xref: /openbmc/qemu/hw/misc/stm32l4x5_exti.c (revision 23901b2b721c0576007ab7580da8aa855d6042a9)
1c9948fddSInès Varhol /*
2c9948fddSInès Varhol  * STM32L4x5 EXTI (Extended interrupts and events controller)
3c9948fddSInès Varhol  *
4c9948fddSInès Varhol  * Copyright (c) 2023 Arnaud Minier <arnaud.minier@telecom-paris.fr>
5c9948fddSInès Varhol  * Copyright (c) 2023 Samuel Tardieu <samuel.tardieu@telecom-paris.fr>
6c9948fddSInès Varhol  * Copyright (c) 2023 Inès Varhol <ines.varhol@telecom-paris.fr>
7c9948fddSInès Varhol  *
8c9948fddSInès Varhol  * SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
9c9948fddSInès Varhol  *
10c9948fddSInès Varhol  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
11c9948fddSInès Varhol  * See the COPYING file in the top-level directory.
12c9948fddSInès Varhol  *
13c9948fddSInès Varhol  * This work is based on the stm32f4xx_exti by Alistair Francis.
14c9948fddSInès Varhol  * Original code is licensed under the MIT License:
15c9948fddSInès Varhol  *
16c9948fddSInès Varhol  * Copyright (c) 2014 Alistair Francis <alistair@alistair23.me>
17c9948fddSInès Varhol  */
18c9948fddSInès Varhol 
19c9948fddSInès Varhol /*
20c9948fddSInès Varhol  * The reference used is the STMicroElectronics RM0351 Reference manual
21c9948fddSInès Varhol  * for STM32L4x5 and STM32L4x6 advanced Arm ® -based 32-bit MCUs.
22c9948fddSInès Varhol  * https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l4x5/documentation.html
23c9948fddSInès Varhol  */
24c9948fddSInès Varhol 
25c9948fddSInès Varhol #include "qemu/osdep.h"
26c9948fddSInès Varhol #include "qemu/log.h"
27c9948fddSInès Varhol #include "trace.h"
28c9948fddSInès Varhol #include "hw/irq.h"
29c9948fddSInès Varhol #include "migration/vmstate.h"
30c9948fddSInès Varhol #include "hw/misc/stm32l4x5_exti.h"
31c9948fddSInès Varhol 
32c9948fddSInès Varhol #define EXTI_IMR1   0x00
33c9948fddSInès Varhol #define EXTI_EMR1   0x04
34c9948fddSInès Varhol #define EXTI_RTSR1  0x08
35c9948fddSInès Varhol #define EXTI_FTSR1  0x0C
36c9948fddSInès Varhol #define EXTI_SWIER1 0x10
37c9948fddSInès Varhol #define EXTI_PR1    0x14
38c9948fddSInès Varhol #define EXTI_IMR2   0x20
39c9948fddSInès Varhol #define EXTI_EMR2   0x24
40c9948fddSInès Varhol #define EXTI_RTSR2  0x28
41c9948fddSInès Varhol #define EXTI_FTSR2  0x2C
42c9948fddSInès Varhol #define EXTI_SWIER2 0x30
43c9948fddSInès Varhol #define EXTI_PR2    0x34
44c9948fddSInès Varhol 
45c9948fddSInès Varhol #define EXTI_MAX_IRQ_PER_BANK 32
46c9948fddSInès Varhol #define EXTI_IRQS_BANK0  32
47c9948fddSInès Varhol #define EXTI_IRQS_BANK1  8
48c9948fddSInès Varhol 
49c9948fddSInès Varhol static const unsigned irqs_per_bank[EXTI_NUM_REGISTER] = {
50c9948fddSInès Varhol     EXTI_IRQS_BANK0,
51c9948fddSInès Varhol     EXTI_IRQS_BANK1,
52c9948fddSInès Varhol };
53c9948fddSInès Varhol 
54c9948fddSInès Varhol static const uint32_t exti_romask[EXTI_NUM_REGISTER] = {
55c9948fddSInès Varhol     0xff820000, /* 0b11111111_10000010_00000000_00000000 */
56c9948fddSInès Varhol     0x00000087, /* 0b00000000_00000000_00000000_10000111 */
57c9948fddSInès Varhol };
58c9948fddSInès Varhol 
regbank_index_by_irq(unsigned irq)59c9948fddSInès Varhol static unsigned regbank_index_by_irq(unsigned irq)
60c9948fddSInès Varhol {
61c9948fddSInès Varhol     return irq >= EXTI_MAX_IRQ_PER_BANK ? 1 : 0;
62c9948fddSInès Varhol }
63c9948fddSInès Varhol 
regbank_index_by_addr(hwaddr addr)64c9948fddSInès Varhol static unsigned regbank_index_by_addr(hwaddr addr)
65c9948fddSInès Varhol {
66c9948fddSInès Varhol     return addr >= EXTI_IMR2 ? 1 : 0;
67c9948fddSInès Varhol }
68c9948fddSInès Varhol 
valid_mask(unsigned bank)69c9948fddSInès Varhol static unsigned valid_mask(unsigned bank)
70c9948fddSInès Varhol {
71c9948fddSInès Varhol     return MAKE_64BIT_MASK(0, irqs_per_bank[bank]);
72c9948fddSInès Varhol }
73c9948fddSInès Varhol 
configurable_mask(unsigned bank)74c9948fddSInès Varhol static unsigned configurable_mask(unsigned bank)
75c9948fddSInès Varhol {
76c9948fddSInès Varhol     return valid_mask(bank) & ~exti_romask[bank];
77c9948fddSInès Varhol }
78c9948fddSInès Varhol 
stm32l4x5_exti_reset_hold(Object * obj,ResetType type)79ad80e367SPeter Maydell static void stm32l4x5_exti_reset_hold(Object *obj, ResetType type)
80c9948fddSInès Varhol {
81c9948fddSInès Varhol     Stm32l4x5ExtiState *s = STM32L4X5_EXTI(obj);
82c9948fddSInès Varhol 
83c9948fddSInès Varhol     for (unsigned bank = 0; bank < EXTI_NUM_REGISTER; bank++) {
84c9948fddSInès Varhol         s->imr[bank] = exti_romask[bank];
85c9948fddSInès Varhol         s->emr[bank] = 0x00000000;
86c9948fddSInès Varhol         s->rtsr[bank] = 0x00000000;
87c9948fddSInès Varhol         s->ftsr[bank] = 0x00000000;
88c9948fddSInès Varhol         s->swier[bank] = 0x00000000;
89c9948fddSInès Varhol         s->pr[bank] = 0x00000000;
909c4887e3SInès Varhol         s->irq_levels[bank] = 0x00000000;
91c9948fddSInès Varhol     }
92c9948fddSInès Varhol }
93c9948fddSInès Varhol 
stm32l4x5_exti_set_irq(void * opaque,int irq,int level)94c9948fddSInès Varhol static void stm32l4x5_exti_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
95c9948fddSInès Varhol {
96c9948fddSInès Varhol     Stm32l4x5ExtiState *s = opaque;
97c9948fddSInès Varhol     const unsigned bank = regbank_index_by_irq(irq);
98c9948fddSInès Varhol     const int oirq = irq;
99c9948fddSInès Varhol 
100c9948fddSInès Varhol     trace_stm32l4x5_exti_set_irq(irq, level);
101c9948fddSInès Varhol 
102c9948fddSInès Varhol     /* Shift the value to enable access in x2 registers. */
103c9948fddSInès Varhol     irq %= EXTI_MAX_IRQ_PER_BANK;
104c9948fddSInès Varhol 
1059c4887e3SInès Varhol     if (level == extract32(s->irq_levels[bank], irq, 1)) {
1069c4887e3SInès Varhol         /* No change in IRQ line state: do nothing */
1079c4887e3SInès Varhol         return;
1089c4887e3SInès Varhol     }
1099c4887e3SInès Varhol     s->irq_levels[bank] = deposit32(s->irq_levels[bank], irq, 1, level);
1109c4887e3SInès Varhol 
111c9948fddSInès Varhol     /* If the interrupt is masked, pr won't be raised */
112c9948fddSInès Varhol     if (!extract32(s->imr[bank], irq, 1)) {
113c9948fddSInès Varhol         return;
114c9948fddSInès Varhol     }
115c9948fddSInès Varhol 
116*bc080002SInès Varhol     /* In case of a direct line interrupt */
117*bc080002SInès Varhol     if (extract32(exti_romask[bank], irq, 1)) {
118*bc080002SInès Varhol         qemu_set_irq(s->irq[oirq], level);
119*bc080002SInès Varhol         return;
120*bc080002SInès Varhol     }
121*bc080002SInès Varhol 
122*bc080002SInès Varhol     /* In case of a configurable interrupt */
1239c4887e3SInès Varhol     if ((level && extract32(s->rtsr[bank], irq, 1)) ||
1249c4887e3SInès Varhol         (!level && extract32(s->ftsr[bank], irq, 1))) {
1259c4887e3SInès Varhol 
126c9948fddSInès Varhol         s->pr[bank] |= 1 << irq;
127c9948fddSInès Varhol         qemu_irq_pulse(s->irq[oirq]);
128c9948fddSInès Varhol     }
129c9948fddSInès Varhol }
130c9948fddSInès Varhol 
stm32l4x5_exti_read(void * opaque,hwaddr addr,unsigned int size)131c9948fddSInès Varhol static uint64_t stm32l4x5_exti_read(void *opaque, hwaddr addr,
132c9948fddSInès Varhol                                     unsigned int size)
133c9948fddSInès Varhol {
134c9948fddSInès Varhol     Stm32l4x5ExtiState *s = opaque;
135c9948fddSInès Varhol     uint32_t r = 0;
136c9948fddSInès Varhol     const unsigned bank = regbank_index_by_addr(addr);
137c9948fddSInès Varhol 
138c9948fddSInès Varhol     switch (addr) {
139c9948fddSInès Varhol     case EXTI_IMR1:
140c9948fddSInès Varhol     case EXTI_IMR2:
141c9948fddSInès Varhol         r = s->imr[bank];
142c9948fddSInès Varhol         break;
143c9948fddSInès Varhol     case EXTI_EMR1:
144c9948fddSInès Varhol     case EXTI_EMR2:
145c9948fddSInès Varhol         r = s->emr[bank];
146c9948fddSInès Varhol         break;
147c9948fddSInès Varhol     case EXTI_RTSR1:
148c9948fddSInès Varhol     case EXTI_RTSR2:
149c9948fddSInès Varhol         r = s->rtsr[bank];
150c9948fddSInès Varhol         break;
151c9948fddSInès Varhol     case EXTI_FTSR1:
152c9948fddSInès Varhol     case EXTI_FTSR2:
153c9948fddSInès Varhol         r = s->ftsr[bank];
154c9948fddSInès Varhol         break;
155c9948fddSInès Varhol     case EXTI_SWIER1:
156c9948fddSInès Varhol     case EXTI_SWIER2:
157c9948fddSInès Varhol         r = s->swier[bank];
158c9948fddSInès Varhol         break;
159c9948fddSInès Varhol     case EXTI_PR1:
160c9948fddSInès Varhol     case EXTI_PR2:
161c9948fddSInès Varhol         r = s->pr[bank];
162c9948fddSInès Varhol         break;
163c9948fddSInès Varhol 
164c9948fddSInès Varhol     default:
165c9948fddSInès Varhol         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
166c9948fddSInès Varhol                       "STM32L4X5_exti_read: Bad offset 0x%" HWADDR_PRIx "\n",
167c9948fddSInès Varhol                       addr);
168c9948fddSInès Varhol         break;
169c9948fddSInès Varhol     }
170c9948fddSInès Varhol 
171c9948fddSInès Varhol     trace_stm32l4x5_exti_read(addr, r);
172c9948fddSInès Varhol 
173c9948fddSInès Varhol     return r;
174c9948fddSInès Varhol }
175c9948fddSInès Varhol 
stm32l4x5_exti_write(void * opaque,hwaddr addr,uint64_t val64,unsigned int size)176c9948fddSInès Varhol static void stm32l4x5_exti_write(void *opaque, hwaddr addr,
177c9948fddSInès Varhol                                  uint64_t val64, unsigned int size)
178c9948fddSInès Varhol {
179c9948fddSInès Varhol     Stm32l4x5ExtiState *s = opaque;
180c9948fddSInès Varhol     const unsigned bank = regbank_index_by_addr(addr);
181c9948fddSInès Varhol 
182c9948fddSInès Varhol     trace_stm32l4x5_exti_write(addr, val64);
183c9948fddSInès Varhol 
184c9948fddSInès Varhol     switch (addr) {
185c9948fddSInès Varhol     case EXTI_IMR1:
186c9948fddSInès Varhol     case EXTI_IMR2:
187c9948fddSInès Varhol         s->imr[bank] = val64 & valid_mask(bank);
188c9948fddSInès Varhol         return;
189c9948fddSInès Varhol     case EXTI_EMR1:
190c9948fddSInès Varhol     case EXTI_EMR2:
191c9948fddSInès Varhol         s->emr[bank] = val64 & valid_mask(bank);
192c9948fddSInès Varhol         return;
193c9948fddSInès Varhol     case EXTI_RTSR1:
194c9948fddSInès Varhol     case EXTI_RTSR2:
195c9948fddSInès Varhol         s->rtsr[bank] = val64 & configurable_mask(bank);
196c9948fddSInès Varhol         return;
197c9948fddSInès Varhol     case EXTI_FTSR1:
198c9948fddSInès Varhol     case EXTI_FTSR2:
199c9948fddSInès Varhol         s->ftsr[bank] = val64 & configurable_mask(bank);
200c9948fddSInès Varhol         return;
201c9948fddSInès Varhol     case EXTI_SWIER1:
202c9948fddSInès Varhol     case EXTI_SWIER2: {
203c9948fddSInès Varhol         const uint32_t set = val64 & configurable_mask(bank);
204c9948fddSInès Varhol         const uint32_t pend = set & ~s->swier[bank] & s->imr[bank] &
205c9948fddSInès Varhol                               ~s->pr[bank];
206c9948fddSInès Varhol         s->swier[bank] = set;
207c9948fddSInès Varhol         s->pr[bank] |= pend;
208c9948fddSInès Varhol         for (unsigned i = 0; i < irqs_per_bank[bank]; i++) {
209c9948fddSInès Varhol             if (extract32(pend, i, 1)) {
210c9948fddSInès Varhol                 qemu_irq_pulse(s->irq[i + 32 * bank]);
211c9948fddSInès Varhol             }
212c9948fddSInès Varhol         }
213c9948fddSInès Varhol         return;
214c9948fddSInès Varhol     }
215c9948fddSInès Varhol     case EXTI_PR1:
216c9948fddSInès Varhol     case EXTI_PR2: {
217c9948fddSInès Varhol         const uint32_t cleared = s->pr[bank] & val64 & configurable_mask(bank);
218c9948fddSInès Varhol         /* This bit is cleared by writing a 1 to it */
219c9948fddSInès Varhol         s->pr[bank] &= ~cleared;
220c9948fddSInès Varhol         /* Software triggered interrupts are cleared as well */
221c9948fddSInès Varhol         s->swier[bank] &= ~cleared;
222c9948fddSInès Varhol         return;
223c9948fddSInès Varhol     }
224c9948fddSInès Varhol     default:
225c9948fddSInès Varhol         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
226c9948fddSInès Varhol                       "STM32L4X5_exti_write: Bad offset 0x%" HWADDR_PRIx "\n",
227c9948fddSInès Varhol                       addr);
228c9948fddSInès Varhol     }
229c9948fddSInès Varhol }
230c9948fddSInès Varhol 
231c9948fddSInès Varhol static const MemoryRegionOps stm32l4x5_exti_ops = {
232c9948fddSInès Varhol     .read = stm32l4x5_exti_read,
233c9948fddSInès Varhol     .write = stm32l4x5_exti_write,
234c9948fddSInès Varhol     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
235c9948fddSInès Varhol     .impl.min_access_size = 4,
236c9948fddSInès Varhol     .impl.max_access_size = 4,
237c9948fddSInès Varhol     .impl.unaligned = false,
238c9948fddSInès Varhol     .valid.min_access_size = 4,
239c9948fddSInès Varhol     .valid.max_access_size = 4,
240c9948fddSInès Varhol     .valid.unaligned = false,
241c9948fddSInès Varhol };
242c9948fddSInès Varhol 
stm32l4x5_exti_init(Object * obj)243c9948fddSInès Varhol static void stm32l4x5_exti_init(Object *obj)
244c9948fddSInès Varhol {
245c9948fddSInès Varhol     Stm32l4x5ExtiState *s = STM32L4X5_EXTI(obj);
246c9948fddSInès Varhol 
24727d40530SInès Varhol     for (size_t i = 0; i < EXTI_NUM_LINES; i++) {
248c9948fddSInès Varhol         sysbus_init_irq(SYS_BUS_DEVICE(obj), &s->irq[i]);
249c9948fddSInès Varhol     }
250c9948fddSInès Varhol 
251c9948fddSInès Varhol     memory_region_init_io(&s->mmio, obj, &stm32l4x5_exti_ops, s,
252c9948fddSInès Varhol                           TYPE_STM32L4X5_EXTI, 0x400);
253c9948fddSInès Varhol     sysbus_init_mmio(SYS_BUS_DEVICE(obj), &s->mmio);
254c9948fddSInès Varhol 
25527d40530SInès Varhol     qdev_init_gpio_in(DEVICE(obj), stm32l4x5_exti_set_irq, EXTI_NUM_LINES);
256c9948fddSInès Varhol }
257c9948fddSInès Varhol 
258c9948fddSInès Varhol static const VMStateDescription vmstate_stm32l4x5_exti = {
259c9948fddSInès Varhol     .name = TYPE_STM32L4X5_EXTI,
2609c4887e3SInès Varhol     .version_id = 2,
2619c4887e3SInès Varhol     .minimum_version_id = 2,
262c9948fddSInès Varhol     .fields = (VMStateField[]) {
263c9948fddSInès Varhol         VMSTATE_UINT32_ARRAY(imr, Stm32l4x5ExtiState, EXTI_NUM_REGISTER),
264c9948fddSInès Varhol         VMSTATE_UINT32_ARRAY(emr, Stm32l4x5ExtiState, EXTI_NUM_REGISTER),
265c9948fddSInès Varhol         VMSTATE_UINT32_ARRAY(rtsr, Stm32l4x5ExtiState, EXTI_NUM_REGISTER),
266c9948fddSInès Varhol         VMSTATE_UINT32_ARRAY(ftsr, Stm32l4x5ExtiState, EXTI_NUM_REGISTER),
267c9948fddSInès Varhol         VMSTATE_UINT32_ARRAY(swier, Stm32l4x5ExtiState, EXTI_NUM_REGISTER),
268c9948fddSInès Varhol         VMSTATE_UINT32_ARRAY(pr, Stm32l4x5ExtiState, EXTI_NUM_REGISTER),
2699c4887e3SInès Varhol         VMSTATE_UINT32_ARRAY(irq_levels, Stm32l4x5ExtiState, EXTI_NUM_REGISTER),
270c9948fddSInès Varhol         VMSTATE_END_OF_LIST()
271c9948fddSInès Varhol     }
272c9948fddSInès Varhol };
273c9948fddSInès Varhol 
stm32l4x5_exti_class_init(ObjectClass * klass,void * data)274c9948fddSInès Varhol static void stm32l4x5_exti_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
275c9948fddSInès Varhol {
276c9948fddSInès Varhol     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
277c9948fddSInès Varhol     ResettableClass *rc = RESETTABLE_CLASS(klass);
278c9948fddSInès Varhol 
279c9948fddSInès Varhol     dc->vmsd = &vmstate_stm32l4x5_exti;
280c9948fddSInès Varhol     rc->phases.hold = stm32l4x5_exti_reset_hold;
281c9948fddSInès Varhol }
282c9948fddSInès Varhol 
283c9948fddSInès Varhol static const TypeInfo stm32l4x5_exti_types[] = {
284c9948fddSInès Varhol     {
285c9948fddSInès Varhol         .name          = TYPE_STM32L4X5_EXTI,
286c9948fddSInès Varhol         .parent        = TYPE_SYS_BUS_DEVICE,
287c9948fddSInès Varhol         .instance_size = sizeof(Stm32l4x5ExtiState),
288c9948fddSInès Varhol         .instance_init = stm32l4x5_exti_init,
289c9948fddSInès Varhol         .class_init    = stm32l4x5_exti_class_init,
290c9948fddSInès Varhol     }
291c9948fddSInès Varhol };
292c9948fddSInès Varhol 
293c9948fddSInès Varhol DEFINE_TYPES(stm32l4x5_exti_types)
294