1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Probe for F81216A LPC to 4 UART
4  *
5  *  Copyright (C) 2014-2016 Ricardo Ribalda, Qtechnology A/S
6  */
7 #include <linux/module.h>
8 #include <linux/pci.h>
9 #include <linux/pnp.h>
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/serial_core.h>
12 #include <linux/irq.h>
13 #include  "8250.h"
14 
15 #define ADDR_PORT 0
16 #define DATA_PORT 1
17 #define EXIT_KEY 0xAA
18 #define CHIP_ID1  0x20
19 #define CHIP_ID2  0x21
20 #define CHIP_ID_F81865 0x0407
21 #define CHIP_ID_F81866 0x1010
22 #define CHIP_ID_F81966 0x0215
23 #define CHIP_ID_F81216AD 0x1602
24 #define CHIP_ID_F81216H 0x0501
25 #define CHIP_ID_F81216 0x0802
26 #define VENDOR_ID1 0x23
27 #define VENDOR_ID1_VAL 0x19
28 #define VENDOR_ID2 0x24
29 #define VENDOR_ID2_VAL 0x34
30 #define IO_ADDR1 0x61
31 #define IO_ADDR2 0x60
32 #define LDN 0x7
33 
34 #define FINTEK_IRQ_MODE	0x70
35 #define IRQ_SHARE	BIT(4)
36 #define IRQ_MODE_MASK	(BIT(6) | BIT(5))
37 #define IRQ_LEVEL_LOW	0
38 #define IRQ_EDGE_HIGH	BIT(5)
39 
40 /*
41  * F81216H clock source register, the value and mask is the same with F81866,
42  * but it's on F0h.
43  *
44  * Clock speeds for UART (register F0h)
45  * 00: 1.8432MHz.
46  * 01: 18.432MHz.
47  * 10: 24MHz.
48  * 11: 14.769MHz.
49  */
50 #define RS485  0xF0
51 #define RTS_INVERT BIT(5)
52 #define RS485_URA BIT(4)
53 #define RXW4C_IRA BIT(3)
54 #define TXW4C_IRA BIT(2)
55 
56 #define FIFO_CTRL		0xF6
57 #define FIFO_MODE_MASK		(BIT(1) | BIT(0))
58 #define FIFO_MODE_128		(BIT(1) | BIT(0))
59 #define RXFTHR_MODE_MASK	(BIT(5) | BIT(4))
60 #define RXFTHR_MODE_4X		BIT(5)
61 
62 #define F81216_LDN_LOW	0x0
63 #define F81216_LDN_HIGH	0x4
64 
65 /*
66  * F81866/966 registers
67  *
68  * The IRQ setting mode of F81866/966 is not the same with F81216 series.
69  *	Level/Low: IRQ_MODE0:0, IRQ_MODE1:0
70  *	Edge/High: IRQ_MODE0:1, IRQ_MODE1:0
71  *
72  * Clock speeds for UART (register F2h)
73  * 00: 1.8432MHz.
74  * 01: 18.432MHz.
75  * 10: 24MHz.
76  * 11: 14.769MHz.
77  */
78 #define F81866_IRQ_MODE		0xf0
79 #define F81866_IRQ_SHARE	BIT(0)
80 #define F81866_IRQ_MODE0	BIT(1)
81 
82 #define F81866_FIFO_CTRL	FIFO_CTRL
83 #define F81866_IRQ_MODE1	BIT(3)
84 
85 #define F81866_LDN_LOW		0x10
86 #define F81866_LDN_HIGH		0x16
87 
88 #define F81866_UART_CLK 0xF2
89 #define F81866_UART_CLK_MASK (BIT(1) | BIT(0))
90 #define F81866_UART_CLK_1_8432MHZ 0
91 #define F81866_UART_CLK_14_769MHZ (BIT(1) | BIT(0))
92 #define F81866_UART_CLK_18_432MHZ BIT(0)
93 #define F81866_UART_CLK_24MHZ BIT(1)
94 
95 struct fintek_8250 {
96 	u16 pid;
97 	u16 base_port;
98 	u8 index;
99 	u8 key;
100 };
101 
102 static u8 sio_read_reg(struct fintek_8250 *pdata, u8 reg)
103 {
104 	outb(reg, pdata->base_port + ADDR_PORT);
105 	return inb(pdata->base_port + DATA_PORT);
106 }
107 
108 static void sio_write_reg(struct fintek_8250 *pdata, u8 reg, u8 data)
109 {
110 	outb(reg, pdata->base_port + ADDR_PORT);
111 	outb(data, pdata->base_port + DATA_PORT);
112 }
113 
114 static void sio_write_mask_reg(struct fintek_8250 *pdata, u8 reg, u8 mask,
115 			       u8 data)
116 {
117 	u8 tmp;
118 
119 	tmp = (sio_read_reg(pdata, reg) & ~mask) | (mask & data);
120 	sio_write_reg(pdata, reg, tmp);
121 }
122 
123 static int fintek_8250_enter_key(u16 base_port, u8 key)
124 {
125 	if (!request_muxed_region(base_port, 2, "8250_fintek"))
126 		return -EBUSY;
127 
128 	/* Force to deactive all SuperIO in this base_port */
129 	outb(EXIT_KEY, base_port + ADDR_PORT);
130 
131 	outb(key, base_port + ADDR_PORT);
132 	outb(key, base_port + ADDR_PORT);
133 	return 0;
134 }
135 
136 static void fintek_8250_exit_key(u16 base_port)
137 {
138 
139 	outb(EXIT_KEY, base_port + ADDR_PORT);
140 	release_region(base_port + ADDR_PORT, 2);
141 }
142 
143 static int fintek_8250_check_id(struct fintek_8250 *pdata)
144 {
145 	u16 chip;
146 
147 	if (sio_read_reg(pdata, VENDOR_ID1) != VENDOR_ID1_VAL)
148 		return -ENODEV;
149 
150 	if (sio_read_reg(pdata, VENDOR_ID2) != VENDOR_ID2_VAL)
151 		return -ENODEV;
152 
153 	chip = sio_read_reg(pdata, CHIP_ID1);
154 	chip |= sio_read_reg(pdata, CHIP_ID2) << 8;
155 
156 	switch (chip) {
157 	case CHIP_ID_F81865:
158 	case CHIP_ID_F81866:
159 	case CHIP_ID_F81966:
160 	case CHIP_ID_F81216AD:
161 	case CHIP_ID_F81216H:
162 	case CHIP_ID_F81216:
163 		break;
164 	default:
165 		return -ENODEV;
166 	}
167 
168 	pdata->pid = chip;
169 	return 0;
170 }
171 
172 static int fintek_8250_get_ldn_range(struct fintek_8250 *pdata, int *min,
173 				     int *max)
174 {
175 	switch (pdata->pid) {
176 	case CHIP_ID_F81966:
177 	case CHIP_ID_F81865:
178 	case CHIP_ID_F81866:
179 		*min = F81866_LDN_LOW;
180 		*max = F81866_LDN_HIGH;
181 		return 0;
182 
183 	case CHIP_ID_F81216AD:
184 	case CHIP_ID_F81216H:
185 	case CHIP_ID_F81216:
186 		*min = F81216_LDN_LOW;
187 		*max = F81216_LDN_HIGH;
188 		return 0;
189 	}
190 
191 	return -ENODEV;
192 }
193 
194 static int fintek_8250_rs485_config(struct uart_port *port,
195 			      struct serial_rs485 *rs485)
196 {
197 	uint8_t config = 0;
198 	struct fintek_8250 *pdata = port->private_data;
199 
200 	if (!pdata)
201 		return -EINVAL;
202 
203 	/* Hardware do not support same RTS level on send and receive */
204 	if (!(rs485->flags & SER_RS485_RTS_ON_SEND) ==
205 			!(rs485->flags & SER_RS485_RTS_AFTER_SEND))
206 		return -EINVAL;
207 
208 	if (rs485->flags & SER_RS485_ENABLED) {
209 		memset(rs485->padding, 0, sizeof(rs485->padding));
210 		config |= RS485_URA;
211 	} else {
212 		memset(rs485, 0, sizeof(*rs485));
213 	}
214 
215 	rs485->flags &= SER_RS485_ENABLED | SER_RS485_RTS_ON_SEND |
216 			SER_RS485_RTS_AFTER_SEND;
217 
218 	/* Only the first port supports delays */
219 	if (pdata->index) {
220 		rs485->delay_rts_before_send = 0;
221 		rs485->delay_rts_after_send = 0;
222 	}
223 
224 	if (rs485->delay_rts_before_send) {
225 		rs485->delay_rts_before_send = 1;
226 		config |= TXW4C_IRA;
227 	}
228 
229 	if (rs485->delay_rts_after_send) {
230 		rs485->delay_rts_after_send = 1;
231 		config |= RXW4C_IRA;
232 	}
233 
234 	if (rs485->flags & SER_RS485_RTS_ON_SEND)
235 		config |= RTS_INVERT;
236 
237 	if (fintek_8250_enter_key(pdata->base_port, pdata->key))
238 		return -EBUSY;
239 
240 	sio_write_reg(pdata, LDN, pdata->index);
241 	sio_write_reg(pdata, RS485, config);
242 	fintek_8250_exit_key(pdata->base_port);
243 
244 	port->rs485 = *rs485;
245 
246 	return 0;
247 }
248 
249 static void fintek_8250_set_irq_mode(struct fintek_8250 *pdata, bool is_level)
250 {
251 	sio_write_reg(pdata, LDN, pdata->index);
252 
253 	switch (pdata->pid) {
254 	case CHIP_ID_F81966:
255 	case CHIP_ID_F81866:
256 		sio_write_mask_reg(pdata, F81866_FIFO_CTRL, F81866_IRQ_MODE1,
257 				   0);
258 		fallthrough;
259 	case CHIP_ID_F81865:
260 		sio_write_mask_reg(pdata, F81866_IRQ_MODE, F81866_IRQ_SHARE,
261 				   F81866_IRQ_SHARE);
262 		sio_write_mask_reg(pdata, F81866_IRQ_MODE, F81866_IRQ_MODE0,
263 				   is_level ? 0 : F81866_IRQ_MODE0);
264 		break;
265 
266 	case CHIP_ID_F81216AD:
267 	case CHIP_ID_F81216H:
268 	case CHIP_ID_F81216:
269 		sio_write_mask_reg(pdata, FINTEK_IRQ_MODE, IRQ_SHARE,
270 				   IRQ_SHARE);
271 		sio_write_mask_reg(pdata, FINTEK_IRQ_MODE, IRQ_MODE_MASK,
272 				   is_level ? IRQ_LEVEL_LOW : IRQ_EDGE_HIGH);
273 		break;
274 	}
275 }
276 
277 static void fintek_8250_set_max_fifo(struct fintek_8250 *pdata)
278 {
279 	switch (pdata->pid) {
280 	case CHIP_ID_F81216H: /* 128Bytes FIFO */
281 	case CHIP_ID_F81966:
282 	case CHIP_ID_F81866:
283 		sio_write_mask_reg(pdata, FIFO_CTRL,
284 				   FIFO_MODE_MASK | RXFTHR_MODE_MASK,
285 				   FIFO_MODE_128 | RXFTHR_MODE_4X);
286 		break;
287 
288 	default: /* Default 16Bytes FIFO */
289 		break;
290 	}
291 }
292 
293 static void fintek_8250_goto_highspeed(struct uart_8250_port *uart,
294 			      struct fintek_8250 *pdata)
295 {
296 	sio_write_reg(pdata, LDN, pdata->index);
297 
298 	switch (pdata->pid) {
299 	case CHIP_ID_F81966:
300 	case CHIP_ID_F81866: /* set uart clock for high speed serial mode */
301 		sio_write_mask_reg(pdata, F81866_UART_CLK,
302 			F81866_UART_CLK_MASK,
303 			F81866_UART_CLK_14_769MHZ);
304 
305 		uart->port.uartclk = 921600 * 16;
306 		break;
307 	default: /* leave clock speed untouched */
308 		break;
309 	}
310 }
311 
312 static void fintek_8250_set_termios(struct uart_port *port,
313 				    struct ktermios *termios,
314 				    struct ktermios *old)
315 {
316 	struct fintek_8250 *pdata = port->private_data;
317 	unsigned int baud = tty_termios_baud_rate(termios);
318 	int i;
319 	u8 reg;
320 	static u32 baudrate_table[] = {115200, 921600, 1152000, 1500000};
321 	static u8 clock_table[] = { F81866_UART_CLK_1_8432MHZ,
322 			F81866_UART_CLK_14_769MHZ, F81866_UART_CLK_18_432MHZ,
323 			F81866_UART_CLK_24MHZ };
324 
325 	/*
326 	 * We'll use serial8250_do_set_termios() for baud = 0, otherwise It'll
327 	 * crash on baudrate_table[i] % baud with "division by zero".
328 	 */
329 	if (!baud)
330 		goto exit;
331 
332 	switch (pdata->pid) {
333 	case CHIP_ID_F81216H:
334 		reg = RS485;
335 		break;
336 	case CHIP_ID_F81966:
337 	case CHIP_ID_F81866:
338 		reg = F81866_UART_CLK;
339 		break;
340 	default:
341 		/* Don't change clocksource with unknown PID */
342 		dev_warn(port->dev,
343 			"%s: pid: %x Not support. use default set_termios.\n",
344 			__func__, pdata->pid);
345 		goto exit;
346 	}
347 
348 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(baudrate_table); ++i) {
349 		if (baud > baudrate_table[i] || baudrate_table[i] % baud != 0)
350 			continue;
351 
352 		if (port->uartclk == baudrate_table[i] * 16)
353 			break;
354 
355 		if (fintek_8250_enter_key(pdata->base_port, pdata->key))
356 			continue;
357 
358 		port->uartclk = baudrate_table[i] * 16;
359 
360 		sio_write_reg(pdata, LDN, pdata->index);
361 		sio_write_mask_reg(pdata, reg, F81866_UART_CLK_MASK,
362 				clock_table[i]);
363 
364 		fintek_8250_exit_key(pdata->base_port);
365 		break;
366 	}
367 
368 	if (i == ARRAY_SIZE(baudrate_table)) {
369 		baud = tty_termios_baud_rate(old);
370 		tty_termios_encode_baud_rate(termios, baud, baud);
371 	}
372 
373 exit:
374 	serial8250_do_set_termios(port, termios, old);
375 }
376 
377 static void fintek_8250_set_termios_handler(struct uart_8250_port *uart)
378 {
379 	struct fintek_8250 *pdata = uart->port.private_data;
380 
381 	switch (pdata->pid) {
382 	case CHIP_ID_F81216H:
383 	case CHIP_ID_F81966:
384 	case CHIP_ID_F81866:
385 		uart->port.set_termios = fintek_8250_set_termios;
386 		break;
387 
388 	default:
389 		break;
390 	}
391 }
392 
393 static int probe_setup_port(struct fintek_8250 *pdata,
394 					struct uart_8250_port *uart)
395 {
396 	static const u16 addr[] = {0x4e, 0x2e};
397 	static const u8 keys[] = {0x77, 0xa0, 0x87, 0x67};
398 	struct irq_data *irq_data;
399 	bool level_mode = false;
400 	int i, j, k, min, max;
401 
402 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(addr); i++) {
403 		for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(keys); j++) {
404 			pdata->base_port = addr[i];
405 			pdata->key = keys[j];
406 
407 			if (fintek_8250_enter_key(addr[i], keys[j]))
408 				continue;
409 			if (fintek_8250_check_id(pdata) ||
410 			    fintek_8250_get_ldn_range(pdata, &min, &max)) {
411 				fintek_8250_exit_key(addr[i]);
412 				continue;
413 			}
414 
415 			for (k = min; k < max; k++) {
416 				u16 aux;
417 
418 				sio_write_reg(pdata, LDN, k);
419 				aux = sio_read_reg(pdata, IO_ADDR1);
420 				aux |= sio_read_reg(pdata, IO_ADDR2) << 8;
421 				if (aux != uart->port.iobase)
422 					continue;
423 
424 				pdata->index = k;
425 
426 				irq_data = irq_get_irq_data(uart->port.irq);
427 				if (irq_data)
428 					level_mode =
429 						irqd_is_level_type(irq_data);
430 
431 				fintek_8250_set_irq_mode(pdata, level_mode);
432 				fintek_8250_set_max_fifo(pdata);
433 				fintek_8250_goto_highspeed(uart, pdata);
434 
435 				fintek_8250_exit_key(addr[i]);
436 
437 				return 0;
438 			}
439 
440 			fintek_8250_exit_key(addr[i]);
441 		}
442 	}
443 
444 	return -ENODEV;
445 }
446 
447 static void fintek_8250_set_rs485_handler(struct uart_8250_port *uart)
448 {
449 	struct fintek_8250 *pdata = uart->port.private_data;
450 
451 	switch (pdata->pid) {
452 	case CHIP_ID_F81216AD:
453 	case CHIP_ID_F81216H:
454 	case CHIP_ID_F81966:
455 	case CHIP_ID_F81866:
456 	case CHIP_ID_F81865:
457 		uart->port.rs485_config = fintek_8250_rs485_config;
458 		break;
459 
460 	default: /* No RS485 Auto direction functional */
461 		break;
462 	}
463 }
464 
465 int fintek_8250_probe(struct uart_8250_port *uart)
466 {
467 	struct fintek_8250 *pdata;
468 	struct fintek_8250 probe_data;
469 
470 	if (probe_setup_port(&probe_data, uart))
471 		return -ENODEV;
472 
473 	pdata = devm_kzalloc(uart->port.dev, sizeof(*pdata), GFP_KERNEL);
474 	if (!pdata)
475 		return -ENOMEM;
476 
477 	memcpy(pdata, &probe_data, sizeof(probe_data));
478 	uart->port.private_data = pdata;
479 	fintek_8250_set_rs485_handler(uart);
480 	fintek_8250_set_termios_handler(uart);
481 
482 	return 0;
483 }
484