xref: /openbmc/u-boot/drivers/gpio/altera_pio.c (revision 3765b3e7)
1 /*
2  * Driver for Altera's PIO ip core
3  *
4  * Copyright (C) 2011  Missing Link Electronics
5  *                     Joachim Foerster <joachim@missinglinkelectronics.com>
6  *
7  * SPDX-License-Identifier:	GPL-2.0+
8  *
9  * To use this driver, in your board's config. header:
10  * #define CONFIG_ALTERA_PIO
11  * #define CONFIG_SYS_ALTERA_PIO_NUM <number-of-pio-cores>
12  * #define CONFIG_SYS_ALTERA_PIO_GPIO_NUM <total-number-of-gpios>
13  * And in your board's early setup routine:
14  * altera_pio_init(<baseaddr>, <width>, 'i'|'o'|'t',
15  *                 <reset-value>, <neg-mask>, "label");
16  *  - 'i'|'o'|'t': PIO is input-only/output-only/tri-state
17  *  - <reset-value>: for correct initial status display, output-only
18  *  - <neg-mask> is meant to be used to in cases of active-low
19  *    GPIOs, such as LEDs and buttons (on/pressed == 0). Each bit
20  *    which is 1 in <neg-mask> inverts the corresponding GPIO's value
21  *    before set/after get. So: gpio_set_value(gpio, 1) => LED on .
22  *
23  * Do NOT define CONFIG_SYS_GPIO_BASE !
24  *
25  * Optionally, in your board's config. header:
26  * - To force a GPIO numbering scheme like in Linux ...
27  * #define CONFIG_GPIO_DOWNTO_NUMBERING
28  * ... starting with 255 (default)
29  * #define CONFIG_GPIO_DOWNTO_MAX 255
30  */
31 #include <common.h>
32 #include <asm/io.h>
33 #include <asm/gpio.h>
34 
35 #ifdef CONFIG_GPIO_DOWNTO_NUMBERING
36 #ifndef CONFIG_GPIO_DOWNTO_MAX
37 #define CONFIG_GPIO_DOWNTO_MAX 255
38 #endif
39 #endif
40 
41 #define ALTERA_PIO_DATA		0x0
42 #define ALTERA_PIO_DIR		0x4
43 
44 #define GPIO_LABEL_SIZE		9
45 
46 
47 static struct altera_pio {
48 	u32 base;
49 	u8 width;
50 	char iot;
51 	u32 negmask;
52 	u32 sh_data;
53 	u32 sh_dir;
54 	int gidx;
55 	char label[GPIO_LABEL_SIZE];
56 } pios[CONFIG_SYS_ALTERA_PIO_NUM];
57 
58 static int pio_num;
59 
60 static struct altera_pio_gpio {
61 	unsigned num;
62 	struct altera_pio *pio;
63 	char reqlabel[GPIO_LABEL_SIZE];
64 } gpios[CONFIG_SYS_ALTERA_PIO_GPIO_NUM];
65 
66 static int pio_gpio_num;
67 
68 
69 static int altera_pio_gidx(unsigned gpio)
70 {
71 	int i;
72 
73 	for (i = 0; i < pio_gpio_num; ++i) {
74 		if (gpio == gpios[i].num)
75 			break;
76 	}
77 	if (i >= pio_gpio_num)
78 		return -1;
79 	return i;
80 }
81 
82 static struct altera_pio *altera_pio_get_and_mask(unsigned gpio, u32 *mask)
83 {
84 	int gidx = altera_pio_gidx(gpio);
85 	if (gidx < 0)
86 		return NULL;
87 	if (mask)
88 		*mask = 1 << (gidx - gpios[gidx].pio->gidx);
89 	return gpios[gidx].pio;
90 }
91 
92 #define altera_pio_use_gidx(_gidx, _reqlabel) \
93 	{ strncpy(gpios[_gidx].reqlabel, _reqlabel, GPIO_LABEL_SIZE); }
94 #define altera_pio_unuse_gidx(_gidx) { gpios[_gidx].reqlabel[0] = '\0'; }
95 #define altera_pio_is_gidx_used(_gidx) (gpios[_gidx].reqlabel[0] != '\0')
96 
97 static int altera_pio_gpio_init(struct altera_pio *pio, u8 width)
98 {
99 	u8 gidx = pio_gpio_num;
100 	int i;
101 
102 	if (!width)
103 		return -1;
104 	if ((pio_gpio_num + width) > CONFIG_SYS_ALTERA_PIO_GPIO_NUM)
105 		return -1;
106 
107 	for (i = 0; i < width; ++i) {
108 #ifdef CONFIG_GPIO_DOWNTO_NUMBERING
109 		gpios[pio_gpio_num + i].num = \
110 			CONFIG_GPIO_DOWNTO_MAX + 1 - gidx - width + i;
111 #else
112 		gpios[pio_gpio_num + i].num = pio_gpio_num + i;
113 #endif
114 		gpios[pio_gpio_num + i].pio = pio;
115 		altera_pio_unuse_gidx(pio_gpio_num + i);
116 	}
117 	pio_gpio_num += width;
118 	return gidx;
119 }
120 
121 int altera_pio_init(u32 base, u8 width, char iot, u32 rstval, u32 negmask,
122 		 const char *label)
123 {
124 	if (pio_num >= CONFIG_SYS_ALTERA_PIO_NUM)
125 		return -1;
126 
127 	pios[pio_num].base = base;
128 	pios[pio_num].width = width;
129 	pios[pio_num].iot = iot;
130 	switch (iot) {
131 	case 'i':
132 		/* input only */
133 		pios[pio_num].sh_dir = 0;
134 		pios[pio_num].sh_data = readl(base + ALTERA_PIO_DATA);
135 		break;
136 	case 'o':
137 		/* output only */
138 		pios[pio_num].sh_dir = 0xffffffff & ((1 << width) - 1);
139 		pios[pio_num].sh_data = rstval;
140 		break;
141 	case 't':
142 		/* bidir, tri-state */
143 		pios[pio_num].sh_dir = readl(base + ALTERA_PIO_DIR);
144 		pios[pio_num].sh_data = readl(base + ALTERA_PIO_DATA);
145 		break;
146 	default:
147 		return -1;
148 	}
149 	pios[pio_num].negmask = negmask & ((1 << width) - 1);
150 	pios[pio_num].gidx = altera_pio_gpio_init(&pios[pio_num], width);
151 	if (pios[pio_num].gidx < 0)
152 		return -1;
153 	strncpy(pios[pio_num].label, label, GPIO_LABEL_SIZE);
154 	return pio_num++;
155 }
156 
157 void altera_pio_info(void)
158 {
159 	int i;
160 	int j;
161 	int gidx;
162 	u32 mask;
163 
164 	for (i = 0; i < pio_num; ++i) {
165 		printf("Altera PIO % 2d, @0x%08x, "
166 			"width: %u, label: %s\n",
167 		       i, pios[i].base, pios[i].width, pios[i].label);
168 		gidx = pios[i].gidx;
169 		for (j = gidx; j < (gidx + pios[i].width); ++j) {
170 			mask = 1 << (j - gidx);
171 			printf("\tGPIO % 4d: %s %s [%c] %s\n",
172 				gpios[j].num,
173 				gpios[j].pio->sh_dir & mask ? "out" : " in",
174 				gpio_get_value(gpios[j].num) ? "set" : "clr",
175 				altera_pio_is_gidx_used(j) ? 'x' : ' ',
176 				gpios[j].reqlabel);
177 		}
178 	}
179 }
180 
181 
182 int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)
183 {
184 	int gidx = altera_pio_gidx(gpio);
185 	if (gidx < 0)
186 		return gidx;
187 	if (altera_pio_is_gidx_used(gidx))
188 		return -1;
189 
190 	altera_pio_use_gidx(gidx, label);
191 	return 0;
192 }
193 
194 int gpio_free(unsigned gpio)
195 {
196 	int gidx = altera_pio_gidx(gpio);
197 	if (gidx < 0)
198 		return gidx;
199 	if (!altera_pio_is_gidx_used(gidx))
200 		return -1;
201 
202 	altera_pio_unuse_gidx(gidx);
203 	return 0;
204 }
205 
206 int gpio_direction_input(unsigned gpio)
207 {
208 	u32 mask;
209 	struct altera_pio *pio;
210 
211 	pio = altera_pio_get_and_mask(gpio, &mask);
212 	if (!pio)
213 		return -1;
214 	if (pio->iot == 'o')
215 		return -1;
216 
217 	writel(pio->sh_dir &= ~mask, pio->base + ALTERA_PIO_DIR);
218 	return 0;
219 }
220 
221 int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)
222 {
223 	u32 mask;
224 	struct altera_pio *pio;
225 
226 	pio = altera_pio_get_and_mask(gpio, &mask);
227 	if (!pio)
228 		return -1;
229 	if (pio->iot == 'i')
230 		return -1;
231 
232 	value = (pio->negmask & mask) ? !value : value;
233 	if (value)
234 		pio->sh_data |= mask;
235 	else
236 		pio->sh_data &= ~mask;
237 	writel(pio->sh_data, pio->base + ALTERA_PIO_DATA);
238 	writel(pio->sh_dir |= mask, pio->base + ALTERA_PIO_DIR);
239 	return 0;
240 }
241 
242 int gpio_get_value(unsigned gpio)
243 {
244 	u32 mask;
245 	struct altera_pio *pio;
246 	u32 val;
247 
248 	pio = altera_pio_get_and_mask(gpio, &mask);
249 	if (!pio)
250 		return -1;
251 
252 	if ((pio->sh_dir & mask) || (pio->iot == 'o'))
253 		val = pio->sh_data & mask;
254 	else
255 		val = readl(pio->base + ALTERA_PIO_DATA) & mask;
256 	return (pio->negmask & mask) ? !val : val;
257 }
258 
259 void gpio_set_value(unsigned gpio, int value)
260 {
261 	u32 mask;
262 	struct altera_pio *pio;
263 
264 	pio = altera_pio_get_and_mask(gpio, &mask);
265 	if (!pio)
266 		return;
267 	if (pio->iot == 'i')
268 		return;
269 
270 	value = (pio->negmask & mask) ? !value : value;
271 	if (value)
272 		pio->sh_data |= mask;
273 	else
274 		pio->sh_data &= ~mask;
275 	writel(pio->sh_data, pio->base + ALTERA_PIO_DATA);
276 	return;
277 }
278 
279 int gpio_is_valid(int number)
280 {
281 	int gidx = altera_pio_gidx(number);
282 
283 	if (gidx < 0)
284 		return 1;
285 	return 0;
286 }
287