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[u-boot] / drivers / i2c / i2c-uniphier.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2014      Panasonic Corporation
3  * Copyright (C) 2015-2016 Socionext Inc.
4  *   Author: Masahiro Yamada <yamada.masahiro@socionext.com>
5  *
6  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
7  */
8
9 #include <linux/delay.h>
10 #include <linux/errno.h>
11 #include <linux/io.h>
12 #include <linux/sizes.h>
13 #include <linux/types.h>
14 #include <dm.h>
15 #include <fdtdec.h>
16 #include <i2c.h>
17
18 struct uniphier_i2c_regs {
19         u32 dtrm;                       /* data transmission */
20 #define I2C_DTRM_STA    (1 << 10)
21 #define I2C_DTRM_STO    (1 << 9)
22 #define I2C_DTRM_NACK   (1 << 8)
23 #define I2C_DTRM_RD     (1 << 0)
24         u32 drec;                       /* data reception */
25 #define I2C_DREC_STS    (1 << 12)
26 #define I2C_DREC_LRB    (1 << 11)
27 #define I2C_DREC_LAB    (1 << 9)
28         u32 myad;                       /* slave address */
29         u32 clk;                        /* clock frequency control */
30         u32 brst;                       /* bus reset */
31 #define I2C_BRST_FOEN   (1 << 1)
32 #define I2C_BRST_BRST   (1 << 0)
33         u32 hold;                       /* hold time control */
34         u32 bsts;                       /* bus status monitor */
35         u32 noise;                      /* noise filter control */
36         u32 setup;                      /* setup time control */
37 };
38
39 #define IOBUS_FREQ      100000000
40
41 struct uniphier_i2c_priv {
42         struct udevice *dev;
43         struct uniphier_i2c_regs __iomem *regs; /* register base */
44         unsigned long input_clk;        /* master clock (Hz) */
45         unsigned long wait_us;          /* wait for every byte transfer (us) */
46 };
47
48 static int uniphier_i2c_probe(struct udevice *dev)
49 {
50         fdt_addr_t addr;
51         struct uniphier_i2c_priv *priv = dev_get_priv(dev);
52
53         addr = devfdt_get_addr(dev);
54         if (addr == FDT_ADDR_T_NONE)
55                 return -EINVAL;
56
57         priv->regs = devm_ioremap(dev, addr, SZ_64);
58         if (!priv->regs)
59                 return -ENOMEM;
60
61         priv->input_clk = IOBUS_FREQ;
62
63         priv->dev = dev;
64
65         /* deassert reset */
66         writel(0x3, &priv->regs->brst);
67
68         return 0;
69 }
70
71 static int send_and_recv_byte(struct uniphier_i2c_priv *priv, u32 dtrm)
72 {
73         writel(dtrm, &priv->regs->dtrm);
74
75         /*
76          * This controller only provides interruption to inform the completion
77          * of each byte transfer.  (No status register to poll it.)
78          * Unfortunately, U-Boot does not have a good support of interrupt.
79          * Wait for a while.
80          */
81         udelay(priv->wait_us);
82
83         return readl(&priv->regs->drec);
84 }
85
86 static int send_byte(struct uniphier_i2c_priv *priv, u32 dtrm, bool *stop)
87 {
88         int ret = 0;
89         u32 drec;
90
91         drec = send_and_recv_byte(priv, dtrm);
92
93         if (drec & I2C_DREC_LAB) {
94                 dev_dbg(priv->dev, "uniphier_i2c: bus arbitration failed\n");
95                 *stop = false;
96                 ret = -EREMOTEIO;
97         }
98         if (drec & I2C_DREC_LRB) {
99                 dev_dbg(priv->dev, "uniphier_i2c: slave did not return ACK\n");
100                 ret = -EREMOTEIO;
101         }
102         return ret;
103 }
104
105 static int uniphier_i2c_transmit(struct uniphier_i2c_priv *priv, uint addr,
106                                  uint len, const u8 *buf, bool *stop)
107 {
108         int ret;
109
110         dev_dbg(priv->dev, "%s: addr = %x, len = %d\n", __func__, addr, len);
111
112         ret = send_byte(priv, I2C_DTRM_STA | I2C_DTRM_NACK | addr << 1, stop);
113         if (ret < 0)
114                 goto fail;
115
116         while (len--) {
117                 ret = send_byte(priv, I2C_DTRM_NACK | *buf++, stop);
118                 if (ret < 0)
119                         goto fail;
120         }
121
122 fail:
123         if (*stop)
124                 writel(I2C_DTRM_STO | I2C_DTRM_NACK, &priv->regs->dtrm);
125
126         return ret;
127 }
128
129 static int uniphier_i2c_receive(struct uniphier_i2c_priv *priv, uint addr,
130                                 uint len, u8 *buf, bool *stop)
131 {
132         int ret;
133
134         dev_dbg(priv->dev, "%s: addr = %x, len = %d\n", __func__, addr, len);
135
136         ret = send_byte(priv, I2C_DTRM_STA | I2C_DTRM_NACK |
137                         I2C_DTRM_RD | addr << 1, stop);
138         if (ret < 0)
139                 goto fail;
140
141         while (len--)
142                 *buf++ = send_and_recv_byte(priv, len ? 0 : I2C_DTRM_NACK);
143
144 fail:
145         if (*stop)
146                 writel(I2C_DTRM_STO | I2C_DTRM_NACK, &priv->regs->dtrm);
147
148         return ret;
149 }
150
151 static int uniphier_i2c_xfer(struct udevice *bus, struct i2c_msg *msg,
152                              int nmsgs)
153 {
154         int ret = 0;
155         struct uniphier_i2c_priv *priv = dev_get_priv(bus);
156         bool stop;
157
158         for (; nmsgs > 0; nmsgs--, msg++) {
159                 /* If next message is read, skip the stop condition */
160                 stop = nmsgs > 1 && msg[1].flags & I2C_M_RD ? false : true;
161
162                 if (msg->flags & I2C_M_RD)
163                         ret = uniphier_i2c_receive(priv, msg->addr, msg->len,
164                                                    msg->buf, &stop);
165                 else
166                         ret = uniphier_i2c_transmit(priv, msg->addr, msg->len,
167                                                     msg->buf, &stop);
168
169                 if (ret < 0)
170                         break;
171         }
172
173         return ret;
174 }
175
176 static int uniphier_i2c_set_bus_speed(struct udevice *bus, unsigned int speed)
177 {
178         struct uniphier_i2c_priv *priv = dev_get_priv(bus);
179
180         /* max supported frequency is 400 kHz */
181         if (speed > 400000)
182                 return -EINVAL;
183
184         /* bus reset: make sure the bus is idle when change the frequency */
185         writel(0x1, &priv->regs->brst);
186
187         writel((priv->input_clk / speed / 2 << 16) | (priv->input_clk / speed),
188                &priv->regs->clk);
189
190         writel(0x3, &priv->regs->brst);
191
192         /*
193          * Theoretically, each byte can be transferred in
194          * 1000000 * 9 / speed usec.  For safety, wait more than double.
195          */
196         priv->wait_us = 20000000 / speed;
197
198         return 0;
199 }
200
201
202 static const struct dm_i2c_ops uniphier_i2c_ops = {
203         .xfer = uniphier_i2c_xfer,
204         .set_bus_speed = uniphier_i2c_set_bus_speed,
205 };
206
207 static const struct udevice_id uniphier_i2c_of_match[] = {
208         { .compatible = "socionext,uniphier-i2c" },
209         { /* sentinel */ }
210 };
211
212 U_BOOT_DRIVER(uniphier_i2c) = {
213         .name = "uniphier-i2c",
214         .id = UCLASS_I2C,
215         .of_match = uniphier_i2c_of_match,
216         .probe = uniphier_i2c_probe,
217         .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct uniphier_i2c_priv),
218         .ops = &uniphier_i2c_ops,
219 };