]> git.sur5r.net Git - freertos/blob
9c6dc10ebc5bc7927925db528bbf6c00c1dac1fb
[freertos] /
1 /******************************************************************************
2 *
3 * Copyright (C) 2010 - 2015 Xilinx, Inc.  All rights reserved.
4 *
5 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
6 * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
7 * in the Software without restriction, including without limitation the rights
8 * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
9 * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
10 * furnished to do so, subject to the following conditions:
11 *
12 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
13 * all copies or substantial portions of the Software.
14 *
15 * Use of the Software is limited solely to applications:
16 * (a) running on a Xilinx device, or
17 * (b) that interact with a Xilinx device through a bus or interconnect.
18 *
19 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
20 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
21 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
22 * XILINX  BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY,
23 * WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF
24 * OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
25 * SOFTWARE.
26 *
27 * Except as contained in this notice, the name of the Xilinx shall not be used
28 * in advertising or otherwise to promote the sale, use or other dealings in
29 * this Software without prior written authorization from Xilinx.
30 *
31 ******************************************************************************/
32 /*****************************************************************************/
33 /**
34 *
35 * @file xiicps.h
36 *
37 * This is an implementation of IIC driver in the PS block. The device can
38 * be either a master or a slave on the IIC bus. This implementation supports
39 * both interrupt mode transfer and polled mode transfer. Only 7-bit address
40 * is used in the driver, although the hardware also supports 10-bit address.
41 *
42 * IIC is a 2-wire serial interface.  The master controls the clock, so it can
43 * regulate when it wants to send or receive data. The slave is under control of
44 * the master, it must respond quickly since it has no control of the clock and
45 * must send/receive data as fast or as slow as the master does.
46 *
47 * The higher level software must implement a higher layer protocol to inform
48 * the slave what to send to the master.
49 *
50 * <b>Initialization & Configuration</b>
51 *
52 * The XIicPs_Config structure is used by the driver to configure itself. This
53 * configuration structure is typically created by the tool-chain based on HW
54 * build properties.
55 *
56 * To support multiple runtime loading and initialization strategies employed by
57 * various operating systems, the driver instance can be initialized in the
58 * following way:
59 *
60 *    - XIicPs_LookupConfig(DeviceId) - Use the device identifier to find
61 *      the static configuration structure defined in xiicps_g.c. This is
62 *      setup by the tools. For some operating systems the config structure
63 *      will be initialized by the software and this call is not needed.
64 *
65 *   - XIicPs_CfgInitialize(InstancePtr, CfgPtr, EffectiveAddr) - Uses a
66 *     configuration structure provided by the caller. If running in a
67 *     system with address translation, the provided virtual memory base
68 *     address replaces the physical address in the configuration
69 *     structure.
70 *
71 * <b>Multiple Masters</b>
72 *
73 * More than one master can exist, bus arbitration is defined in the IIC
74 * standard. Lost of arbitration causes arbitration loss interrupt on the device.
75 *
76 * <b>Multiple Slaves</b>
77 *
78 * Multiple slaves are supported by selecting them with unique addresses. It is
79 * up to the system designer to be sure all devices on the IIC bus have
80 * unique addresses.
81 *
82 * <b>Addressing</b>
83 *
84 * The IIC hardware can use 7 or 10 bit addresses.  The driver provides the
85 * ability to control which address size is sent in messages as a master to a
86 * slave device.
87 *
88 * <b>FIFO Size </b>
89 * The hardware FIFO is 32 bytes deep. The user must know the limitations of
90 * other IIC devices on the bus. Some are only able to receive a limited number
91 * of bytes in a single transfer.
92 *
93 * <b>Data Rates</b>
94 *
95 * The data rate is set by values in the control register. The formula for
96 * determining the correct register values is:
97 * Fscl = Fpclk/(22 x (divisor_a+1) x (divisor_b+1))
98 *
99 * When the device is configured as a slave, the slck setting controls the
100 * sample rate and so must be set to be at least as fast as the fastest scl
101 * expected to be seen in the system.
102 *
103 * <b>Polled Mode Operation</b>
104 *
105 * This driver supports polled mode transfers.
106 *
107 * <b>Interrupts</b>
108 *
109 * The user must connect the interrupt handler of the driver,
110 * XIicPs_InterruptHandler to an interrupt system such that it will be called
111 * when an interrupt occurs. This function does not save and restore the
112 * processor context such that the user must provide this processing.
113 *
114 * The driver handles the following interrupts:
115 * - Transfer complete
116 * - More Data
117 * - Transfer not Acknowledged
118 * - Transfer Time out
119 * - Monitored slave ready - master mode only
120 * - Receive Overflow
121 * - Transmit FIFO overflow
122 * - Receive FIFO underflow
123 * - Arbitration lost
124 *
125 * <b>Bus Busy</b>
126 *
127 * Bus busy is checked before the setup of a master mode device, to avoid
128 * unnecessary arbitration loss interrupt.
129 *
130 * <b>RTOS Independence</b>
131 *
132 * This driver is intended to be RTOS and processor independent.  It works with
133 * physical addresses only.  Any needs for dynamic memory management, threads or
134 * thread mutual exclusion, virtual memory, or cache control must be satisfied by
135 * the layer above this driver.
136 *
137 *<b>Repeated Start</b>
138 *
139 * The I2C controller does not indicate completion of a receive transfer if HOLD
140 * bit is set. Due to this errata, repeated start cannot be used if a receive
141 * transfer is followed by any other transfer.
142 *
143 * <pre> MODIFICATION HISTORY:
144 *
145 * Ver   Who     Date     Changes
146 * ----- ------  -------- -----------------------------------------------
147 * 1.00a drg/jz  01/30/08 First release
148 * 1.00a sdm     09/21/11 Fixed an issue in the XIicPs_SetOptions and
149 *                        XIicPs_ClearOptions where the InstancePtr->Options
150 *                        was not updated correctly.
151 *                        Updated the InstancePtr->Options in the
152 *                        XIicPs_CfgInitialize by calling XIicPs_GetOptions.
153 *                        Updated the XIicPs_SetupMaster to not check for
154 *                        Bus Busy condition when the Hold Bit is set.
155 *                        Removed some unused variables.
156 * 1.01a sg      03/30/12 Fixed an issue in XIicPs_MasterSendPolled where a
157 *                        check for transfer completion is added, which indicates
158 *                        the completion of current transfer.
159 * 1.02a sg      08/29/12 Updated the logic to arrive at the best divisors
160 *                        to achieve I2C clock with minimum error for
161 *                        CR #674195
162 * 1.03a hk  05/04/13 Initialized BestDivA and BestDivB to 0.
163 *                        This is fix for CR#704398 to remove warning.
164 * 2.0   hk  03/07/14 Added check for error status in the while loop that
165 *                    checks for completion.
166 *                    (XIicPs_MasterSendPolled function). CR# 762244, 764875.
167 *                    Limited frequency set when 100KHz or 400KHz is
168 *                    selected. This is a hardware limitation. CR#779290.
169 * 2.1   hk  04/24/14 Fix for CR# 789821 to handle >14 byte transfers.
170 *                    Explicitly reset CR and clear FIFO in Abort function
171 *                    and state the same in the comments. CR# 784254.
172 *                    Fix for CR# 761060 - provision for repeated start.
173 * 2.2   hk  08/23/14 Slave monitor mode changes - clear FIFO, enable
174 *                    read mode and clear transfer size register.
175 *                    Disable NACK to avoid interrupts on each retry.
176 * 2.3   sk      10/07/14 Repeated start feature deleted.
177 * 3.0   sk      11/03/14 Modified TimeOut Register value to 0xFF
178 *                                        in XIicPs_Reset.
179 *                       12/06/14 Implemented Repeated start feature.
180 *                       01/31/15 Modified the code according to MISRAC 2012 Compliant.
181 *                       02/18/15 Implemented larger data transfer using repeated start
182 *                                         in Zynq UltraScale MP.
183 *
184 * </pre>
185 *
186 ******************************************************************************/
187
188 #ifndef XIICPS_H       /* prevent circular inclusions */
189 #define XIICPS_H       /* by using protection macros */
190
191 #ifdef __cplusplus
192 extern "C" {
193 #endif
194
195 /***************************** Include Files *********************************/
196
197 #include "xil_types.h"
198 #include "xil_assert.h"
199 #include "xstatus.h"
200 #include "xiicps_hw.h"
201 #include "xplatform_info.h"
202
203 /************************** Constant Definitions *****************************/
204
205 /** @name Configuration options
206  *
207  * The following options may be specified or retrieved for the device and
208  * enable/disable additional features of the IIC.  Each of the options
209  * are bit fields, so more than one may be specified.
210  *
211  * @{
212  */
213 #define XIICPS_7_BIT_ADDR_OPTION        0x01U  /**< 7-bit address mode */
214 #define XIICPS_10_BIT_ADDR_OPTION       0x02U  /**< 10-bit address mode */
215 #define XIICPS_SLAVE_MON_OPTION         0x04U  /**< Slave monitor mode */
216 #define XIICPS_REP_START_OPTION         0x08U  /**< Repeated Start */
217 /*@}*/
218
219 /** @name Callback events
220  *
221  * These constants specify the handler events that are passed to an application
222  * event handler from the driver.  These constants are bit masks such that
223  * more than one event can be passed to the handler.
224  *
225  * @{
226  */
227 #define XIICPS_EVENT_COMPLETE_SEND      0x0001U  /**< Transmit Complete Event*/
228 #define XIICPS_EVENT_COMPLETE_RECV      0x0002U  /**< Receive Complete Event*/
229 #define XIICPS_EVENT_TIME_OUT           0x0004U  /**< Transfer timed out */
230 #define XIICPS_EVENT_ERROR                      0x0008U  /**< Receive error */
231 #define XIICPS_EVENT_ARB_LOST           0x0010U  /**< Arbitration lost */
232 #define XIICPS_EVENT_NACK                       0x0020U  /**< NACK Received */
233 #define XIICPS_EVENT_SLAVE_RDY          0x0040U  /**< Slave ready */
234 #define XIICPS_EVENT_RX_OVR                     0x0080U  /**< RX overflow */
235 #define XIICPS_EVENT_TX_OVR                     0x0100U  /**< TX overflow */
236 #define XIICPS_EVENT_RX_UNF                     0x0200U  /**< RX underflow */
237 /*@}*/
238
239 /** @name Role constants
240  *
241  * These constants are used to pass into the device setup routines to
242  * set up the device according to transfer direction.
243  */
244 #define SENDING_ROLE            1  /**< Transfer direction is sending */
245 #define RECVING_ROLE            0  /**< Transfer direction is receiving */
246
247 /* Maximum transfer size */
248 #define XIICPS_MAX_TRANSFER_SIZE        (u32)(255U - 3U)
249
250 /**************************** Type Definitions *******************************/
251
252 /**
253 * The handler data type allows the user to define a callback function to
254 * respond to interrupt events in the system. This function is executed
255 * in interrupt context, so amount of processing should be minimized.
256 *
257 * @param        CallBackRef is the callback reference passed in by the upper
258 *               layer when setting the callback functions, and passed back to
259 *               the upper layer when the callback is invoked. Its type is
260 *               not important to the driver, so it is a void pointer.
261 * @param        StatusEvent indicates one or more status events that occurred.
262 */
263 typedef void (*XIicPs_IntrHandler) (void *CallBackRef, u32 StatusEvent);
264
265 /**
266  * This typedef contains configuration information for the device.
267  */
268 typedef struct {
269         u16 DeviceId;     /**< Unique ID  of device */
270         u32 BaseAddress;  /**< Base address of the device */
271         u32 InputClockHz; /**< Input clock frequency */
272 } XIicPs_Config;
273
274 /**
275  * The XIicPs driver instance data. The user is required to allocate a
276  * variable of this type for each IIC device in the system. A pointer
277  * to a variable of this type is then passed to the driver API functions.
278  */
279 typedef struct {
280         XIicPs_Config Config;   /* Configuration structure */
281         u32 IsReady;            /* Device is initialized and ready */
282         u32 Options;            /* Options set in the device */
283
284         u8 *SendBufferPtr;      /* Pointer to send buffer */
285         u8 *RecvBufferPtr;      /* Pointer to recv buffer */
286         s32 SendByteCount;      /* Number of bytes still expected to send */
287         s32 RecvByteCount;      /* Number of bytes still expected to receive */
288         s32 CurrByteCount;      /* No. of bytes expected in current transfer */
289
290         s32 UpdateTxSize;       /* If tx size register has to be updated */
291         s32 IsSend;             /* Whether master is sending or receiving */
292         s32 IsRepeatedStart;    /* Indicates if user set repeated start */
293
294         XIicPs_IntrHandler StatusHandler;  /* Event handler function */
295         void *CallBackRef;      /* Callback reference for event handler */
296 } XIicPs;
297
298 /***************** Macros (Inline Functions) Definitions *********************/
299 /****************************************************************************/
300 /*
301 *
302 * Place one byte into the transmit FIFO.
303 *
304 * @param        InstancePtr is the instance of IIC
305 *
306 * @return       None.
307 *
308 * @note         C-Style signature:
309 *               void XIicPs_SendByte(XIicPs *InstancePtr)
310 *
311 *****************************************************************************/
312 #define XIicPs_SendByte(InstancePtr)                                    \
313 {                                                                       \
314         u8 Data;                                                        \
315         Data = *((InstancePtr)->SendBufferPtr);                         \
316          XIicPs_Out32((InstancePtr)->Config.BaseAddress                 \
317                          + (u32)(XIICPS_DATA_OFFSET),                   \
318                                         (u32)(Data));                   \
319         (InstancePtr)->SendBufferPtr += 1;                              \
320         (InstancePtr)->SendByteCount -= 1;\
321 }
322
323 /****************************************************************************/
324 /*
325 *
326 * Receive one byte from FIFO.
327 *
328 * @param        InstancePtr is the instance of IIC
329 *
330 * @return       None.
331 *
332 * @note         C-Style signature:
333 *               u8 XIicPs_RecvByte(XIicPs *InstancePtr)
334 *
335 *****************************************************************************/
336 #define XIicPs_RecvByte(InstancePtr)                                    \
337 {                                                                       \
338         u8 *Data, Value;                                                \
339         Value = (u8)(XIicPs_In32((InstancePtr)->Config.BaseAddress      \
340                   + (u32)XIICPS_DATA_OFFSET));                          \
341         Data = &Value;                                                  \
342         *(InstancePtr)->RecvBufferPtr = *Data;                          \
343         (InstancePtr)->RecvBufferPtr += 1;                              \
344          (InstancePtr)->RecvByteCount --;                               \
345 }
346
347 /************************** Function Prototypes ******************************/
348
349 /*
350  * Function for configuration lookup, in xiicps_sinit.c
351  */
352 XIicPs_Config *XIicPs_LookupConfig(u16 DeviceId);
353
354 /*
355  * Functions for general setup, in xiicps.c
356  */
357 s32 XIicPs_CfgInitialize(XIicPs *InstancePtr, XIicPs_Config * ConfigPtr,
358                                   u32 EffectiveAddr);
359
360 void XIicPs_Abort(XIicPs *InstancePtr);
361 void XIicPs_Reset(XIicPs *InstancePtr);
362
363 s32 XIicPs_BusIsBusy(XIicPs *InstancePtr);
364 s32 TransmitFifoFill(XIicPs *InstancePtr);
365
366 /*
367  * Functions for interrupts, in xiicps_intr.c
368  */
369 void XIicPs_SetStatusHandler(XIicPs *InstancePtr, void *CallBackRef,
370                                   XIicPs_IntrHandler FunctionPtr);
371
372 /*
373  * Functions for device as master, in xiicps_master.c
374  */
375 void XIicPs_MasterSend(XIicPs *InstancePtr, u8 *MsgPtr, s32 ByteCount,
376                 u16 SlaveAddr);
377 void XIicPs_MasterRecv(XIicPs *InstancePtr, u8 *MsgPtr, s32 ByteCount,
378                 u16 SlaveAddr);
379 s32 XIicPs_MasterSendPolled(XIicPs *InstancePtr, u8 *MsgPtr, s32 ByteCount,
380                 u16 SlaveAddr);
381 s32 XIicPs_MasterRecvPolled(XIicPs *InstancePtr, u8 *MsgPtr, s32 ByteCount,
382                 u16 SlaveAddr);
383 void XIicPs_EnableSlaveMonitor(XIicPs *InstancePtr, u16 SlaveAddr);
384 void XIicPs_DisableSlaveMonitor(XIicPs *InstancePtr);
385 void XIicPs_MasterInterruptHandler(XIicPs *InstancePtr);
386
387 /*
388  * Functions for device as slave, in xiicps_slave.c
389  */
390 void XIicPs_SetupSlave(XIicPs *InstancePtr, u16 SlaveAddr);
391 void XIicPs_SlaveSend(XIicPs *InstancePtr, u8 *MsgPtr, s32 ByteCount);
392 void XIicPs_SlaveRecv(XIicPs *InstancePtr, u8 *MsgPtr, s32 ByteCount);
393 s32 XIicPs_SlaveSendPolled(XIicPs *InstancePtr, u8 *MsgPtr, s32 ByteCount);
394 s32 XIicPs_SlaveRecvPolled(XIicPs *InstancePtr, u8 *MsgPtr, s32 ByteCount);
395 void XIicPs_SlaveInterruptHandler(XIicPs *InstancePtr);
396
397 /*
398  * Functions for selftest, in xiicps_selftest.c
399  */
400 s32 XIicPs_SelfTest(XIicPs *InstancePtr);
401
402 /*
403  * Functions for setting and getting data rate, in xiicps_options.c
404  */
405 s32 XIicPs_SetOptions(XIicPs *InstancePtr, u32 Options);
406 s32 XIicPs_ClearOptions(XIicPs *InstancePtr, u32 Options);
407 u32 XIicPs_GetOptions(XIicPs *InstancePtr);
408
409 s32 XIicPs_SetSClk(XIicPs *InstancePtr, u32 FsclHz);
410 u32 XIicPs_GetSClk(XIicPs *InstancePtr);
411
412 #ifdef __cplusplus
413 }
414 #endif
415
416 #endif /* end of protection macro */