drivers/i2c/i2c-uniphier.c

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