drivers/i2c/mvtwsi.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Driver for the TWSI (i2c) controller found on the Marvell
   4  * orion5x and kirkwood SoC families.
   5  *
   6  * Author: Albert Aribaud <albert.u.boot@aribaud.net>
   7  * Copyright (c) 2010 Albert Aribaud.
   8  */
   9
  10 #include <common.h>
  11 #include <i2c.h>
  12 #include <log.h>
  13 #include <linux/delay.h>
  14 #include <linux/errno.h>
  15 #include <asm/io.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/compat.h>
  18 #ifdef CONFIG_DM_I2C
  19 #include <dm.h>
  20 #endif
  21
  22 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  23
  24 /*
  25  * Include a file that will provide CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE*, and possibly other
  26  * settings
  27  */
  28
  29 #ifndef CONFIG_DM_I2C
  30 #if defined(CONFIG_ARCH_ORION5X)
  31 #include <asm/arch/orion5x.h>
  32 #elif (defined(CONFIG_ARCH_KIRKWOOD) || defined(CONFIG_ARCH_MVEBU))
  33 #include <asm/arch/soc.h>
  34 #elif defined(CONFIG_ARCH_SUNXI)
  35 #include <asm/arch/i2c.h>
  36 #else
  37 #error Driver mvtwsi not supported by SoC or board
  38 #endif
  39 #endif /* CONFIG_DM_I2C */
  40
  41 /*
  42  * On SUNXI, we get CONFIG_SYS_TCLK from this include, so we want to
  43  * always have it.
  44  */
  45 #if defined(CONFIG_DM_I2C) && defined(CONFIG_ARCH_SUNXI)
  46 #include <asm/arch/i2c.h>
  47 #endif
  48
  49 /*
  50  * TWSI register structure
  51  */
  52
  53 #ifdef CONFIG_ARCH_SUNXI
  54
  55 struct  mvtwsi_registers {
  56         u32 slave_address;
  57         u32 xtnd_slave_addr;
  58         u32 data;
  59         u32 control;
  60         u32 status;
  61         u32 baudrate;
  62         u32 soft_reset;
  63         u32 debug; /* Dummy field for build compatibility with mvebu */
  64 };
  65
  66 #else
  67
  68 struct  mvtwsi_registers {
  69         u32 slave_address;
  70         u32 data;
  71         u32 control;
  72         union {
  73                 u32 status;     /* When reading */
  74                 u32 baudrate;   /* When writing */
  75         };
  76         u32 xtnd_slave_addr;
  77         u32 reserved0[2];
  78         u32 soft_reset;
  79         u32 reserved1[27];
  80         u32 debug;
  81 };
  82
  83 #endif
  84
  85 #ifdef CONFIG_DM_I2C
  86 struct mvtwsi_i2c_dev {
  87         /* TWSI Register base for the device */
  88         struct mvtwsi_registers *base;
  89         /* Number of the device (determined from cell-index property) */
  90         int index;
  91         /* The I2C slave address for the device */
  92         u8 slaveadd;
  93         /* The configured I2C speed in Hz */
  94         uint speed;
  95         /* The current length of a clock period (depending on speed) */
  96         uint tick;
  97 };
  98 #endif /* CONFIG_DM_I2C */
  99
 100 /*
 101  * enum mvtwsi_ctrl_register_fields - Bit masks for flags in the control
 102  * register
 103  */
 104 enum mvtwsi_ctrl_register_fields {
 105         /* Acknowledge bit */
 106         MVTWSI_CONTROL_ACK      = 0x00000004,
 107         /* Interrupt flag */
 108         MVTWSI_CONTROL_IFLG     = 0x00000008,
 109         /* Stop bit */
 110         MVTWSI_CONTROL_STOP     = 0x00000010,
 111         /* Start bit */
 112         MVTWSI_CONTROL_START    = 0x00000020,
 113         /* I2C enable */
 114         MVTWSI_CONTROL_TWSIEN   = 0x00000040,
 115         /* Interrupt enable */
 116         MVTWSI_CONTROL_INTEN    = 0x00000080,
 117 };
 118
 119 /*
 120  * On sun6i and newer, IFLG is a write-clear bit, which is cleared by writing 1;
 121  * on other platforms, it is a normal r/w bit, which is cleared by writing 0.
 122  */
 123
 124 #ifdef CONFIG_SUNXI_GEN_SUN6I
 125 #define MVTWSI_CONTROL_CLEAR_IFLG       0x00000008
 126 #else
 127 #define MVTWSI_CONTROL_CLEAR_IFLG       0x00000000
 128 #endif
 129
 130 /*
 131  * enum mvstwsi_status_values - Possible values of I2C controller's status
 132  * register
 133  *
 134  * Only those statuses expected in normal master operation on
 135  * non-10-bit-address devices are specified.
 136  *
 137  * Every status that's unexpected during normal operation (bus errors,
 138  * arbitration losses, missing ACKs...) is passed back to the caller as an error
 139  * code.
 140  */
 141 enum mvstwsi_status_values {
 142         /* START condition transmitted */
 143         MVTWSI_STATUS_START             = 0x08,
 144         /* Repeated START condition transmitted */
 145         MVTWSI_STATUS_REPEATED_START    = 0x10,
 146         /* Address + write bit transmitted, ACK received */
 147         MVTWSI_STATUS_ADDR_W_ACK        = 0x18,
 148         /* Data transmitted, ACK received */
 149         MVTWSI_STATUS_DATA_W_ACK        = 0x28,
 150         /* Address + read bit transmitted, ACK received */
 151         MVTWSI_STATUS_ADDR_R_ACK        = 0x40,
 152         /* Address + read bit transmitted, ACK not received */
 153         MVTWSI_STATUS_ADDR_R_NAK        = 0x48,
 154         /* Data received, ACK transmitted */
 155         MVTWSI_STATUS_DATA_R_ACK        = 0x50,
 156         /* Data received, ACK not transmitted */
 157         MVTWSI_STATUS_DATA_R_NAK        = 0x58,
 158         /* No relevant status */
 159         MVTWSI_STATUS_IDLE              = 0xF8,
 160 };
 161
 162 /*
 163  * enum mvstwsi_ack_flags - Determine whether a read byte should be
 164  * acknowledged or not.
 165  */
 166 enum mvtwsi_ack_flags {
 167         /* Send NAK after received byte */
 168         MVTWSI_READ_NAK = 0,
 169         /* Send ACK after received byte */
 170         MVTWSI_READ_ACK = 1,
 171 };
 172
 173 /*
 174  * calc_tick() - Calculate the duration of a clock cycle from the I2C speed
 175  *
 176  * @speed:      The speed in Hz to calculate the clock cycle duration for.
 177  * @return The duration of a clock cycle in ns.
 178  */
 179 inline uint calc_tick(uint speed)
 180 {
 181         /* One tick = the duration of a period at the specified speed in ns (we
 182          * add 100 ns to be on the safe side) */
 183         return (1000000000u / speed) + 100;
 184 }
 185
 186 #ifndef CONFIG_DM_I2C
 187
 188 /*
 189  * twsi_get_base() - Get controller register base for specified adapter
 190  *
 191  * @adap:       Adapter to get the register base for.
 192  * @return Register base for the specified adapter.
 193  */
 194 static struct mvtwsi_registers *twsi_get_base(struct i2c_adapter *adap)
 195 {
 196         switch (adap->hwadapnr) {
 197 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE0
 198         case 0:
 199                 return (struct mvtwsi_registers *)CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE0;
 200 #endif
 201 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE1
 202         case 1:
 203                 return (struct mvtwsi_registers *)CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE1;
 204 #endif
 205 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE2
 206         case 2:
 207                 return (struct mvtwsi_registers *)CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE2;
 208 #endif
 209 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE3
 210         case 3:
 211                 return (struct mvtwsi_registers *)CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE3;
 212 #endif
 213 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE4
 214         case 4:
 215                 return (struct mvtwsi_registers *)CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE4;
 216 #endif
 217 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE5
 218         case 5:
 219                 return (struct mvtwsi_registers *)CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE5;
 220 #endif
 221         default:
 222                 printf("Missing mvtwsi controller %d base\n", adap->hwadapnr);
 223                 break;
 224         }
 225
 226         return NULL;
 227 }
 228 #endif
 229
 230 /*
 231  * enum mvtwsi_error_class - types of I2C errors
 232  */
 233 enum mvtwsi_error_class {
 234         /* The controller returned a different status than expected */
 235         MVTWSI_ERROR_WRONG_STATUS       = 0x01,
 236         /* The controller timed out */
 237         MVTWSI_ERROR_TIMEOUT            = 0x02,
 238 };
 239
 240 /*
 241  * mvtwsi_error() - Build I2C return code from error information
 242  *
 243  * For debugging purposes, this function packs some information of an occurred
 244  * error into a return code. These error codes are returned from I2C API
 245  * functions (i2c_{read,write}, dm_i2c_{read,write}, etc.).
 246  *
 247  * @ec:         The error class of the error (enum mvtwsi_error_class).
 248  * @lc:         The last value of the control register.
 249  * @ls:         The last value of the status register.
 250  * @es:         The expected value of the status register.
 251  * @return The generated error code.
 252  */
 253 inline uint mvtwsi_error(uint ec, uint lc, uint ls, uint es)
 254 {
 255         return ((ec << 24) & 0xFF000000)
 256                | ((lc << 16) & 0x00FF0000)
 257                | ((ls << 8) & 0x0000FF00)
 258                | (es & 0xFF);
 259 }
 260
 261 /*
 262  * twsi_wait() - Wait for I2C bus interrupt flag and check status, or time out.
 263  *
 264  * @return Zero if status is as expected, or a non-zero code if either a time
 265  *         out occurred, or the status was not the expected one.
 266  */
 267 static int twsi_wait(struct mvtwsi_registers *twsi, int expected_status,
 268                      uint tick)
 269 {
 270         int control, status;
 271         int timeout = 1000;
 272
 273         do {
 274                 control = readl(&twsi->control);
 275                 if (control & MVTWSI_CONTROL_IFLG) {
 276                         /*
 277                          * On Armada 38x it seems that the controller works as
 278                          * if it first set the MVTWSI_CONTROL_IFLAG in the
 279                          * control register and only after that it changed the
 280                          * status register.
 281                          * This sometimes caused weird bugs which only appeared
 282                          * on selected I2C speeds and even then only sometimes.
 283                          * We therefore add here a simple ndealy(100), which
 284                          * seems to fix this weird bug.
 285                          */
 286                         ndelay(100);
 287                         status = readl(&twsi->status);
 288                         if (status == expected_status)
 289                                 return 0;
 290                         else
 291                                 return mvtwsi_error(
 292                                         MVTWSI_ERROR_WRONG_STATUS,
 293                                         control, status, expected_status);
 294                 }
 295                 ndelay(tick); /* One clock cycle */
 296         } while (timeout--);
 297         status = readl(&twsi->status);
 298         return mvtwsi_error(MVTWSI_ERROR_TIMEOUT, control, status,
 299                             expected_status);
 300 }
 301
 302 /*
 303  * twsi_start() - Assert a START condition on the bus.
 304  *
 305  * This function is used in both single I2C transactions and inside
 306  * back-to-back transactions (repeated starts).
 307  *
 308  * @twsi:               The MVTWSI register structure to use.
 309  * @expected_status:    The I2C bus status expected to be asserted after the
 310  *                      operation completion.
 311  * @tick:               The duration of a clock cycle at the current I2C speed.
 312  * @return Zero if status is as expected, or a non-zero code if either a time
 313  *         out occurred or the status was not the expected one.
 314  */
 315 static int twsi_start(struct mvtwsi_registers *twsi, int expected_status,
 316                       uint tick)
 317 {
 318         /* Assert START */
 319         writel(MVTWSI_CONTROL_TWSIEN | MVTWSI_CONTROL_START |
 320                MVTWSI_CONTROL_CLEAR_IFLG, &twsi->control);
 321         /* Wait for controller to process START */
 322         return twsi_wait(twsi, expected_status, tick);
 323 }
 324
 325 /*
 326  * twsi_send() - Send a byte on the I2C bus.
 327  *
 328  * The byte may be part of an address byte or data.
 329  *
 330  * @twsi:               The MVTWSI register structure to use.
 331  * @byte:               The byte to send.
 332  * @expected_status:    The I2C bus status expected to be asserted after the
 333  *                      operation completion.
 334  * @tick:               The duration of a clock cycle at the current I2C speed.
 335  * @return Zero if status is as expected, or a non-zero code if either a time
 336  *         out occurred or the status was not the expected one.
 337  */
 338 static int twsi_send(struct mvtwsi_registers *twsi, u8 byte,
 339                      int expected_status, uint tick)
 340 {
 341         /* Write byte to data register for sending */
 342         writel(byte, &twsi->data);
 343         /* Clear any pending interrupt -- that will cause sending */
 344         writel(MVTWSI_CONTROL_TWSIEN | MVTWSI_CONTROL_CLEAR_IFLG,
 345                &twsi->control);
 346         /* Wait for controller to receive byte, and check ACK */
 347         return twsi_wait(twsi, expected_status, tick);
 348 }
 349
 350 /*
 351  * twsi_recv() - Receive a byte on the I2C bus.
 352  *
 353  * The static variable mvtwsi_control_flags controls whether we ack or nak.
 354  *
 355  * @twsi:               The MVTWSI register structure to use.
 356  * @byte:               The byte to send.
 357  * @ack_flag:           Flag that determines whether the received byte should
 358  *                      be acknowledged by the controller or not (sent ACK/NAK).
 359  * @tick:               The duration of a clock cycle at the current I2C speed.
 360  * @return Zero if status is as expected, or a non-zero code if either a time
 361  *         out occurred or the status was not the expected one.
 362  */
 363 static int twsi_recv(struct mvtwsi_registers *twsi, u8 *byte, int ack_flag,
 364                      uint tick)
 365 {
 366         int expected_status, status, control;
 367
 368         /* Compute expected status based on passed ACK flag */
 369         expected_status = ack_flag ? MVTWSI_STATUS_DATA_R_ACK :
 370                           MVTWSI_STATUS_DATA_R_NAK;
 371         /* Acknowledge *previous state*, and launch receive */
 372         control = MVTWSI_CONTROL_TWSIEN;
 373         control |= ack_flag == MVTWSI_READ_ACK ? MVTWSI_CONTROL_ACK : 0;
 374         writel(control | MVTWSI_CONTROL_CLEAR_IFLG, &twsi->control);
 375         /* Wait for controller to receive byte, and assert ACK or NAK */
 376         status = twsi_wait(twsi, expected_status, tick);
 377         /* If we did receive the expected byte, store it */
 378         if (status == 0)
 379                 *byte = readl(&twsi->data);
 380         return status;
 381 }
 382
 383 /*
 384  * twsi_stop() - Assert a STOP condition on the bus.
 385  *
 386  * This function is also used to force the bus back to idle state (SDA =
 387  * SCL = 1).
 388  *
 389  * @twsi:       The MVTWSI register structure to use.
 390  * @tick:       The duration of a clock cycle at the current I2C speed.
 391  * @return Zero if the operation succeeded, or a non-zero code if a time out
 392  *         occurred.
 393  */
 394 static int twsi_stop(struct mvtwsi_registers *twsi, uint tick)
 395 {
 396         int control, stop_status;
 397         int status = 0;
 398         int timeout = 1000;
 399
 400         /* Assert STOP */
 401         control = MVTWSI_CONTROL_TWSIEN | MVTWSI_CONTROL_STOP;
 402         writel(control | MVTWSI_CONTROL_CLEAR_IFLG, &twsi->control);
 403         /* Wait for IDLE; IFLG won't rise, so we can't use twsi_wait() */
 404         do {
 405                 stop_status = readl(&twsi->status);
 406                 if (stop_status == MVTWSI_STATUS_IDLE)
 407                         break;
 408                 ndelay(tick); /* One clock cycle */
 409         } while (timeout--);
 410         control = readl(&twsi->control);
 411         if (stop_status != MVTWSI_STATUS_IDLE)
 412                 status = mvtwsi_error(MVTWSI_ERROR_TIMEOUT,
 413                                       control, status, MVTWSI_STATUS_IDLE);
 414         return status;
 415 }
 416
 417 /*
 418  * twsi_calc_freq() - Compute I2C frequency depending on m and n parameters.
 419  *
 420  * @n:          Parameter 'n' for the frequency calculation algorithm.
 421  * @m:          Parameter 'm' for the frequency calculation algorithm.
 422  * @return The I2C frequency corresponding to the passed m and n parameters.
 423  */
 424 static uint twsi_calc_freq(const int n, const int m)
 425 {
 426 #ifdef CONFIG_ARCH_SUNXI
 427         return CONFIG_SYS_TCLK / (10 * (m + 1) * (1 << n));
 428 #else
 429         return CONFIG_SYS_TCLK / (10 * (m + 1) * (2 << n));
 430 #endif
 431 }
 432
 433 /*
 434  * twsi_reset() - Reset the I2C controller.
 435  *
 436  * Resetting the controller also resets the baud rate and slave address, hence
 437  * they must be re-established after the reset.
 438  *
 439  * @twsi:       The MVTWSI register structure to use.
 440  */
 441 static void twsi_reset(struct mvtwsi_registers *twsi)
 442 {
 443         /* Reset controller */
 444         writel(0, &twsi->soft_reset);
 445         /* Wait 2 ms -- this is what the Marvell LSP does */
 446         udelay(20000);
 447 }
 448
 449 /*
 450  * __twsi_i2c_set_bus_speed() - Set the speed of the I2C controller.
 451  *
 452  * This function sets baud rate to the highest possible value that does not
 453  * exceed the requested rate.
 454  *
 455  * @twsi:               The MVTWSI register structure to use.
 456  * @requested_speed:    The desired frequency the controller should run at
 457  *                      in Hz.
 458  * @return The actual frequency the controller was configured to.
 459  */
 460 static uint __twsi_i2c_set_bus_speed(struct mvtwsi_registers *twsi,
 461                                      uint requested_speed)
 462 {
 463         uint tmp_speed, highest_speed, n, m;
 464         uint baud = 0x44; /* Baud rate after controller reset */
 465
 466         highest_speed = 0;
 467         /* Successively try m, n combinations, and use the combination
 468          * resulting in the largest speed that's not above the requested
 469          * speed */
 470         for (n = 0; n < 8; n++) {
 471                 for (m = 0; m < 16; m++) {
 472                         tmp_speed = twsi_calc_freq(n, m);
 473                         if ((tmp_speed <= requested_speed) &&
 474                             (tmp_speed > highest_speed)) {
 475                                 highest_speed = tmp_speed;
 476                                 baud = (m << 3) | n;
 477                         }
 478                 }
 479         }
 480         writel(baud, &twsi->baudrate);
 481
 482         /* Wait for controller for one tick */
 483 #ifdef CONFIG_DM_I2C
 484         ndelay(calc_tick(highest_speed));
 485 #else
 486         ndelay(10000);
 487 #endif
 488         return highest_speed;
 489 }
 490
 491 /*
 492  * __twsi_i2c_init() - Initialize the I2C controller.
 493  *
 494  * @twsi:               The MVTWSI register structure to use.
 495  * @speed:              The initial frequency the controller should run at
 496  *                      in Hz.
 497  * @slaveadd:           The I2C address to be set for the I2C master.
 498  * @actual_speed:       A output parameter that receives the actual frequency
 499  *                      in Hz the controller was set to by the function.
 500  * @return Zero if the operation succeeded, or a non-zero code if a time out
 501  *         occurred.
 502  */
 503 static void __twsi_i2c_init(struct mvtwsi_registers *twsi, int speed,
 504                             int slaveadd, uint *actual_speed)
 505 {
 506         uint tmp_speed;
 507
 508         /* Reset controller */
 509         twsi_reset(twsi);
 510         /* Set speed */
 511         tmp_speed = __twsi_i2c_set_bus_speed(twsi, speed);
 512         if (actual_speed)
 513                 *actual_speed = tmp_speed;
 514         /* Set slave address; even though we don't use it */
 515         writel(slaveadd, &twsi->slave_address);
 516         writel(0, &twsi->xtnd_slave_addr);
 517         /* Assert STOP, but don't care for the result */
 518 #ifdef CONFIG_DM_I2C
 519         (void) twsi_stop(twsi, calc_tick(*actual_speed));
 520 #else
 521         (void) twsi_stop(twsi, 10000);
 522 #endif
 523 }
 524
 525 /*
 526  * i2c_begin() - Start a I2C transaction.
 527  *
 528  * Begin a I2C transaction with a given expected start status and chip address.
 529  * A START is asserted, and the address byte is sent to the I2C controller. The
 530  * expected address status will be derived from the direction bit (bit 0) of
 531  * the address byte.
 532  *
 533  * @twsi:                       The MVTWSI register structure to use.
 534  * @expected_start_status:      The I2C status the controller is expected to
 535  *                              assert after the address byte was sent.
 536  * @addr:                       The address byte to be sent.
 537  * @tick:                       The duration of a clock cycle at the current
 538  *                              I2C speed.
 539  * @return Zero if the operation succeeded, or a non-zero code if a time out or
 540  *         unexpected I2C status occurred.
 541  */
 542 static int i2c_begin(struct mvtwsi_registers *twsi, int expected_start_status,
 543                      u8 addr, uint tick)
 544 {
 545         int status, expected_addr_status;
 546
 547         /* Compute the expected address status from the direction bit in
 548          * the address byte */
 549         if (addr & 1) /* Reading */
 550                 expected_addr_status = MVTWSI_STATUS_ADDR_R_ACK;
 551         else /* Writing */
 552                 expected_addr_status = MVTWSI_STATUS_ADDR_W_ACK;
 553         /* Assert START */
 554         status = twsi_start(twsi, expected_start_status, tick);
 555         /* Send out the address if the start went well */
 556         if (status == 0)
 557                 status = twsi_send(twsi, addr, expected_addr_status, tick);
 558         /* Return 0, or the status of the first failure */
 559         return status;
 560 }
 561
 562 /*
 563  * __twsi_i2c_probe_chip() - Probe the given I2C chip address.
 564  *
 565  * This function begins a I2C read transaction, does a dummy read and NAKs; if
 566  * the procedure succeeds, the chip is considered to be present.
 567  *
 568  * @twsi:       The MVTWSI register structure to use.
 569  * @chip:       The chip address to probe.
 570  * @tick:       The duration of a clock cycle at the current I2C speed.
 571  * @return Zero if the operation succeeded, or a non-zero code if a time out or
 572  *         unexpected I2C status occurred.
 573  */
 574 static int __twsi_i2c_probe_chip(struct mvtwsi_registers *twsi, uchar chip,
 575                                  uint tick)
 576 {
 577         u8 dummy_byte;
 578         int status;
 579
 580         /* Begin i2c read */
 581         status = i2c_begin(twsi, MVTWSI_STATUS_START, (chip << 1) | 1, tick);
 582         /* Dummy read was accepted: receive byte, but NAK it. */
 583         if (status == 0)
 584                 status = twsi_recv(twsi, &dummy_byte, MVTWSI_READ_NAK, tick);
 585         /* Stop transaction */
 586         twsi_stop(twsi, tick);
 587         /* Return 0, or the status of the first failure */
 588         return status;
 589 }
 590
 591 /*
 592  * __twsi_i2c_read() - Read data from a I2C chip.
 593  *
 594  * This function begins a I2C write transaction, and transmits the address
 595  * bytes; then begins a I2C read transaction, and receives the data bytes.
 596  *
 597  * NOTE: Some devices want a stop right before the second start, while some
 598  * will choke if it is there. Since deciding this is not yet supported in
 599  * higher level APIs, we need to make a decision here, and for the moment that
 600  * will be a repeated start without a preceding stop.
 601  *
 602  * @twsi:       The MVTWSI register structure to use.
 603  * @chip:       The chip address to read from.
 604  * @addr:       The address bytes to send.
 605  * @alen:       The length of the address bytes in bytes.
 606  * @data:       The buffer to receive the data read from the chip (has to have
 607  *              a size of at least 'length' bytes).
 608  * @length:     The amount of data to be read from the chip in bytes.
 609  * @tick:       The duration of a clock cycle at the current I2C speed.
 610  * @return Zero if the operation succeeded, or a non-zero code if a time out or
 611  *         unexpected I2C status occurred.
 612  */
 613 static int __twsi_i2c_read(struct mvtwsi_registers *twsi, uchar chip,
 614                            u8 *addr, int alen, uchar *data, int length,
 615                            uint tick)
 616 {
 617         int status = 0;
 618         int stop_status;
 619         int expected_start = MVTWSI_STATUS_START;
 620
 621         if (alen > 0) {
 622                 /* Begin i2c write to send the address bytes */
 623                 status = i2c_begin(twsi, expected_start, (chip << 1), tick);
 624                 /* Send address bytes */
 625                 while ((status == 0) && alen--)
 626                         status = twsi_send(twsi, addr[alen],
 627                                            MVTWSI_STATUS_DATA_W_ACK, tick);
 628                 /* Send repeated STARTs after the initial START */
 629                 expected_start = MVTWSI_STATUS_REPEATED_START;
 630         }
 631         /* Begin i2c read to receive data bytes */
 632         if (status == 0)
 633                 status = i2c_begin(twsi, expected_start, (chip << 1) | 1, tick);
 634         /* Receive actual data bytes; set NAK if we if we have nothing more to
 635          * read */
 636         while ((status == 0) && length--)
 637                 status = twsi_recv(twsi, data++,
 638                                    length > 0 ?
 639                                    MVTWSI_READ_ACK : MVTWSI_READ_NAK, tick);
 640         /* Stop transaction */
 641         stop_status = twsi_stop(twsi, tick);
 642         /* Return 0, or the status of the first failure */
 643         return status != 0 ? status : stop_status;
 644 }
 645
 646 /*
 647  * __twsi_i2c_write() - Send data to a I2C chip.
 648  *
 649  * This function begins a I2C write transaction, and transmits the address
 650  * bytes; then begins a new I2C write transaction, and sends the data bytes.
 651  *
 652  * @twsi:       The MVTWSI register structure to use.
 653  * @chip:       The chip address to read from.
 654  * @addr:       The address bytes to send.
 655  * @alen:       The length of the address bytes in bytes.
 656  * @data:       The buffer containing the data to be sent to the chip.
 657  * @length:     The length of data to be sent to the chip in bytes.
 658  * @tick:       The duration of a clock cycle at the current I2C speed.
 659  * @return Zero if the operation succeeded, or a non-zero code if a time out or
 660  *         unexpected I2C status occurred.
 661  */
 662 static int __twsi_i2c_write(struct mvtwsi_registers *twsi, uchar chip,
 663                             u8 *addr, int alen, uchar *data, int length,
 664                             uint tick)
 665 {
 666         int status, stop_status;
 667
 668         /* Begin i2c write to send first the address bytes, then the
 669          * data bytes */
 670         status = i2c_begin(twsi, MVTWSI_STATUS_START, (chip << 1), tick);
 671         /* Send address bytes */
 672         while ((status == 0) && (alen-- > 0))
 673                 status = twsi_send(twsi, addr[alen], MVTWSI_STATUS_DATA_W_ACK,
 674                                    tick);
 675         /* Send data bytes */
 676         while ((status == 0) && (length-- > 0))
 677                 status = twsi_send(twsi, *(data++), MVTWSI_STATUS_DATA_W_ACK,
 678                                    tick);
 679         /* Stop transaction */
 680         stop_status = twsi_stop(twsi, tick);
 681         /* Return 0, or the status of the first failure */
 682         return status != 0 ? status : stop_status;
 683 }
 684
 685 #ifndef CONFIG_DM_I2C
 686 static void twsi_i2c_init(struct i2c_adapter *adap, int speed,
 687                           int slaveadd)
 688 {
 689         struct mvtwsi_registers *twsi = twsi_get_base(adap);
 690         __twsi_i2c_init(twsi, speed, slaveadd, NULL);
 691 }
 692
 693 static uint twsi_i2c_set_bus_speed(struct i2c_adapter *adap,
 694                                    uint requested_speed)
 695 {
 696         struct mvtwsi_registers *twsi = twsi_get_base(adap);
 697         __twsi_i2c_set_bus_speed(twsi, requested_speed);
 698         return 0;
 699 }
 700
 701 static int twsi_i2c_probe(struct i2c_adapter *adap, uchar chip)
 702 {
 703         struct mvtwsi_registers *twsi = twsi_get_base(adap);
 704         return __twsi_i2c_probe_chip(twsi, chip, 10000);
 705 }
 706
 707 static int twsi_i2c_read(struct i2c_adapter *adap, uchar chip, uint addr,
 708                          int alen, uchar *data, int length)
 709 {
 710         struct mvtwsi_registers *twsi = twsi_get_base(adap);
 711         u8 addr_bytes[4];
 712
 713         addr_bytes[0] = (addr >> 0) & 0xFF;
 714         addr_bytes[1] = (addr >> 8) & 0xFF;
 715         addr_bytes[2] = (addr >> 16) & 0xFF;
 716         addr_bytes[3] = (addr >> 24) & 0xFF;
 717
 718         return __twsi_i2c_read(twsi, chip, addr_bytes, alen, data, length,
 719                                10000);
 720 }
 721
 722 static int twsi_i2c_write(struct i2c_adapter *adap, uchar chip, uint addr,
 723                           int alen, uchar *data, int length)
 724 {
 725         struct mvtwsi_registers *twsi = twsi_get_base(adap);
 726         u8 addr_bytes[4];
 727
 728         addr_bytes[0] = (addr >> 0) & 0xFF;
 729         addr_bytes[1] = (addr >> 8) & 0xFF;
 730         addr_bytes[2] = (addr >> 16) & 0xFF;
 731         addr_bytes[3] = (addr >> 24) & 0xFF;
 732
 733         return __twsi_i2c_write(twsi, chip, addr_bytes, alen, data, length,
 734                                 10000);
 735 }
 736
 737 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE0
 738 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(twsi0, twsi_i2c_init, twsi_i2c_probe,
 739                          twsi_i2c_read, twsi_i2c_write,
 740                          twsi_i2c_set_bus_speed,
 741                          CONFIG_SYS_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_I2C_SLAVE, 0)
 742 #endif
 743 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE1
 744 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(twsi1, twsi_i2c_init, twsi_i2c_probe,
 745                          twsi_i2c_read, twsi_i2c_write,
 746                          twsi_i2c_set_bus_speed,
 747                          CONFIG_SYS_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_I2C_SLAVE, 1)
 748
 749 #endif
 750 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE2
 751 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(twsi2, twsi_i2c_init, twsi_i2c_probe,
 752                          twsi_i2c_read, twsi_i2c_write,
 753                          twsi_i2c_set_bus_speed,
 754                          CONFIG_SYS_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_I2C_SLAVE, 2)
 755
 756 #endif
 757 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE3
 758 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(twsi3, twsi_i2c_init, twsi_i2c_probe,
 759                          twsi_i2c_read, twsi_i2c_write,
 760                          twsi_i2c_set_bus_speed,
 761                          CONFIG_SYS_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_I2C_SLAVE, 3)
 762
 763 #endif
 764 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE4
 765 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(twsi4, twsi_i2c_init, twsi_i2c_probe,
 766                          twsi_i2c_read, twsi_i2c_write,
 767                          twsi_i2c_set_bus_speed,
 768                          CONFIG_SYS_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_I2C_SLAVE, 4)
 769
 770 #endif
 771 #ifdef CONFIG_I2C_MVTWSI_BASE5
 772 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(twsi5, twsi_i2c_init, twsi_i2c_probe,
 773                          twsi_i2c_read, twsi_i2c_write,
 774                          twsi_i2c_set_bus_speed,
 775                          CONFIG_SYS_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_I2C_SLAVE, 5)
 776
 777 #endif
 778 #else /* CONFIG_DM_I2C */
 779
 780 static int mvtwsi_i2c_probe_chip(struct udevice *bus, u32 chip_addr,
 781                                  u32 chip_flags)
 782 {
 783         struct mvtwsi_i2c_dev *dev = dev_get_priv(bus);
 784         return __twsi_i2c_probe_chip(dev->base, chip_addr, dev->tick);
 785 }
 786
 787 static int mvtwsi_i2c_set_bus_speed(struct udevice *bus, uint speed)
 788 {
 789         struct mvtwsi_i2c_dev *dev = dev_get_priv(bus);
 790
 791         dev->speed = __twsi_i2c_set_bus_speed(dev->base, speed);
 792         dev->tick = calc_tick(dev->speed);
 793
 794         return 0;
 795 }
 796
 797 static int mvtwsi_i2c_of_to_plat(struct udevice *bus)
 798 {
 799         struct mvtwsi_i2c_dev *dev = dev_get_priv(bus);
 800
 801         dev->base = dev_read_addr_ptr(bus);
 802
 803         if (!dev->base)
 804                 return -ENOMEM;
 805
 806         dev->index = fdtdec_get_int(gd->fdt_blob, dev_of_offset(bus),
 807                                     "cell-index", -1);
 808         dev->slaveadd = fdtdec_get_int(gd->fdt_blob, dev_of_offset(bus),
 809                                        "u-boot,i2c-slave-addr", 0x0);
 810         dev->speed = dev_read_u32_default(bus, "clock-frequency",
 811                                           I2C_SPEED_STANDARD_RATE);
 812
 813         return 0;
 814 }
 815
 816 static void twsi_disable_i2c_slave(struct mvtwsi_registers *twsi)
 817 {
 818         clrbits_le32(&twsi->debug, BIT(18));
 819 }
 820
 821 static int mvtwsi_i2c_bind(struct udevice *bus)
 822 {
 823         struct mvtwsi_registers *twsi = dev_read_addr_ptr(bus);
 824
 825         /* Disable the hidden slave in i2c0 of these platforms */
 826         if ((IS_ENABLED(CONFIG_ARMADA_38X) ||
 827              IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KIRKWOOD) ||
 828              IS_ENABLED(CONFIG_ARMADA_8K)) && !dev_seq(bus))
 829                 twsi_disable_i2c_slave(twsi);
 830
 831         return 0;
 832 }
 833
 834 static int mvtwsi_i2c_probe(struct udevice *bus)
 835 {
 836         struct mvtwsi_i2c_dev *dev = dev_get_priv(bus);
 837         uint actual_speed;
 838
 839         __twsi_i2c_init(dev->base, dev->speed, dev->slaveadd, &actual_speed);
 840         dev->speed = actual_speed;
 841         dev->tick = calc_tick(dev->speed);
 842         return 0;
 843 }
 844
 845 static int mvtwsi_i2c_xfer(struct udevice *bus, struct i2c_msg *msg, int nmsgs)
 846 {
 847         struct mvtwsi_i2c_dev *dev = dev_get_priv(bus);
 848         struct i2c_msg *dmsg, *omsg, dummy;
 849
 850         memset(&dummy, 0, sizeof(struct i2c_msg));
 851
 852         /* We expect either two messages (one with an offset and one with the
 853          * actual data) or one message (just data or offset/data combined) */
 854         if (nmsgs > 2 || nmsgs == 0) {
 855                 debug("%s: Only one or two messages are supported.", __func__);
 856                 return -1;
 857         }
 858
 859         omsg = nmsgs == 1 ? &dummy : msg;
 860         dmsg = nmsgs == 1 ? msg : msg + 1;
 861
 862         if (dmsg->flags & I2C_M_RD)
 863                 return __twsi_i2c_read(dev->base, dmsg->addr, omsg->buf,
 864                                        omsg->len, dmsg->buf, dmsg->len,
 865                                        dev->tick);
 866         else
 867                 return __twsi_i2c_write(dev->base, dmsg->addr, omsg->buf,
 868                                         omsg->len, dmsg->buf, dmsg->len,
 869                                         dev->tick);
 870 }
 871
 872 static const struct dm_i2c_ops mvtwsi_i2c_ops = {
 873         .xfer           = mvtwsi_i2c_xfer,
 874         .probe_chip     = mvtwsi_i2c_probe_chip,
 875         .set_bus_speed  = mvtwsi_i2c_set_bus_speed,
 876 };
 877
 878 static const struct udevice_id mvtwsi_i2c_ids[] = {
 879         { .compatible = "marvell,mv64xxx-i2c", },
 880         { .compatible = "marvell,mv78230-i2c", },
 881         { .compatible = "allwinner,sun6i-a31-i2c", },
 882         { /* sentinel */ }
 883 };
 884
 885 U_BOOT_DRIVER(i2c_mvtwsi) = {
 886         .name = "i2c_mvtwsi",
 887         .id = UCLASS_I2C,
 888         .of_match = mvtwsi_i2c_ids,
 889         .bind = mvtwsi_i2c_bind,
 890         .probe = mvtwsi_i2c_probe,
 891         .of_to_plat = mvtwsi_i2c_of_to_plat,
 892         .priv_auto      = sizeof(struct mvtwsi_i2c_dev),
 893         .ops = &mvtwsi_i2c_ops,
 894 };
 895 #endif /* CONFIG_DM_I2C */