drivers/rtc/ds1307.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * (C) Copyright 2001, 2002, 2003
   4  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   5  * Keith Outwater, keith_outwater@mvis.com`
   6  * Steven Scholz, steven.scholz@imc-berlin.de
   7  */
   8
   9 /*
  10  * Date & Time support (no alarms) for Dallas Semiconductor (now Maxim)
  11  * DS1307 and DS1338/9 Real Time Clock (RTC).
  12  *
  13  * based on ds1337.c
  14  */
  15
  16 #include <common.h>
  17 #include <command.h>
  18 #include <dm.h>
  19 #include <log.h>
  20 #include <rtc.h>
  21 #include <i2c.h>
  22
  23 enum ds_type {
  24         ds_1307,
  25         ds_1337,
  26         ds_1339,
  27         ds_1340,
  28         m41t11,
  29         mcp794xx,
  30 };
  31
  32 /*
  33  * RTC register addresses
  34  */
  35 #define RTC_SEC_REG_ADDR        0x00
  36 #define RTC_MIN_REG_ADDR        0x01
  37 #define RTC_HR_REG_ADDR         0x02
  38 #define RTC_DAY_REG_ADDR        0x03
  39 #define RTC_DATE_REG_ADDR       0x04
  40 #define RTC_MON_REG_ADDR        0x05
  41 #define RTC_YR_REG_ADDR         0x06
  42 #define RTC_CTL_REG_ADDR        0x07
  43
  44 #define DS1337_CTL_REG_ADDR     0x0e
  45 #define DS1337_STAT_REG_ADDR    0x0f
  46 #define DS1340_STAT_REG_ADDR    0x09
  47
  48 #define RTC_STAT_BIT_OSF        0x80
  49
  50 #define RTC_SEC_BIT_CH          0x80    /* Clock Halt (in Register 0)   */
  51
  52 /* DS1307-specific bits */
  53 #define RTC_CTL_BIT_RS0         0x01    /* Rate select 0                */
  54 #define RTC_CTL_BIT_RS1         0x02    /* Rate select 1                */
  55 #define RTC_CTL_BIT_SQWE        0x10    /* Square Wave Enable           */
  56 #define RTC_CTL_BIT_OUT         0x80    /* Output Control               */
  57
  58 /* DS1337-specific bits */
  59 #define DS1337_CTL_BIT_RS1      0x08    /* Rate select 1                */
  60 #define DS1337_CTL_BIT_RS2      0x10    /* Rate select 2                */
  61 #define DS1337_CTL_BIT_EOSC     0x80    /* Enable Oscillator            */
  62
  63 /* DS1340-specific bits */
  64 #define DS1340_SEC_BIT_EOSC     0x80    /* Enable Oscillator            */
  65 #define DS1340_CTL_BIT_OUT      0x80    /* Output Control               */
  66
  67 /* MCP7941X-specific bits */
  68 #define MCP7941X_BIT_ST         0x80
  69 #define MCP7941X_BIT_VBATEN     0x08
  70
  71 #ifndef CONFIG_DM_RTC
  72
  73 /*---------------------------------------------------------------------*/
  74 #undef DEBUG_RTC
  75
  76 #ifdef DEBUG_RTC
  77 #define DEBUGR(fmt, args...) printf(fmt, ##args)
  78 #else
  79 #define DEBUGR(fmt, args...)
  80 #endif
  81 /*---------------------------------------------------------------------*/
  82
  83 #ifndef CFG_SYS_I2C_RTC_ADDR
  84 # define CFG_SYS_I2C_RTC_ADDR   0x68
  85 #endif
  86
  87 #if defined(CONFIG_RTC_DS1307) && (CONFIG_SYS_I2C_SPEED > 100000)
  88 # error The DS1307 is specified only up to 100kHz!
  89 #endif
  90
  91 static uchar rtc_read (uchar reg);
  92 static void rtc_write (uchar reg, uchar val);
  93
  94 /*
  95  * Get the current time from the RTC
  96  */
  97 int rtc_get (struct rtc_time *tmp)
  98 {
  99         int rel = 0;
 100         uchar sec, min, hour, mday, wday, mon, year;
 101
 102 #ifdef CONFIG_RTC_MCP79411
 103 read_rtc:
 104 #endif
 105         sec = rtc_read (RTC_SEC_REG_ADDR);
 106         min = rtc_read (RTC_MIN_REG_ADDR);
 107         hour = rtc_read (RTC_HR_REG_ADDR);
 108         wday = rtc_read (RTC_DAY_REG_ADDR);
 109         mday = rtc_read (RTC_DATE_REG_ADDR);
 110         mon = rtc_read (RTC_MON_REG_ADDR);
 111         year = rtc_read (RTC_YR_REG_ADDR);
 112
 113         DEBUGR ("Get RTC year: %02x mon: %02x mday: %02x wday: %02x "
 114                 "hr: %02x min: %02x sec: %02x\n",
 115                 year, mon, mday, wday, hour, min, sec);
 116
 117 #ifdef CONFIG_RTC_DS1307
 118         if (sec & RTC_SEC_BIT_CH) {
 119                 printf ("### Warning: RTC oscillator has stopped\n");
 120                 /* clear the CH flag */
 121                 rtc_write (RTC_SEC_REG_ADDR,
 122                            rtc_read (RTC_SEC_REG_ADDR) & ~RTC_SEC_BIT_CH);
 123                 rel = -1;
 124         }
 125 #endif
 126
 127 #ifdef CONFIG_RTC_MCP79411
 128         /* make sure that the backup battery is enabled */
 129         if (!(wday & MCP7941X_BIT_VBATEN)) {
 130                 rtc_write(RTC_DAY_REG_ADDR,
 131                           wday | MCP7941X_BIT_VBATEN);
 132         }
 133
 134         /* clock halted?  turn it on, so clock can tick. */
 135         if (!(sec & MCP7941X_BIT_ST)) {
 136                 rtc_write(RTC_SEC_REG_ADDR, MCP7941X_BIT_ST);
 137                 printf("Started RTC\n");
 138                 goto read_rtc;
 139         }
 140 #endif
 141
 142
 143         tmp->tm_sec  = bcd2bin (sec & 0x7F);
 144         tmp->tm_min  = bcd2bin (min & 0x7F);
 145         tmp->tm_hour = bcd2bin (hour & 0x3F);
 146         tmp->tm_mday = bcd2bin (mday & 0x3F);
 147         tmp->tm_mon  = bcd2bin (mon & 0x1F);
 148         tmp->tm_year = bcd2bin (year) + ( bcd2bin (year) >= 70 ? 1900 : 2000);
 149         tmp->tm_wday = bcd2bin ((wday - 1) & 0x07);
 150         tmp->tm_yday = 0;
 151         tmp->tm_isdst= 0;
 152
 153         DEBUGR ("Get DATE: %4d-%02d-%02d (wday=%d)  TIME: %2d:%02d:%02d\n",
 154                 tmp->tm_year, tmp->tm_mon, tmp->tm_mday, tmp->tm_wday,
 155                 tmp->tm_hour, tmp->tm_min, tmp->tm_sec);
 156
 157         return rel;
 158 }
 159
 160
 161 /*
 162  * Set the RTC
 163  */
 164 int rtc_set (struct rtc_time *tmp)
 165 {
 166         DEBUGR ("Set DATE: %4d-%02d-%02d (wday=%d)  TIME: %2d:%02d:%02d\n",
 167                 tmp->tm_year, tmp->tm_mon, tmp->tm_mday, tmp->tm_wday,
 168                 tmp->tm_hour, tmp->tm_min, tmp->tm_sec);
 169
 170         if (tmp->tm_year < 1970 || tmp->tm_year > 2069)
 171                 printf("WARNING: year should be between 1970 and 2069!\n");
 172
 173         rtc_write (RTC_YR_REG_ADDR, bin2bcd (tmp->tm_year % 100));
 174         rtc_write (RTC_MON_REG_ADDR, bin2bcd (tmp->tm_mon));
 175 #ifdef CONFIG_RTC_MCP79411
 176         rtc_write (RTC_DAY_REG_ADDR,
 177                    bin2bcd (tmp->tm_wday + 1) | MCP7941X_BIT_VBATEN);
 178 #else
 179         rtc_write (RTC_DAY_REG_ADDR, bin2bcd (tmp->tm_wday + 1));
 180 #endif
 181         rtc_write (RTC_DATE_REG_ADDR, bin2bcd (tmp->tm_mday));
 182         rtc_write (RTC_HR_REG_ADDR, bin2bcd (tmp->tm_hour));
 183         rtc_write (RTC_MIN_REG_ADDR, bin2bcd (tmp->tm_min));
 184 #ifdef CONFIG_RTC_MCP79411
 185         rtc_write (RTC_SEC_REG_ADDR, bin2bcd (tmp->tm_sec) | MCP7941X_BIT_ST);
 186 #else
 187         rtc_write (RTC_SEC_REG_ADDR, bin2bcd (tmp->tm_sec));
 188 #endif
 189
 190         return 0;
 191 }
 192
 193
 194 /*
 195  * Reset the RTC. We setting the date back to 1970-01-01.
 196  * We also enable the oscillator output on the SQW/OUT pin and program
 197  * it for 32,768 Hz output. Note that according to the datasheet, turning
 198  * on the square wave output increases the current drain on the backup
 199  * battery to something between 480nA and 800nA.
 200  */
 201 void rtc_reset (void)
 202 {
 203         rtc_write (RTC_SEC_REG_ADDR, 0x00);     /* clearing Clock Halt  */
 204         rtc_write (RTC_CTL_REG_ADDR, RTC_CTL_BIT_SQWE | RTC_CTL_BIT_RS1 | RTC_CTL_BIT_RS0);
 205 }
 206
 207
 208 /*
 209  * Helper functions
 210  */
 211
 212 static
 213 uchar rtc_read (uchar reg)
 214 {
 215         return (i2c_reg_read (CFG_SYS_I2C_RTC_ADDR, reg));
 216 }
 217
 218
 219 static void rtc_write (uchar reg, uchar val)
 220 {
 221         i2c_reg_write (CFG_SYS_I2C_RTC_ADDR, reg, val);
 222 }
 223
 224 #endif /* !CONFIG_DM_RTC */
 225
 226 #ifdef CONFIG_DM_RTC
 227 static int ds1307_rtc_set(struct udevice *dev, const struct rtc_time *tm)
 228 {
 229         int ret;
 230         uchar buf[7];
 231         enum ds_type type = dev_get_driver_data(dev);
 232
 233         debug("Set DATE: %4d-%02d-%02d (wday=%d)  TIME: %2d:%02d:%02d\n",
 234               tm->tm_year, tm->tm_mon, tm->tm_mday, tm->tm_wday,
 235               tm->tm_hour, tm->tm_min, tm->tm_sec);
 236
 237         if (tm->tm_year < 1970 || tm->tm_year > 2069)
 238                 printf("WARNING: year should be between 1970 and 2069!\n");
 239
 240         buf[RTC_YR_REG_ADDR] = bin2bcd(tm->tm_year % 100);
 241         buf[RTC_MON_REG_ADDR] = bin2bcd(tm->tm_mon);
 242         buf[RTC_DAY_REG_ADDR] = bin2bcd(tm->tm_wday + 1);
 243         buf[RTC_DATE_REG_ADDR] = bin2bcd(tm->tm_mday);
 244         buf[RTC_HR_REG_ADDR] = bin2bcd(tm->tm_hour);
 245         buf[RTC_MIN_REG_ADDR] = bin2bcd(tm->tm_min);
 246         buf[RTC_SEC_REG_ADDR] = bin2bcd(tm->tm_sec);
 247
 248         if (type == mcp794xx) {
 249                 buf[RTC_DAY_REG_ADDR] |= MCP7941X_BIT_VBATEN;
 250                 buf[RTC_SEC_REG_ADDR] |= MCP7941X_BIT_ST;
 251         }
 252
 253         ret = dm_i2c_write(dev, 0, buf, sizeof(buf));
 254         if (ret < 0)
 255                 return ret;
 256
 257         if (type == ds_1337) {
 258                 /* Ensure oscillator is enabled */
 259                 dm_i2c_reg_write(dev, DS1337_CTL_REG_ADDR, 0);
 260         }
 261
 262         return 0;
 263 }
 264
 265 static int ds1307_rtc_get(struct udevice *dev, struct rtc_time *tm)
 266 {
 267         int ret;
 268         uchar buf[7];
 269         enum ds_type type = dev_get_driver_data(dev);
 270
 271         ret = dm_i2c_read(dev, 0, buf, sizeof(buf));
 272         if (ret < 0)
 273                 return ret;
 274
 275         if (type == ds_1337 || type == ds_1340) {
 276                 uint reg = (type == ds_1337) ? DS1337_STAT_REG_ADDR :
 277                                                DS1340_STAT_REG_ADDR;
 278                 int status = dm_i2c_reg_read(dev, reg);
 279
 280                 if (status >= 0 && (status & RTC_STAT_BIT_OSF)) {
 281                         printf("### Warning: RTC oscillator has stopped\n");
 282                         /* clear the OSF flag */
 283                         dm_i2c_reg_write(dev, reg, status & ~RTC_STAT_BIT_OSF);
 284                 }
 285         }
 286
 287         tm->tm_sec  = bcd2bin(buf[RTC_SEC_REG_ADDR] & 0x7F);
 288         tm->tm_min  = bcd2bin(buf[RTC_MIN_REG_ADDR] & 0x7F);
 289         tm->tm_hour = bcd2bin(buf[RTC_HR_REG_ADDR] & 0x3F);
 290         tm->tm_mday = bcd2bin(buf[RTC_DATE_REG_ADDR] & 0x3F);
 291         tm->tm_mon  = bcd2bin(buf[RTC_MON_REG_ADDR] & 0x1F);
 292         tm->tm_year = bcd2bin(buf[RTC_YR_REG_ADDR]) +
 293                               (bcd2bin(buf[RTC_YR_REG_ADDR]) >= 70 ?
 294                                1900 : 2000);
 295         tm->tm_wday = bcd2bin((buf[RTC_DAY_REG_ADDR] - 1) & 0x07);
 296         tm->tm_yday = 0;
 297         tm->tm_isdst = 0;
 298
 299         debug("Get DATE: %4d-%02d-%02d (wday=%d)  TIME: %2d:%02d:%02d\n",
 300               tm->tm_year, tm->tm_mon, tm->tm_mday, tm->tm_wday,
 301               tm->tm_hour, tm->tm_min, tm->tm_sec);
 302
 303         return 0;
 304 }
 305
 306 static int ds1307_rtc_reset(struct udevice *dev)
 307 {
 308         int ret;
 309         enum ds_type type = dev_get_driver_data(dev);
 310
 311         /*
 312          * reset clock/oscillator in the seconds register:
 313          * on DS1307 bit 7 enables Clock Halt (CH),
 314          * on DS1340 bit 7 disables the oscillator (not EOSC)
 315          * on MCP794xx bit 7 enables Start Oscillator (ST)
 316          */
 317         ret = dm_i2c_reg_write(dev, RTC_SEC_REG_ADDR, 0x00);
 318         if (ret < 0)
 319                 return ret;
 320
 321         if (type == ds_1307) {
 322                 /* Write control register in order to enable square-wave
 323                  * output (SQWE) and set a default rate of 32.768kHz (RS1|RS0).
 324                  */
 325                 ret = dm_i2c_reg_write(dev, RTC_CTL_REG_ADDR,
 326                                        RTC_CTL_BIT_SQWE | RTC_CTL_BIT_RS1 |
 327                                        RTC_CTL_BIT_RS0);
 328         } else if (type == ds_1337) {
 329                 /* Write control register in order to enable oscillator output
 330                  * (not EOSC) and set a default rate of 32.768kHz (RS2|RS1).
 331                  */
 332                 ret = dm_i2c_reg_write(dev, DS1337_CTL_REG_ADDR,
 333                                        DS1337_CTL_BIT_RS2 | DS1337_CTL_BIT_RS1);
 334         } else if (type == ds_1340 || type == mcp794xx || type == m41t11) {
 335                 /* Reset clock calibration, frequency test and output level. */
 336                 ret = dm_i2c_reg_write(dev, RTC_CTL_REG_ADDR, 0x00);
 337         }
 338
 339         return ret;
 340 }
 341
 342 static int ds1307_probe(struct udevice *dev)
 343 {
 344         i2c_set_chip_flags(dev, DM_I2C_CHIP_RD_ADDRESS |
 345                            DM_I2C_CHIP_WR_ADDRESS);
 346
 347         return 0;
 348 }
 349
 350 static const struct rtc_ops ds1307_rtc_ops = {
 351         .get = ds1307_rtc_get,
 352         .set = ds1307_rtc_set,
 353         .reset = ds1307_rtc_reset,
 354 };
 355
 356 static const struct udevice_id ds1307_rtc_ids[] = {
 357         { .compatible = "dallas,ds1307", .data = ds_1307 },
 358         { .compatible = "dallas,ds1337", .data = ds_1337 },
 359         { .compatible = "dallas,ds1339", .data = ds_1339 },
 360         { .compatible = "dallas,ds1340", .data = ds_1340 },
 361         { .compatible = "microchip,mcp7940x", .data = mcp794xx },
 362         { .compatible = "microchip,mcp7941x", .data = mcp794xx },
 363         { .compatible = "st,m41t11", .data = m41t11 },
 364         { }
 365 };
 366
 367 U_BOOT_DRIVER(rtc_ds1307) = {
 368         .name   = "rtc-ds1307",
 369         .id     = UCLASS_RTC,
 370         .probe  = ds1307_probe,
 371         .of_match = ds1307_rtc_ids,
 372         .ops    = &ds1307_rtc_ops,
 373 };
 374 #endif /* CONFIG_DM_RTC */