dm: gpio: Add better functions to request GPIOs
[platform/kernel/u-boot.git] / include / asm-generic / gpio.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 The Chromium OS Authors.
3  * Copyright (c) 2011, NVIDIA Corp. All rights reserved.
4  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
5  */
6
7 #ifndef _ASM_GENERIC_GPIO_H_
8 #define _ASM_GENERIC_GPIO_H_
9
10 /*
11  * Generic GPIO API for U-Boot
12  *
13  * GPIOs are numbered from 0 to GPIO_COUNT-1 which value is defined
14  * by the SOC/architecture.
15  *
16  * Each GPIO can be an input or output. If an input then its value can
17  * be read as 0 or 1. If an output then its value can be set to 0 or 1.
18  * If you try to write an input then the value is undefined. If you try
19  * to read an output, barring something very unusual,  you will get
20  * back the value of the output that you previously set.
21  *
22  * In some cases the operation may fail, for example if the GPIO number
23  * is out of range, or the GPIO is not available because its pin is
24  * being used by another function. In that case, functions may return
25  * an error value of -1.
26  */
27
28 /**
29  * Request a GPIO. This should be called before any of the other functions
30  * are used on this GPIO.
31  *
32  * Note: With driver model, the label is allocated so there is no need for
33  * the caller to preserve it.
34  *
35  * @param gp    GPIO number
36  * @param label User label for this GPIO
37  * @return 0 if ok, -1 on error
38  */
39 int gpio_request(unsigned gpio, const char *label);
40
41 /**
42  * Stop using the GPIO.  This function should not alter pin configuration.
43  *
44  * @param gpio  GPIO number
45  * @return 0 if ok, -1 on error
46  */
47 int gpio_free(unsigned gpio);
48
49 /**
50  * Make a GPIO an input.
51  *
52  * @param gpio  GPIO number
53  * @return 0 if ok, -1 on error
54  */
55 int gpio_direction_input(unsigned gpio);
56
57 /**
58  * Make a GPIO an output, and set its value.
59  *
60  * @param gpio  GPIO number
61  * @param value GPIO value (0 for low or 1 for high)
62  * @return 0 if ok, -1 on error
63  */
64 int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);
65
66 /**
67  * Get a GPIO's value. This will work whether the GPIO is an input
68  * or an output.
69  *
70  * @param gpio  GPIO number
71  * @return 0 if low, 1 if high, -1 on error
72  */
73 int gpio_get_value(unsigned gpio);
74
75 /**
76  * Set an output GPIO's value. The GPIO must already be an output or
77  * this function may have no effect.
78  *
79  * @param gpio  GPIO number
80  * @param value GPIO value (0 for low or 1 for high)
81  * @return 0 if ok, -1 on error
82  */
83 int gpio_set_value(unsigned gpio, int value);
84
85 /* State of a GPIO, as reported by get_function() */
86 enum gpio_func_t {
87         GPIOF_INPUT = 0,
88         GPIOF_OUTPUT,
89         GPIOF_UNUSED,           /* Not claimed */
90         GPIOF_UNKNOWN,          /* Not known */
91         GPIOF_FUNC,             /* Not used as a GPIO */
92
93         GPIOF_COUNT,
94 };
95
96 struct udevice;
97
98 struct gpio_desc {
99         struct udevice *dev;    /* Device, NULL for invalid GPIO */
100         unsigned long flags;
101 #define GPIOD_REQUESTED         (1 << 0)        /* Requested/claimed */
102 #define GPIOD_IS_OUT            (1 << 1)        /* GPIO is an output */
103 #define GPIOD_IS_IN             (1 << 2)        /* GPIO is an output */
104 #define GPIOD_ACTIVE_LOW        (1 << 3)        /* value has active low */
105 #define GPIOD_IS_OUT_ACTIVE     (1 << 4)        /* set output active */
106
107         uint offset;            /* GPIO offset within the device */
108         /*
109          * We could consider adding the GPIO label in here. Possibly we could
110          * use this structure for internal GPIO information.
111          */
112 };
113
114 /**
115  * dm_gpio_is_valid() - Check if a GPIO is gpio_is_valie
116  *
117  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
118  *              previously returned by gpio_request_by_name()
119  * @return true if valid, false if not
120  */
121 static inline bool dm_gpio_is_valid(struct gpio_desc *desc)
122 {
123         return desc->dev != NULL;
124 }
125
126 /**
127  * gpio_get_status() - get the current GPIO status as a string
128  *
129  * Obtain the current GPIO status as a string which can be presented to the
130  * user. A typical string is:
131  *
132  * "b4:  in: 1 [x] sdmmc_cd"
133  *
134  * which means this is GPIO bank b, offset 4, currently set to input, current
135  * value 1, [x] means that it is requested and the owner is 'sdmmc_cd'
136  *
137  * @dev:        Device to check
138  * @offset:     Offset of device GPIO to check
139  * @buf:        Place to put string
140  * @buffsize:   Size of string including \0
141  */
142 int gpio_get_status(struct udevice *dev, int offset, char *buf, int buffsize);
143
144 /**
145  * gpio_get_function() - get the current function for a GPIO pin
146  *
147  * Note this returns GPIOF_UNUSED if the GPIO is not requested.
148  *
149  * @dev:        Device to check
150  * @offset:     Offset of device GPIO to check
151  * @namep:      If non-NULL, this is set to the nane given when the GPIO
152  *              was requested, or -1 if it has not been requested
153  * @return  -ENODATA if the driver returned an unknown function,
154  * -ENODEV if the device is not active, -EINVAL if the offset is invalid.
155  * GPIOF_UNUSED if the GPIO has not been requested. Otherwise returns the
156  * function from enum gpio_func_t.
157  */
158 int gpio_get_function(struct udevice *dev, int offset, const char **namep);
159
160 /**
161  * gpio_get_raw_function() - get the current raw function for a GPIO pin
162  *
163  * Note this does not return GPIOF_UNUSED - it will always return the GPIO
164  * driver's view of a pin function, even if it is not correctly set up.
165  *
166  * @dev:        Device to check
167  * @offset:     Offset of device GPIO to check
168  * @namep:      If non-NULL, this is set to the nane given when the GPIO
169  *              was requested, or -1 if it has not been requested
170  * @return  -ENODATA if the driver returned an unknown function,
171  * -ENODEV if the device is not active, -EINVAL if the offset is invalid.
172  * Otherwise returns the function from enum gpio_func_t.
173  */
174 int gpio_get_raw_function(struct udevice *dev, int offset, const char **namep);
175
176 /**
177  * gpio_requestf() - request a GPIO using a format string for the owner
178  *
179  * This is a helper function for gpio_request(). It allows you to provide
180  * a printf()-format string for the GPIO owner. It calls gpio_request() with
181  * the string that is created
182  */
183 int gpio_requestf(unsigned gpio, const char *fmt, ...)
184                 __attribute__ ((format (__printf__, 2, 3)));
185
186 struct fdtdec_phandle_args;
187
188 /**
189  * struct struct dm_gpio_ops - Driver model GPIO operations
190  *
191  * Refer to functions above for description. These function largely copy
192  * the old API.
193  *
194  * This is trying to be close to Linux GPIO API. Once the U-Boot uses the
195  * new DM GPIO API, this should be really easy to flip over to the Linux
196  * GPIO API-alike interface.
197  *
198  * Also it would be useful to standardise additional functions like
199  * pullup, slew rate and drive strength.
200  *
201  * gpio_request)( and gpio_free() are optional - if NULL then they will
202  * not be called.
203  *
204  * Note that @offset is the offset from the base GPIO of the device. So
205  * offset 0 is the device's first GPIO and offset o-1 is the last GPIO,
206  * where o is the number of GPIO lines controlled by the device. A device
207  * is typically used to control a single bank of GPIOs. Within complex
208  * SoCs there may be many banks and therefore many devices all referring
209  * to the different IO addresses within the SoC.
210  *
211  * The uclass combines all GPIO devices together to provide a consistent
212  * numbering from 0 to n-1, where n is the number of GPIOs in total across
213  * all devices. Be careful not to confuse offset with gpio in the parameters.
214  */
215 struct dm_gpio_ops {
216         int (*request)(struct udevice *dev, unsigned offset, const char *label);
217         int (*free)(struct udevice *dev, unsigned offset);
218         int (*direction_input)(struct udevice *dev, unsigned offset);
219         int (*direction_output)(struct udevice *dev, unsigned offset,
220                                 int value);
221         int (*get_value)(struct udevice *dev, unsigned offset);
222         int (*set_value)(struct udevice *dev, unsigned offset, int value);
223         /**
224          * get_function() Get the GPIO function
225          *
226          * @dev:     Device to check
227          * @offset:  GPIO offset within that device
228          * @return current function - GPIOF_...
229          */
230         int (*get_function)(struct udevice *dev, unsigned offset);
231
232         /**
233          * xlate() - Translate phandle arguments into a GPIO description
234          *
235          * This function should set up the fields in desc according to the
236          * information in the arguments. The uclass will have set up:
237          *
238          *   @desc->dev to @dev
239          *   @desc->flags to 0
240          *   @desc->offset to the value of the first argument in args, if any,
241          *              otherwise -1 (which is invalid)
242          *
243          * This method is optional so if the above defaults suit it can be
244          * omitted. Typical behaviour is to set up the GPIOD_ACTIVE_LOW flag
245          * in desc->flags.
246          *
247          * Note that @dev is passed in as a parameter to follow driver model
248          * uclass conventions, even though it is already available as
249          * desc->dev.
250          *
251          * @dev:        GPIO device
252          * @desc:       Place to put GPIO description
253          * @args:       Arguments provided in descripion
254          * @return 0 if OK, -ve on error
255          */
256         int (*xlate)(struct udevice *dev, struct gpio_desc *desc,
257                      struct fdtdec_phandle_args *args);
258 };
259
260 /**
261  * struct gpio_dev_priv - information about a device used by the uclass
262  *
263  * The uclass combines all active GPIO devices into a unified numbering
264  * scheme. To do this it maintains some private information about each
265  * device.
266  *
267  * To implement driver model support in your GPIO driver, add a probe
268  * handler, and set @gpio_count and @bank_name correctly in that handler.
269  * This tells the uclass the name of the GPIO bank and the number of GPIOs
270  * it contains.
271  *
272  * @bank_name: Name of the GPIO device (e.g 'a' means GPIOs will be called
273  * 'A0', 'A1', etc.
274  * @gpio_count: Number of GPIOs in this device
275  * @gpio_base: Base GPIO number for this device. For the first active device
276  * this will be 0; the numbering for others will follow sequentially so that
277  * @gpio_base for device 1 will equal the number of GPIOs in device 0.
278  * @name: Array of pointers to the name for each GPIO in this bank. The
279  * value of the pointer will be NULL if the GPIO has not been claimed.
280  */
281 struct gpio_dev_priv {
282         const char *bank_name;
283         unsigned gpio_count;
284         unsigned gpio_base;
285         char **name;
286 };
287
288 /* Access the GPIO operations for a device */
289 #define gpio_get_ops(dev)       ((struct dm_gpio_ops *)(dev)->driver->ops)
290
291 /**
292  * gpio_get_bank_info - Return information about a GPIO bank/device
293  *
294  * This looks up a device and returns both its GPIO base name and the number
295  * of GPIOs it controls.
296  *
297  * @dev: Device to look up
298  * @offset_count: Returns number of GPIOs within this bank
299  * @return bank name of this device
300  */
301 const char *gpio_get_bank_info(struct udevice *dev, int *offset_count);
302
303 /**
304  * gpio_lookup_name - Look up a GPIO name and return its details
305  *
306  * This is used to convert a named GPIO into a device, offset and GPIO
307  * number.
308  *
309  * @name: GPIO name to look up
310  * @devp: Returns pointer to device which contains this GPIO
311  * @offsetp: Returns the offset number within this device
312  * @gpiop: Returns the absolute GPIO number, numbered from 0
313  */
314 int gpio_lookup_name(const char *name, struct udevice **devp,
315                      unsigned int *offsetp, unsigned int *gpiop);
316
317 /**
318  * get_gpios() - Turn the values of a list of GPIOs into an integer
319  *
320  * This puts the value of the first GPIO into bit 0, the second into bit 1,
321  * etc. then returns the resulting integer.
322  *
323  * @gpio_list: List of GPIOs to collect
324  * @return resulting integer value
325  */
326 unsigned gpio_get_values_as_int(const int *gpio_list);
327
328 /**
329  * gpio_request_by_name() - Locate and request a GPIO by name
330  *
331  * This operates by looking up the given list name in the device (device
332  * tree property) and requesting the GPIO for use. The property must exist
333  * in @dev's node.
334  *
335  * Use @flags to specify whether the GPIO should be an input or output. In
336  * principle this can also come from the device tree binding but most
337  * bindings don't provide this information. Specifically, when the GPIO uclass
338  * calls the xlate() method, it can return default flags, which are then
339  * ORed with this @flags.
340  *
341  * If we find that requesting the GPIO is not always needed we could add a
342  * new function or a new GPIOD_NO_REQUEST flag.
343  *
344  * At present driver model has no reference counting so if one device
345  * requests a GPIO which subsequently is unbound, the @desc->dev pointer
346  * will be invalid. However this will only happen if the GPIO device is
347  * unbound, not if it is removed, so this seems like a reasonable limitation
348  * for now. There is no real use case for unbinding drivers in normal
349  * operation.
350  *
351  * The device tree binding is doc/device-tree-bindings/gpio/gpio.txt in
352  * generate terms and each specific device may add additional details in
353  * a binding file in the same directory.
354  *
355  * @dev:        Device requesting the GPIO
356  * @list_name:  Name of GPIO list (e.g. "board-id-gpios")
357  * @index:      Index number of the GPIO in that list use request (0=first)
358  * @desc:       Returns GPIO description information. If there is no such
359  *              GPIO, dev->dev will be NULL.
360  * @flags:      Indicates the GPIO input/output settings (GPIOD_...)
361  * @return 0 if OK, -ENOENT if the GPIO does not exist, -EINVAL if there is
362  * something wrong with the list, or other -ve for another error (e.g.
363  * -EBUSY if a GPIO was already requested)
364  */
365 int gpio_request_by_name(struct udevice *dev, const char *list_name,
366                          int index, struct gpio_desc *desc, int flags);
367
368 /**
369  * gpio_request_list_by_name() - Request a list of GPIOs
370  *
371  * Reads all the GPIOs from a list and requetss them. See
372  * gpio_request_by_name() for additional details. Lists should not be
373  * misused to hold unrelated or optional GPIOs. They should only be used
374  * for things like parallel data lines. A zero phandle terminates the list
375  * the list.
376  *
377  * This function will either succeed, and request all GPIOs in the list, or
378  * fail and request none (it will free already-requested GPIOs in case of
379  * an error part-way through).
380  *
381  * @dev:        Device requesting the GPIO
382  * @list_name:  Name of GPIO list (e.g. "board-id-gpios")
383  * @desc_list:  Returns a list of GPIO description information
384  * @max_count:  Maximum number of GPIOs to return (@desc_list must be at least
385  *              this big)
386  * @flags:      Indicates the GPIO input/output settings (GPIOD_...)
387  * @return number of GPIOs requested, or -ve on error
388  */
389 int gpio_request_list_by_name(struct udevice *dev, const char *list_name,
390                               struct gpio_desc *desc_list, int max_count,
391                               int flags);
392
393 /**
394  * gpio_get_list_count() - Returns the number of GPIOs in a list
395  *
396  * Counts the GPIOs in a list. See gpio_request_by_name() for additional
397  * details.
398  *
399  * @dev:        Device requesting the GPIO
400  * @list_name:  Name of GPIO list (e.g. "board-id-gpios")
401  * @return number of GPIOs (0 for an empty property) or -ENOENT if the list
402  * does not exist
403  */
404 int gpio_get_list_count(struct udevice *dev, const char *list_name);
405
406 /**
407  * gpio_request_by_name_nodev() - request GPIOs without a device
408  *
409  * This is a version of gpio_request_list_by_name() that does not use a
410  * device. Avoid it unless the caller is not yet using driver model
411  */
412 int gpio_request_by_name_nodev(const void *blob, int node,
413                                const char *list_name,
414                                int index, struct gpio_desc *desc, int flags);
415
416 /**
417  * gpio_request_list_by_name_nodev() - request GPIOs without a device
418  *
419  * This is a version of gpio_request_list_by_name() that does not use a
420  * device. Avoid it unless the caller is not yet using driver model
421  */
422 int gpio_request_list_by_name_nodev(const void *blob, int node,
423                                     const char *list_name,
424                                     struct gpio_desc *desc_list, int max_count,
425                                     int flags);
426
427 /**
428  * dm_gpio_free() - Free a single GPIO
429  *
430  * This frees a single GPIOs previously returned from gpio_request_by_name().
431  *
432  * @dev:        Device which requested the GPIO
433  * @desc:       GPIO to free
434  * @return 0 if OK, -ve on error
435  */
436 int dm_gpio_free(struct udevice *dev, struct gpio_desc *desc);
437
438 /**
439  * gpio_free_list() - Free a list of GPIOs
440  *
441  * This frees a list of GPIOs previously returned from
442  * gpio_request_list_by_name().
443  *
444  * @dev:        Device which requested the GPIOs
445  * @desc:       List of GPIOs to free
446  * @count:      Number of GPIOs in the list
447  * @return 0 if OK, -ve on error
448  */
449 int gpio_free_list(struct udevice *dev, struct gpio_desc *desc, int count);
450
451 /**
452  * gpio_free_list_nodev() - free GPIOs without a device
453  *
454  * This is a version of gpio_free_list() that does not use a
455  * device. Avoid it unless the caller is not yet using driver model
456  */
457 int gpio_free_list_nodev(struct gpio_desc *desc, int count);
458
459 /**
460  * dm_gpio_get_value() - Get the value of a GPIO
461  *
462  * This is the driver model version of the existing gpio_get_value() function
463  * and should be used instead of that.
464  *
465  * For now, these functions have a dm_ prefix since they conflict with
466  * existing names.
467  *
468  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
469  *              previously returned by gpio_request_by_name()
470  * @return GPIO value (0 for inactive, 1 for active) or -ve on error
471  */
472 int dm_gpio_get_value(struct gpio_desc *desc);
473
474 int dm_gpio_set_value(struct gpio_desc *desc, int value);
475
476 /**
477  * dm_gpio_set_dir() - Set the direction for a GPIO
478  *
479  * This sets up the direction according tot the provided flags. It will do
480  * nothing unless the direction is actually specified.
481  *
482  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
483  *              previously returned by gpio_request_by_name()
484  * @return 0 if OK, -ve on error
485  */
486 int dm_gpio_set_dir(struct gpio_desc *desc);
487
488 /**
489  * dm_gpio_set_dir_flags() - Set direction using specific flags
490  *
491  * This is like dm_gpio_set_dir() except that the flags value is provided
492  * instead of being used from desc->flags. This is needed because in many
493  * cases the GPIO description does not include direction information.
494  * Note that desc->flags is updated by this function.
495  *
496  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
497  *              previously returned by gpio_request_by_name()
498  * @flags:      New flags to use
499  * @return 0 if OK, -ve on error, in which case desc->flags is not updated
500  */
501 int dm_gpio_set_dir_flags(struct gpio_desc *desc, ulong flags);
502
503 /**
504  * gpio_get_number() - Get the global GPIO number of a GPIO
505  *
506  * This should only be used for debugging or interest. It returns the nummber
507  * that should be used for gpio_get_value() etc. to access this GPIO.
508  *
509  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
510  *              previously returned by gpio_request_by_name()
511  * @return GPIO number, or -ve if not found
512  */
513 int gpio_get_number(struct gpio_desc *desc);
514
515 #endif  /* _ASM_GENERIC_GPIO_H_ */