src/i2c/i2c.c

   1 /*
   2  * Author: Brendan Le Foll <brendan.le.foll@intel.com>
   3  * Copyright (c) 2014 Intel Corporation.
   4  *
   5  * Code is modified from the RoadNarrows-robotics i2c library (distributed under
   6  * the MIT license, license is included verbatim under src/i2c/LICENSE)
   7  *
   8  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
   9  * a copy of this software and associated documentation files (the
  10  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  11  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  12  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  13  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  14  * the following conditions:
  15  *
  16  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  17  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  18  *
  19  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  20  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  21  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  22  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  23  * LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  24  * OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  25  * WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  26  */
  27
  28 #include "i2c.h"
  29 #include "mraa_internal.h"
  30
  31 #include <stdlib.h>
  32 #include <unistd.h>
  33 #include <fcntl.h>
  34 #include <inttypes.h>
  35 #include <sys/types.h>
  36 #include <sys/errno.h>
  37 #include <sys/ioctl.h>
  38 #include "linux/i2c-dev.h"
  39
  40
  41 typedef union i2c_smbus_data_union {
  42     uint8_t byte;        ///< data byte
  43     unsigned short word; ///< data short word
  44     uint8_t block[I2C_SMBUS_BLOCK_MAX + 2];
  45     ///< block[0] is used for length and one more for PEC
  46 } i2c_smbus_data_t;
  47
  48 typedef struct i2c_smbus_ioctl_data_struct {
  49     uint8_t read_write;     ///< operation direction
  50     uint8_t command;        ///< ioctl command
  51     int size;               ///< data size
  52     i2c_smbus_data_t* data; ///< data
  53 } i2c_smbus_ioctl_data_t;
  54
  55
  56 // static mraa_adv_func_t* func_table;
  57
  58 int
  59 mraa_i2c_smbus_access(int fh, uint8_t read_write, uint8_t command, int size, i2c_smbus_data_t* data)
  60 {
  61     i2c_smbus_ioctl_data_t args;
  62
  63     args.read_write = read_write;
  64     args.command = command;
  65     args.size = size;
  66     args.data = data;
  67
  68     return ioctl(fh, I2C_SMBUS, &args);
  69 }
  70
  71 static mraa_i2c_context
  72 mraa_i2c_init_internal(mraa_adv_func_t* advance_func, unsigned int bus)
  73 {
  74     mraa_result_t status = MRAA_SUCCESS;
  75
  76     if (advance_func == NULL)
  77         return NULL;
  78
  79     mraa_i2c_context dev = (mraa_i2c_context) malloc(sizeof(struct _i2c));
  80     if (dev == NULL) {
  81         syslog(LOG_CRIT, "i2c: Failed to allocate memory for context");
  82         return NULL;
  83     }
  84
  85     dev->advance_func = advance_func;
  86     dev->busnum = bus;
  87
  88     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_init_pre)) {
  89         status = advance_func->i2c_init_pre(bus);
  90         if (status != MRAA_SUCCESS)
  91             goto init_internal_cleanup;
  92     }
  93
  94     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_init_bus_replace)) {
  95         status = dev->advance_func->i2c_init_bus_replace(dev);
  96         if (status != MRAA_SUCCESS)
  97             goto init_internal_cleanup;
  98     } else {
  99         char filepath[32];
 100         snprintf(filepath, 32, "/dev/i2c-%u", bus);
 101         if ((dev->fh = open(filepath, O_RDWR)) < 1) {
 102             syslog(LOG_ERR, "i2c: Failed to open requested i2c port %s", filepath);
 103             status = MRAA_ERROR_NO_RESOURCES;
 104             goto init_internal_cleanup;
 105         }
 106
 107         if (ioctl(dev->fh, I2C_FUNCS, &dev->funcs) < 0) {
 108             syslog(LOG_CRIT, "i2c: Failed to get I2C_FUNC map from device");
 109             dev->funcs = 0;
 110         }
 111     }
 112
 113     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_init_post)) {
 114         status = dev->advance_func->i2c_init_post(dev);
 115         if (status != MRAA_SUCCESS)
 116             goto init_internal_cleanup;
 117     }
 118
 119
 120 init_internal_cleanup:
 121     if (status == MRAA_SUCCESS) {
 122         return dev;
 123         } else {
 124         if (dev != NULL)
 125             free(dev);
 126         return NULL;
 127    }
 128 }
 129
 130
 131 mraa_i2c_context
 132 mraa_i2c_init(int bus)
 133 {
 134     mraa_board_t* board = plat;
 135     if (board == NULL) {
 136         syslog(LOG_ERR, "i2c: Platform Not Initialised");
 137         return NULL;
 138     }
 139
 140     if (mraa_is_sub_platform_id(bus)) {
 141         syslog(LOG_NOTICE, "i2c: Using sub platform");
 142         board = board->sub_platform;
 143         if (board == NULL) {
 144             syslog(LOG_ERR, "i2c: Sub platform Not Initialised");
 145             return NULL;
 146         }
 147         bus = mraa_get_sub_platform_index(bus);
 148     }
 149     syslog(LOG_NOTICE, "i2c: Selected bus %d", bus);
 150
 151     if (board->i2c_bus_count == 0) {
 152         syslog(LOG_ERR, "No i2c buses defined in platform");
 153         return NULL;
 154     }
 155     if (bus >= board->i2c_bus_count) {
 156         syslog(LOG_ERR, "Above i2c bus count");
 157         return NULL;
 158     }
 159
 160     if (board->i2c_bus[bus].bus_id == -1) {
 161         syslog(LOG_ERR, "Invalid i2c bus, moving to default i2c bus");
 162         bus = board->def_i2c_bus;
 163     }
 164
 165     int pos = board->i2c_bus[bus].sda;
 166     if (board->pins[pos].i2c.mux_total > 0) {
 167         if (mraa_setup_mux_mapped(board->pins[pos].i2c) != MRAA_SUCCESS) {
 168             syslog(LOG_ERR, "i2c: Failed to set-up i2c sda multiplexer");
 169             return NULL;
 170         }
 171     }
 172
 173     pos = board->i2c_bus[bus].scl;
 174     if (board->pins[pos].i2c.mux_total > 0) {
 175         if (mraa_setup_mux_mapped(board->pins[pos].i2c) != MRAA_SUCCESS) {
 176             syslog(LOG_ERR, "i2c: Failed to set-up i2c scl multiplexer");
 177             return NULL;
 178         }
 179     }
 180
 181     return mraa_i2c_init_internal(board->adv_func, (unsigned int) board->i2c_bus[bus].bus_id);
 182 }
 183
 184
 185 mraa_i2c_context
 186 mraa_i2c_init_raw(unsigned int bus)
 187 {
 188     return mraa_i2c_init_internal(plat == NULL ? NULL : plat->adv_func, bus);
 189 }
 190
 191
 192 mraa_result_t
 193 mraa_i2c_frequency(mraa_i2c_context dev, mraa_i2c_mode_t mode)
 194 {
 195     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_set_frequency_replace)) {
 196         return dev->advance_func->i2c_set_frequency_replace(dev, mode);
 197     }
 198     return MRAA_ERROR_FEATURE_NOT_SUPPORTED;
 199 }
 200
 201 int
 202 mraa_i2c_read(mraa_i2c_context dev, uint8_t* data, int length)
 203 {
 204     int bytes_read = 0;
 205     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_read_replace))
 206         bytes_read = dev->advance_func->i2c_read_replace(dev, data, length);
 207     else
 208         bytes_read = read(dev->fh, data, length);
 209    if (bytes_read == length)
 210       return length;
 211    else
 212       return 0;
 213 }
 214
 215 uint8_t
 216 mraa_i2c_read_byte(mraa_i2c_context dev)
 217 {
 218     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_read_byte_replace))
 219         return dev->advance_func->i2c_read_byte_replace(dev);
 220     i2c_smbus_data_t d;
 221     if (mraa_i2c_smbus_access(dev->fh, I2C_SMBUS_READ, I2C_NOCMD, I2C_SMBUS_BYTE, &d) < 0) {
 222         syslog(LOG_ERR, "i2c: Failed to write");
 223         return 0;
 224     }
 225     return 0x0FF & d.byte;
 226 }
 227
 228 uint8_t
 229 mraa_i2c_read_byte_data(mraa_i2c_context dev, uint8_t command)
 230 {
 231     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_read_byte_data_replace))
 232         return dev->advance_func->i2c_read_byte_data_replace(dev, command);
 233     i2c_smbus_data_t d;
 234     if (mraa_i2c_smbus_access(dev->fh, I2C_SMBUS_READ, command, I2C_SMBUS_BYTE_DATA, &d) < 0) {
 235         syslog(LOG_ERR, "i2c: Failed to write");
 236         return 0;
 237     }
 238     return 0x0FF & d.byte;
 239 }
 240
 241 uint16_t
 242 mraa_i2c_read_word_data(mraa_i2c_context dev, uint8_t command)
 243 {
 244     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_read_word_data_replace))
 245         return dev->advance_func->i2c_read_word_data_replace(dev, command);
 246     i2c_smbus_data_t d;
 247     if (mraa_i2c_smbus_access(dev->fh, I2C_SMBUS_READ, command, I2C_SMBUS_WORD_DATA, &d) < 0) {
 248         syslog(LOG_ERR, "i2c: Failed to write");
 249         return 0;
 250     }
 251     return 0xFFFF & d.word;
 252 }
 253
 254 int
 255 mraa_i2c_read_bytes_data(mraa_i2c_context dev, uint8_t command, uint8_t* data, int length)
 256 {
 257     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_read_bytes_data_replace))
 258         return dev->advance_func->i2c_read_bytes_data_replace(dev, command, data, length);
 259     struct i2c_rdwr_ioctl_data d;
 260     struct i2c_msg m[2];
 261
 262     m[0].addr = dev->addr;
 263     m[0].flags = 0x00;
 264     m[0].len = 1;
 265     m[0].buf = &command;
 266     m[1].addr = dev->addr;
 267     m[1].flags = I2C_M_RD;
 268     m[1].len = length;
 269     m[1].buf = data;
 270
 271     d.msgs = m;
 272     d.nmsgs = 2;
 273
 274     return ioctl(dev->fh, I2C_RDWR, &d) < 0 ? -1 : length;
 275 }
 276
 277 mraa_result_t
 278 mraa_i2c_write(mraa_i2c_context dev, const uint8_t* data, int length)
 279 {
 280     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_write_replace))
 281         return dev->advance_func->i2c_write_replace(dev, data, length);
 282     i2c_smbus_data_t d;
 283     int i;
 284     uint8_t command = data[0];
 285
 286     data = &data[1];
 287     length = length - 1;
 288     if (length > I2C_SMBUS_I2C_BLOCK_MAX) {
 289         length = I2C_SMBUS_I2C_BLOCK_MAX;
 290     }
 291
 292     for (i = 1; i <= length; i++) {
 293         d.block[i] = data[i - 1];
 294     }
 295     d.block[0] = length;
 296
 297     return mraa_i2c_smbus_access(dev->fh, I2C_SMBUS_WRITE, command, I2C_SMBUS_I2C_BLOCK_DATA, &d);
 298 }
 299
 300 mraa_result_t
 301 mraa_i2c_write_byte(mraa_i2c_context dev, const uint8_t data)
 302 {
 303     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_write_byte_replace)) {
 304         return dev->advance_func->i2c_write_byte_replace(dev, data);
 305     } else {
 306         if (mraa_i2c_smbus_access(dev->fh, I2C_SMBUS_WRITE, data, I2C_SMBUS_BYTE, NULL) < 0) {
 307             syslog(LOG_ERR, "i2c: Failed to write");
 308             return MRAA_ERROR_INVALID_HANDLE;
 309         }
 310         return MRAA_SUCCESS;
 311     }
 312 }
 313
 314 mraa_result_t
 315 mraa_i2c_write_byte_data(mraa_i2c_context dev, const uint8_t data, const uint8_t command)
 316 {
 317     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_write_byte_data_replace))
 318         return dev->advance_func->i2c_write_byte_data_replace(dev, data, command);
 319     i2c_smbus_data_t d;
 320     d.byte = data;
 321     if (mraa_i2c_smbus_access(dev->fh, I2C_SMBUS_WRITE, command, I2C_SMBUS_BYTE_DATA, &d) < 0) {
 322         syslog(LOG_ERR, "i2c: Failed to write");
 323         return MRAA_ERROR_INVALID_HANDLE;
 324     }
 325     return MRAA_SUCCESS;
 326 }
 327
 328 mraa_result_t
 329 mraa_i2c_write_word_data(mraa_i2c_context dev, const uint16_t data, const uint8_t command)
 330 {
 331     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_write_word_data_replace))
 332         return dev->advance_func->i2c_write_word_data_replace(dev, data, command);
 333     i2c_smbus_data_t d;
 334     d.word = data;
 335     if (mraa_i2c_smbus_access(dev->fh, I2C_SMBUS_WRITE, command, I2C_SMBUS_WORD_DATA, &d) < 0) {
 336         syslog(LOG_ERR, "i2c: Failed to write");
 337         return MRAA_ERROR_INVALID_HANDLE;
 338     }
 339     return MRAA_SUCCESS;
 340 }
 341
 342 mraa_result_t
 343 mraa_i2c_address(mraa_i2c_context dev, uint8_t addr)
 344 {
 345     if (dev == NULL) {
 346         return MRAA_ERROR_INVALID_HANDLE;
 347     }
 348
 349     dev->addr = (int) addr;
 350     if (IS_FUNC_DEFINED(dev, i2c_address_replace)) {
 351         return dev->advance_func->i2c_address_replace(dev, addr);
 352     } else {
 353         if (ioctl(dev->fh, I2C_SLAVE_FORCE, addr) < 0) {
 354             syslog(LOG_ERR, "i2c: Failed to set slave address %d", addr);
 355             return MRAA_ERROR_INVALID_HANDLE;
 356         }
 357         return MRAA_SUCCESS;
 358     }
 359 }
 360
 361
 362 mraa_result_t
 363 mraa_i2c_stop(mraa_i2c_context dev)
 364 {
 365     free(dev);
 366     return MRAA_SUCCESS;
 367 }
 368