drivers/i2c/i2c-uclass.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 Google, Inc
   3  *
   4  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   5  */
   6
   7 #include <common.h>
   8 #include <dm.h>
   9 #include <errno.h>
  10 #include <fdtdec.h>
  11 #include <i2c.h>
  12 #include <malloc.h>
  13 #include <dm/device-internal.h>
  14 #include <dm/lists.h>
  15 #include <dm/root.h>
  16
  17 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  18
  19 #define I2C_MAX_OFFSET_LEN      4
  20
  21 /**
  22  * i2c_setup_offset() - Set up a new message with a chip offset
  23  *
  24  * @chip:       Chip to use
  25  * @offset:     Byte offset within chip
  26  * @offset_buf: Place to put byte offset
  27  * @msg:        Message buffer
  28  * @return 0 if OK, -EADDRNOTAVAIL if the offset length is 0. In that case the
  29  * message is still set up but will not contain an offset.
  30  */
  31 static int i2c_setup_offset(struct dm_i2c_chip *chip, uint offset,
  32                             uint8_t offset_buf[], struct i2c_msg *msg)
  33 {
  34         int offset_len;
  35
  36         msg->addr = chip->chip_addr;
  37         msg->flags = chip->flags & DM_I2C_CHIP_10BIT ? I2C_M_TEN : 0;
  38         msg->len = chip->offset_len;
  39         msg->buf = offset_buf;
  40         if (!chip->offset_len)
  41                 return -EADDRNOTAVAIL;
  42         assert(chip->offset_len <= I2C_MAX_OFFSET_LEN);
  43         offset_len = chip->offset_len;
  44         while (offset_len--)
  45                 *offset_buf++ = offset >> (8 * offset_len);
  46
  47         return 0;
  48 }
  49
  50 static int i2c_read_bytewise(struct udevice *dev, uint offset,
  51                              uint8_t *buffer, int len)
  52 {
  53         struct dm_i2c_chip *chip = dev_get_parent_platdata(dev);
  54         struct udevice *bus = dev_get_parent(dev);
  55         struct dm_i2c_ops *ops = i2c_get_ops(bus);
  56         struct i2c_msg msg[2], *ptr;
  57         uint8_t offset_buf[I2C_MAX_OFFSET_LEN];
  58         int ret;
  59         int i;
  60
  61         for (i = 0; i < len; i++) {
  62                 if (i2c_setup_offset(chip, offset + i, offset_buf, msg))
  63                         return -EINVAL;
  64                 ptr = msg + 1;
  65                 ptr->addr = chip->chip_addr;
  66                 ptr->flags = msg->flags | I2C_M_RD;
  67                 ptr->len = 1;
  68                 ptr->buf = &buffer[i];
  69                 ptr++;
  70
  71                 ret = ops->xfer(bus, msg, ptr - msg);
  72                 if (ret)
  73                         return ret;
  74         }
  75
  76         return 0;
  77 }
  78
  79 static int i2c_write_bytewise(struct udevice *dev, uint offset,
  80                              const uint8_t *buffer, int len)
  81 {
  82         struct dm_i2c_chip *chip = dev_get_parent_platdata(dev);
  83         struct udevice *bus = dev_get_parent(dev);
  84         struct dm_i2c_ops *ops = i2c_get_ops(bus);
  85         struct i2c_msg msg[1];
  86         uint8_t buf[I2C_MAX_OFFSET_LEN + 1];
  87         int ret;
  88         int i;
  89
  90         for (i = 0; i < len; i++) {
  91                 if (i2c_setup_offset(chip, offset + i, buf, msg))
  92                         return -EINVAL;
  93                 buf[msg->len++] = buffer[i];
  94
  95                 ret = ops->xfer(bus, msg, 1);
  96                 if (ret)
  97                         return ret;
  98         }
  99
 100         return 0;
 101 }
 102
 103 int dm_i2c_read(struct udevice *dev, uint offset, uint8_t *buffer, int len)
 104 {
 105         struct dm_i2c_chip *chip = dev_get_parent_platdata(dev);
 106         struct udevice *bus = dev_get_parent(dev);
 107         struct dm_i2c_ops *ops = i2c_get_ops(bus);
 108         struct i2c_msg msg[2], *ptr;
 109         uint8_t offset_buf[I2C_MAX_OFFSET_LEN];
 110         int msg_count;
 111
 112         if (!ops->xfer)
 113                 return -ENOSYS;
 114         if (chip->flags & DM_I2C_CHIP_RD_ADDRESS)
 115                 return i2c_read_bytewise(dev, offset, buffer, len);
 116         ptr = msg;
 117         if (!i2c_setup_offset(chip, offset, offset_buf, ptr))
 118                 ptr++;
 119
 120         if (len) {
 121                 ptr->addr = chip->chip_addr;
 122                 ptr->flags = chip->flags & DM_I2C_CHIP_10BIT ? I2C_M_TEN : 0;
 123                 ptr->flags |= I2C_M_RD;
 124                 ptr->len = len;
 125                 ptr->buf = buffer;
 126                 ptr++;
 127         }
 128         msg_count = ptr - msg;
 129
 130         return ops->xfer(bus, msg, msg_count);
 131 }
 132
 133 int dm_i2c_write(struct udevice *dev, uint offset, const uint8_t *buffer,
 134                  int len)
 135 {
 136         struct dm_i2c_chip *chip = dev_get_parent_platdata(dev);
 137         struct udevice *bus = dev_get_parent(dev);
 138         struct dm_i2c_ops *ops = i2c_get_ops(bus);
 139         struct i2c_msg msg[1];
 140
 141         if (!ops->xfer)
 142                 return -ENOSYS;
 143
 144         if (chip->flags & DM_I2C_CHIP_WR_ADDRESS)
 145                 return i2c_write_bytewise(dev, offset, buffer, len);
 146         /*
 147          * The simple approach would be to send two messages here: one to
 148          * set the offset and one to write the bytes. However some drivers
 149          * will not be expecting this, and some chips won't like how the
 150          * driver presents this on the I2C bus.
 151          *
 152          * The API does not support separate offset and data. We could extend
 153          * it with a flag indicating that there is data in the next message
 154          * that needs to be processed in the same transaction. We could
 155          * instead add an additional buffer to each message. For now, handle
 156          * this in the uclass since it isn't clear what the impact on drivers
 157          * would be with this extra complication. Unfortunately this means
 158          * copying the message.
 159          *
 160          * Use the stack for small messages, malloc() for larger ones. We
 161          * need to allow space for the offset (up to 4 bytes) and the message
 162          * itself.
 163          */
 164         if (len < 64) {
 165                 uint8_t buf[I2C_MAX_OFFSET_LEN + len];
 166
 167                 i2c_setup_offset(chip, offset, buf, msg);
 168                 msg->len += len;
 169                 memcpy(buf + chip->offset_len, buffer, len);
 170
 171                 return ops->xfer(bus, msg, 1);
 172         } else {
 173                 uint8_t *buf;
 174                 int ret;
 175
 176                 buf = malloc(I2C_MAX_OFFSET_LEN + len);
 177                 if (!buf)
 178                         return -ENOMEM;
 179                 i2c_setup_offset(chip, offset, buf, msg);
 180                 msg->len += len;
 181                 memcpy(buf + chip->offset_len, buffer, len);
 182
 183                 ret = ops->xfer(bus, msg, 1);
 184                 free(buf);
 185                 return ret;
 186         }
 187 }
 188
 189 int dm_i2c_reg_read(struct udevice *dev, uint offset)
 190 {
 191         uint8_t val;
 192         int ret;
 193
 194         ret = dm_i2c_read(dev, offset, &val, 1);
 195         if (ret < 0)
 196                 return ret;
 197
 198         return val;
 199 }
 200
 201 int dm_i2c_reg_write(struct udevice *dev, uint offset, uint value)
 202 {
 203         uint8_t val = value;
 204
 205         return dm_i2c_write(dev, offset, &val, 1);
 206 }
 207
 208 /**
 209  * i2c_probe_chip() - probe for a chip on a bus
 210  *
 211  * @bus:        Bus to probe
 212  * @chip_addr:  Chip address to probe
 213  * @flags:      Flags for the chip
 214  * @return 0 if found, -ENOSYS if the driver is invalid, -EREMOTEIO if the chip
 215  * does not respond to probe
 216  */
 217 static int i2c_probe_chip(struct udevice *bus, uint chip_addr,
 218                           enum dm_i2c_chip_flags chip_flags)
 219 {
 220         struct dm_i2c_ops *ops = i2c_get_ops(bus);
 221         struct i2c_msg msg[1];
 222         int ret;
 223
 224         if (ops->probe_chip) {
 225                 ret = ops->probe_chip(bus, chip_addr, chip_flags);
 226                 if (!ret || ret != -ENOSYS)
 227                         return ret;
 228         }
 229
 230         if (!ops->xfer)
 231                 return -ENOSYS;
 232
 233         /* Probe with a zero-length message */
 234         msg->addr = chip_addr;
 235         msg->flags = chip_flags & DM_I2C_CHIP_10BIT ? I2C_M_TEN : 0;
 236         msg->len = 0;
 237         msg->buf = NULL;
 238
 239         return ops->xfer(bus, msg, 1);
 240 }
 241
 242 static int i2c_bind_driver(struct udevice *bus, uint chip_addr, uint offset_len,
 243                            struct udevice **devp)
 244 {
 245         struct dm_i2c_chip *chip;
 246         char name[30], *str;
 247         struct udevice *dev;
 248         int ret;
 249
 250         snprintf(name, sizeof(name), "generic_%x", chip_addr);
 251         str = strdup(name);
 252         if (!str)
 253                 return -ENOMEM;
 254         ret = device_bind_driver(bus, "i2c_generic_chip_drv", str, &dev);
 255         debug("%s:  device_bind_driver: ret=%d\n", __func__, ret);
 256         if (ret)
 257                 goto err_bind;
 258
 259         /* Tell the device what we know about it */
 260         chip = dev_get_parent_platdata(dev);
 261         chip->chip_addr = chip_addr;
 262         chip->offset_len = offset_len;
 263         ret = device_probe(dev);
 264         debug("%s:  device_probe: ret=%d\n", __func__, ret);
 265         if (ret)
 266                 goto err_probe;
 267
 268         *devp = dev;
 269         return 0;
 270
 271 err_probe:
 272         /*
 273          * If the device failed to probe, unbind it. There is nothing there
 274          * on the bus so we don't want to leave it lying around
 275          */
 276         device_unbind(dev);
 277 err_bind:
 278         free(str);
 279         return ret;
 280 }
 281
 282 int i2c_get_chip(struct udevice *bus, uint chip_addr, uint offset_len,
 283                  struct udevice **devp)
 284 {
 285         struct udevice *dev;
 286
 287         debug("%s: Searching bus '%s' for address %02x: ", __func__,
 288               bus->name, chip_addr);
 289         for (device_find_first_child(bus, &dev); dev;
 290                         device_find_next_child(&dev)) {
 291                 struct dm_i2c_chip *chip = dev_get_parent_platdata(dev);
 292                 int ret;
 293
 294                 if (chip->chip_addr == chip_addr) {
 295                         ret = device_probe(dev);
 296                         debug("found, ret=%d\n", ret);
 297                         if (ret)
 298                                 return ret;
 299                         *devp = dev;
 300                         return 0;
 301                 }
 302         }
 303         debug("not found\n");
 304         return i2c_bind_driver(bus, chip_addr, offset_len, devp);
 305 }
 306
 307 int i2c_get_chip_for_busnum(int busnum, int chip_addr, uint offset_len,
 308                             struct udevice **devp)
 309 {
 310         struct udevice *bus;
 311         int ret;
 312
 313         ret = uclass_get_device_by_seq(UCLASS_I2C, busnum, &bus);
 314         if (ret) {
 315                 debug("Cannot find I2C bus %d\n", busnum);
 316                 return ret;
 317         }
 318         ret = i2c_get_chip(bus, chip_addr, offset_len, devp);
 319         if (ret) {
 320                 debug("Cannot find I2C chip %02x on bus %d\n", chip_addr,
 321                       busnum);
 322                 return ret;
 323         }
 324
 325         return 0;
 326 }
 327
 328 int dm_i2c_probe(struct udevice *bus, uint chip_addr, uint chip_flags,
 329                  struct udevice **devp)
 330 {
 331         int ret;
 332
 333         *devp = NULL;
 334
 335         /* First probe that chip */
 336         ret = i2c_probe_chip(bus, chip_addr, chip_flags);
 337         debug("%s: bus='%s', address %02x, ret=%d\n", __func__, bus->name,
 338               chip_addr, ret);
 339         if (ret)
 340                 return ret;
 341
 342         /* The chip was found, see if we have a driver, and probe it */
 343         ret = i2c_get_chip(bus, chip_addr, 1, devp);
 344         debug("%s:  i2c_get_chip: ret=%d\n", __func__, ret);
 345
 346         return ret;
 347 }
 348
 349 int dm_i2c_set_bus_speed(struct udevice *bus, unsigned int speed)
 350 {
 351         struct dm_i2c_ops *ops = i2c_get_ops(bus);
 352         struct dm_i2c_bus *i2c = dev_get_uclass_priv(bus);
 353         int ret;
 354
 355         /*
 356          * If we have a method, call it. If not then the driver probably wants
 357          * to deal with speed changes on the next transfer. It can easily read
 358          * the current speed from this uclass
 359          */
 360         if (ops->set_bus_speed) {
 361                 ret = ops->set_bus_speed(bus, speed);
 362                 if (ret)
 363                         return ret;
 364         }
 365         i2c->speed_hz = speed;
 366
 367         return 0;
 368 }
 369
 370 int dm_i2c_get_bus_speed(struct udevice *bus)
 371 {
 372         struct dm_i2c_ops *ops = i2c_get_ops(bus);
 373         struct dm_i2c_bus *i2c = dev_get_uclass_priv(bus);
 374
 375         if (!ops->get_bus_speed)
 376                 return i2c->speed_hz;
 377
 378         return ops->get_bus_speed(bus);
 379 }
 380
 381 int i2c_set_chip_flags(struct udevice *dev, uint flags)
 382 {
 383         struct udevice *bus = dev->parent;
 384         struct dm_i2c_chip *chip = dev_get_parent_platdata(dev);
 385         struct dm_i2c_ops *ops = i2c_get_ops(bus);
 386         int ret;
 387
 388         if (ops->set_flags) {
 389                 ret = ops->set_flags(dev, flags);
 390                 if (ret)
 391                         return ret;
 392         }
 393         chip->flags = flags;
 394
 395         return 0;
 396 }
 397
 398 int i2c_get_chip_flags(struct udevice *dev, uint *flagsp)
 399 {
 400         struct dm_i2c_chip *chip = dev_get_parent_platdata(dev);
 401
 402         *flagsp = chip->flags;
 403
 404         return 0;
 405 }
 406
 407 int i2c_set_chip_offset_len(struct udevice *dev, uint offset_len)
 408 {
 409         struct dm_i2c_chip *chip = dev_get_parent_platdata(dev);
 410
 411         if (offset_len > I2C_MAX_OFFSET_LEN)
 412                 return -EINVAL;
 413         chip->offset_len = offset_len;
 414
 415         return 0;
 416 }
 417
 418 int i2c_deblock(struct udevice *bus)
 419 {
 420         struct dm_i2c_ops *ops = i2c_get_ops(bus);
 421
 422         /*
 423          * We could implement a software deblocking here if we could get
 424          * access to the GPIOs used by I2C, and switch them to GPIO mode
 425          * and then back to I2C. This is somewhat beyond our powers in
 426          * driver model at present, so for now just fail.
 427          *
 428          * See https://patchwork.ozlabs.org/patch/399040/
 429          */
 430         if (!ops->deblock)
 431                 return -ENOSYS;
 432
 433         return ops->deblock(bus);
 434 }
 435
 436 int i2c_chip_ofdata_to_platdata(const void *blob, int node,
 437                                 struct dm_i2c_chip *chip)
 438 {
 439         chip->offset_len = fdtdec_get_int(gd->fdt_blob, node,
 440                                           "u-boot,i2c-offset-len", 1);
 441         chip->flags = 0;
 442         chip->chip_addr = fdtdec_get_int(gd->fdt_blob, node, "reg", -1);
 443         if (chip->chip_addr == -1) {
 444                 debug("%s: I2C Node '%s' has no 'reg' property\n", __func__,
 445                       fdt_get_name(blob, node, NULL));
 446                 return -EINVAL;
 447         }
 448
 449         return 0;
 450 }
 451
 452 static int i2c_post_probe(struct udevice *dev)
 453 {
 454         struct dm_i2c_bus *i2c = dev_get_uclass_priv(dev);
 455
 456         i2c->speed_hz = fdtdec_get_int(gd->fdt_blob, dev->of_offset,
 457                                      "clock-frequency", 100000);
 458
 459         return dm_i2c_set_bus_speed(dev, i2c->speed_hz);
 460 }
 461
 462 static int i2c_post_bind(struct udevice *dev)
 463 {
 464         /* Scan the bus for devices */
 465         return dm_scan_fdt_node(dev, gd->fdt_blob, dev->of_offset, false);
 466 }
 467
 468 static int i2c_child_post_bind(struct udevice *dev)
 469 {
 470         struct dm_i2c_chip *plat = dev_get_parent_platdata(dev);
 471
 472         if (dev->of_offset == -1)
 473                 return 0;
 474
 475         return i2c_chip_ofdata_to_platdata(gd->fdt_blob, dev->of_offset, plat);
 476 }
 477
 478 UCLASS_DRIVER(i2c) = {
 479         .id             = UCLASS_I2C,
 480         .name           = "i2c",
 481         .flags          = DM_UC_FLAG_SEQ_ALIAS,
 482         .post_bind      = i2c_post_bind,
 483         .post_probe     = i2c_post_probe,
 484         .per_device_auto_alloc_size = sizeof(struct dm_i2c_bus),
 485         .per_child_platdata_auto_alloc_size = sizeof(struct dm_i2c_chip),
 486         .child_post_bind = i2c_child_post_bind,
 487 };
 488
 489 UCLASS_DRIVER(i2c_generic) = {
 490         .id             = UCLASS_I2C_GENERIC,
 491         .name           = "i2c_generic",
 492 };
 493
 494 U_BOOT_DRIVER(i2c_generic_chip_drv) = {
 495         .name           = "i2c_generic_chip_drv",
 496         .id             = UCLASS_I2C_GENERIC,
 497 };