drivers/i2c/busses/i2c-stu300.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007-2012 ST-Ericsson AB
   3  * License terms: GNU General Public License (GPL) version 2
   4  * ST DDC I2C master mode driver, used in e.g. U300 series platforms.
   5  * Author: Linus Walleij <[email protected]>
   6  * Author: Jonas Aaberg <[email protected]>
   7  */
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/module.h>
  10 #include <linux/platform_device.h>
  11 #include <linux/delay.h>
  12 #include <linux/i2c.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/completion.h>
  15 #include <linux/err.h>
  16 #include <linux/interrupt.h>
  17 #include <linux/clk.h>
  18 #include <linux/io.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20
  21 /* the name of this kernel module */
  22 #define NAME "stu300"
  23
  24 /* CR (Control Register) 8bit (R/W) */
  25 #define I2C_CR                                  (0x00000000)
  26 #define I2C_CR_RESET_VALUE                      (0x00)
  27 #define I2C_CR_RESET_UMASK                      (0x00)
  28 #define I2C_CR_DDC1_ENABLE                      (0x80)
  29 #define I2C_CR_TRANS_ENABLE                     (0x40)
  30 #define I2C_CR_PERIPHERAL_ENABLE                (0x20)
  31 #define I2C_CR_DDC2B_ENABLE                     (0x10)
  32 #define I2C_CR_START_ENABLE                     (0x08)
  33 #define I2C_CR_ACK_ENABLE                       (0x04)
  34 #define I2C_CR_STOP_ENABLE                      (0x02)
  35 #define I2C_CR_INTERRUPT_ENABLE                 (0x01)
  36 /* SR1 (Status Register 1) 8bit (R/-) */
  37 #define I2C_SR1                                 (0x00000004)
  38 #define I2C_SR1_RESET_VALUE                     (0x00)
  39 #define I2C_SR1_RESET_UMASK                     (0x00)
  40 #define I2C_SR1_EVF_IND                         (0x80)
  41 #define I2C_SR1_ADD10_IND                       (0x40)
  42 #define I2C_SR1_TRA_IND                         (0x20)
  43 #define I2C_SR1_BUSY_IND                        (0x10)
  44 #define I2C_SR1_BTF_IND                         (0x08)
  45 #define I2C_SR1_ADSL_IND                        (0x04)
  46 #define I2C_SR1_MSL_IND                         (0x02)
  47 #define I2C_SR1_SB_IND                          (0x01)
  48 /* SR2 (Status Register 2) 8bit (R/-) */
  49 #define I2C_SR2                                 (0x00000008)
  50 #define I2C_SR2_RESET_VALUE                     (0x00)
  51 #define I2C_SR2_RESET_UMASK                     (0x40)
  52 #define I2C_SR2_MASK                            (0xBF)
  53 #define I2C_SR2_SCLFAL_IND                      (0x80)
  54 #define I2C_SR2_ENDAD_IND                       (0x20)
  55 #define I2C_SR2_AF_IND                          (0x10)
  56 #define I2C_SR2_STOPF_IND                       (0x08)
  57 #define I2C_SR2_ARLO_IND                        (0x04)
  58 #define I2C_SR2_BERR_IND                        (0x02)
  59 #define I2C_SR2_DDC2BF_IND                      (0x01)
  60 /* CCR (Clock Control Register) 8bit (R/W) */
  61 #define I2C_CCR                                 (0x0000000C)
  62 #define I2C_CCR_RESET_VALUE                     (0x00)
  63 #define I2C_CCR_RESET_UMASK                     (0x00)
  64 #define I2C_CCR_MASK                            (0xFF)
  65 #define I2C_CCR_FMSM                            (0x80)
  66 #define I2C_CCR_CC_MASK                         (0x7F)
  67 /* OAR1 (Own Address Register 1) 8bit (R/W) */
  68 #define I2C_OAR1                                (0x00000010)
  69 #define I2C_OAR1_RESET_VALUE                    (0x00)
  70 #define I2C_OAR1_RESET_UMASK                    (0x00)
  71 #define I2C_OAR1_ADD_MASK                       (0xFF)
  72 /* OAR2 (Own Address Register 2) 8bit (R/W) */
  73 #define I2C_OAR2                                (0x00000014)
  74 #define I2C_OAR2_RESET_VALUE                    (0x40)
  75 #define I2C_OAR2_RESET_UMASK                    (0x19)
  76 #define I2C_OAR2_MASK                           (0xE6)
  77 #define I2C_OAR2_FR_25_10MHZ                    (0x00)
  78 #define I2C_OAR2_FR_10_1667MHZ                  (0x20)
  79 #define I2C_OAR2_FR_1667_2667MHZ                (0x40)
  80 #define I2C_OAR2_FR_2667_40MHZ                  (0x60)
  81 #define I2C_OAR2_FR_40_5333MHZ                  (0x80)
  82 #define I2C_OAR2_FR_5333_66MHZ                  (0xA0)
  83 #define I2C_OAR2_FR_66_80MHZ                    (0xC0)
  84 #define I2C_OAR2_FR_80_100MHZ                   (0xE0)
  85 #define I2C_OAR2_FR_MASK                        (0xE0)
  86 #define I2C_OAR2_ADD_MASK                       (0x06)
  87 /* DR (Data Register) 8bit (R/W) */
  88 #define I2C_DR                                  (0x00000018)
  89 #define I2C_DR_RESET_VALUE                      (0x00)
  90 #define I2C_DR_RESET_UMASK                      (0xFF)
  91 #define I2C_DR_D_MASK                           (0xFF)
  92 /* ECCR (Extended Clock Control Register) 8bit (R/W) */
  93 #define I2C_ECCR                                (0x0000001C)
  94 #define I2C_ECCR_RESET_VALUE                    (0x00)
  95 #define I2C_ECCR_RESET_UMASK                    (0xE0)
  96 #define I2C_ECCR_MASK                           (0x1F)
  97 #define I2C_ECCR_CC_MASK                        (0x1F)
  98
  99 /*
 100  * These events are more or less responses to commands
 101  * sent into the hardware, presumably reflecting the state
 102  * of an internal state machine.
 103  */
 104 enum stu300_event {
 105         STU300_EVENT_NONE = 0,
 106         STU300_EVENT_1,
 107         STU300_EVENT_2,
 108         STU300_EVENT_3,
 109         STU300_EVENT_4,
 110         STU300_EVENT_5,
 111         STU300_EVENT_6,
 112         STU300_EVENT_7,
 113         STU300_EVENT_8,
 114         STU300_EVENT_9
 115 };
 116
 117 enum stu300_error {
 118         STU300_ERROR_NONE = 0,
 119         STU300_ERROR_ACKNOWLEDGE_FAILURE,
 120         STU300_ERROR_BUS_ERROR,
 121         STU300_ERROR_ARBITRATION_LOST,
 122         STU300_ERROR_UNKNOWN
 123 };
 124
 125 /* timeout waiting for the controller to respond */
 126 #define STU300_TIMEOUT (msecs_to_jiffies(1000))
 127
 128 /*
 129  * The number of address send athemps tried before giving up.
 130  * If the first one failes it seems like 5 to 8 attempts are required.
 131  */
 132 #define NUM_ADDR_RESEND_ATTEMPTS 12
 133
 134 /* I2C clock speed, in Hz 0-400kHz*/
 135 static unsigned int scl_frequency = 100000;
 136 module_param(scl_frequency, uint,  0644);
 137
 138 /**
 139  * struct stu300_dev - the stu300 driver state holder
 140  * @pdev: parent platform device
 141  * @adapter: corresponding I2C adapter
 142  * @clk: hardware block clock
 143  * @irq: assigned interrupt line
 144  * @cmd_issue_lock: this locks the following cmd_ variables
 145  * @cmd_complete: acknowledge completion for an I2C command
 146  * @cmd_event: expected event coming in as a response to a command
 147  * @cmd_err: error code as response to a command
 148  * @speed: current bus speed in Hz
 149  * @msg_index: index of current message
 150  * @msg_len: length of current message
 151  */
 152
 153 struct stu300_dev {
 154         struct platform_device  *pdev;
 155         struct i2c_adapter      adapter;
 156         void __iomem            *virtbase;
 157         struct clk              *clk;
 158         int                     irq;
 159         spinlock_t              cmd_issue_lock;
 160         struct completion       cmd_complete;
 161         enum stu300_event       cmd_event;
 162         enum stu300_error       cmd_err;
 163         unsigned int            speed;
 164         int                     msg_index;
 165         int                     msg_len;
 166 };
 167
 168 /* Local forward function declarations */
 169 static int stu300_init_hw(struct stu300_dev *dev);
 170
 171 /*
 172  * The block needs writes in both MSW and LSW in order
 173  * for all data lines to reach their destination.
 174  */
 175 static inline void stu300_wr8(u32 value, void __iomem *address)
 176 {
 177         writel((value << 16) | value, address);
 178 }
 179
 180 /*
 181  * This merely masks off the duplicates which appear
 182  * in bytes 1-3. You _MUST_ use 32-bit bus access on this
 183  * device, else it will not work.
 184  */
 185 static inline u32 stu300_r8(void __iomem *address)
 186 {
 187         return readl(address) & 0x000000FFU;
 188 }
 189
 190 static void stu300_irq_enable(struct stu300_dev *dev)
 191 {
 192         u32 val;
 193         val = stu300_r8(dev->virtbase + I2C_CR);
 194         val |= I2C_CR_INTERRUPT_ENABLE;
 195         /* Twice paranoia (possible HW glitch) */
 196         stu300_wr8(val, dev->virtbase + I2C_CR);
 197         stu300_wr8(val, dev->virtbase + I2C_CR);
 198 }
 199
 200 static void stu300_irq_disable(struct stu300_dev *dev)
 201 {
 202         u32 val;
 203         val = stu300_r8(dev->virtbase + I2C_CR);
 204         val &= ~I2C_CR_INTERRUPT_ENABLE;
 205         /* Twice paranoia (possible HW glitch) */
 206         stu300_wr8(val, dev->virtbase + I2C_CR);
 207         stu300_wr8(val, dev->virtbase + I2C_CR);
 208 }
 209
 210
 211 /*
 212  * Tells whether a certain event or events occurred in
 213  * response to a command. The events represent states in
 214  * the internal state machine of the hardware. The events
 215  * are not very well described in the hardware
 216  * documentation and can only be treated as abstract state
 217  * machine states.
 218  *
 219  * @ret 0 = event has not occurred or unknown error, any
 220  * other value means the correct event occurred or an error.
 221  */
 222
 223 static int stu300_event_occurred(struct stu300_dev *dev,
 224                                    enum stu300_event mr_event) {
 225         u32 status1;
 226         u32 status2;
 227
 228         /* What event happened? */
 229         status1 = stu300_r8(dev->virtbase + I2C_SR1);
 230
 231         if (!(status1 & I2C_SR1_EVF_IND))
 232                 /* No event at all */
 233                 return 0;
 234
 235         status2 = stu300_r8(dev->virtbase + I2C_SR2);
 236
 237         /* Block any multiple interrupts */
 238         stu300_irq_disable(dev);
 239
 240         /* Check for errors first */
 241         if (status2 & I2C_SR2_AF_IND) {
 242                 dev->cmd_err = STU300_ERROR_ACKNOWLEDGE_FAILURE;
 243                 return 1;
 244         } else if (status2 & I2C_SR2_BERR_IND) {
 245                 dev->cmd_err = STU300_ERROR_BUS_ERROR;
 246                 return 1;
 247         } else if (status2 & I2C_SR2_ARLO_IND) {
 248                 dev->cmd_err = STU300_ERROR_ARBITRATION_LOST;
 249                 return 1;
 250         }
 251
 252         switch (mr_event) {
 253         case STU300_EVENT_1:
 254                 if (status1 & I2C_SR1_ADSL_IND)
 255                         return 1;
 256                 break;
 257         case STU300_EVENT_2:
 258         case STU300_EVENT_3:
 259         case STU300_EVENT_7:
 260         case STU300_EVENT_8:
 261                 if (status1 & I2C_SR1_BTF_IND) {
 262                         return 1;
 263                 }
 264                 break;
 265         case STU300_EVENT_4:
 266                 if (status2 & I2C_SR2_STOPF_IND)
 267                         return 1;
 268                 break;
 269         case STU300_EVENT_5:
 270                 if (status1 & I2C_SR1_SB_IND)
 271                         /* Clear start bit */
 272                         return 1;
 273                 break;
 274         case STU300_EVENT_6:
 275                 if (status2 & I2C_SR2_ENDAD_IND) {
 276                         /* First check for any errors */
 277                         return 1;
 278                 }
 279                 break;
 280         case STU300_EVENT_9:
 281                 if (status1 & I2C_SR1_ADD10_IND)
 282                         return 1;
 283                 break;
 284         default:
 285                 break;
 286         }
 287         /* If we get here, we're on thin ice.
 288          * Here we are in a status where we have
 289          * gotten a response that does not match
 290          * what we requested.
 291          */
 292         dev->cmd_err = STU300_ERROR_UNKNOWN;
 293         dev_err(&dev->pdev->dev,
 294                 "Unhandled interrupt! %d sr1: 0x%x sr2: 0x%x\n",
 295                 mr_event, status1, status2);
 296         return 0;
 297 }
 298
 299 static irqreturn_t stu300_irh(int irq, void *data)
 300 {
 301         struct stu300_dev *dev = data;
 302         int res;
 303
 304         /* Just make sure that the block is clocked */
 305         clk_enable(dev->clk);
 306
 307         /* See if this was what we were waiting for */
 308         spin_lock(&dev->cmd_issue_lock);
 309
 310         res = stu300_event_occurred(dev, dev->cmd_event);
 311         if (res || dev->cmd_err != STU300_ERROR_NONE)
 312                 complete(&dev->cmd_complete);
 313
 314         spin_unlock(&dev->cmd_issue_lock);
 315
 316         clk_disable(dev->clk);
 317
 318         return IRQ_HANDLED;
 319 }
 320
 321 /*
 322  * Sends a command and then waits for the bits masked by *flagmask*
 323  * to go high or low by IRQ awaiting.
 324  */
 325 static int stu300_start_and_await_event(struct stu300_dev *dev,
 326                                           u8 cr_value,
 327                                           enum stu300_event mr_event)
 328 {
 329         int ret;
 330
 331         if (unlikely(irqs_disabled())) {
 332                 /* TODO: implement polling for this case if need be. */
 333                 WARN(1, "irqs are disabled, cannot poll for event\n");
 334                 return -EIO;
 335         }
 336
 337         /* Lock command issue, fill in an event we wait for */
 338         spin_lock_irq(&dev->cmd_issue_lock);
 339         init_completion(&dev->cmd_complete);
 340         dev->cmd_err = STU300_ERROR_NONE;
 341         dev->cmd_event = mr_event;
 342         spin_unlock_irq(&dev->cmd_issue_lock);
 343
 344         /* Turn on interrupt, send command and wait. */
 345         cr_value |= I2C_CR_INTERRUPT_ENABLE;
 346         stu300_wr8(cr_value, dev->virtbase + I2C_CR);
 347         ret = wait_for_completion_interruptible_timeout(&dev->cmd_complete,
 348                                                         STU300_TIMEOUT);
 349         if (ret < 0) {
 350                 dev_err(&dev->pdev->dev,
 351                        "wait_for_completion_interruptible_timeout() "
 352                        "returned %d waiting for event %04x\n", ret, mr_event);
 353                 return ret;
 354         }
 355
 356         if (ret == 0) {
 357                 dev_err(&dev->pdev->dev, "controller timed out "
 358                        "waiting for event %d, reinit hardware\n", mr_event);
 359                 (void) stu300_init_hw(dev);
 360                 return -ETIMEDOUT;
 361         }
 362
 363         if (dev->cmd_err != STU300_ERROR_NONE) {
 364                 dev_err(&dev->pdev->dev, "controller (start) "
 365                        "error %d waiting for event %d, reinit hardware\n",
 366                        dev->cmd_err, mr_event);
 367                 (void) stu300_init_hw(dev);
 368                 return -EIO;
 369         }
 370
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 /*
 375  * This waits for a flag to be set, if it is not set on entry, an interrupt is
 376  * configured to wait for the flag using a completion.
 377  */
 378 static int stu300_await_event(struct stu300_dev *dev,
 379                                 enum stu300_event mr_event)
 380 {
 381         int ret;
 382
 383         if (unlikely(irqs_disabled())) {
 384                 /* TODO: implement polling for this case if need be. */
 385                 dev_err(&dev->pdev->dev, "irqs are disabled on this "
 386                         "system!\n");
 387                 return -EIO;
 388         }
 389
 390         /* Is it already here? */
 391         spin_lock_irq(&dev->cmd_issue_lock);
 392         dev->cmd_err = STU300_ERROR_NONE;
 393         dev->cmd_event = mr_event;
 394
 395         init_completion(&dev->cmd_complete);
 396
 397         /* Turn on the I2C interrupt for current operation */
 398         stu300_irq_enable(dev);
 399
 400         /* Unlock the command block and wait for the event to occur */
 401         spin_unlock_irq(&dev->cmd_issue_lock);
 402
 403         ret = wait_for_completion_interruptible_timeout(&dev->cmd_complete,
 404                                                         STU300_TIMEOUT);
 405         if (ret < 0) {
 406                 dev_err(&dev->pdev->dev,
 407                        "wait_for_completion_interruptible_timeout()"
 408                        "returned %d waiting for event %04x\n", ret, mr_event);
 409                 return ret;
 410         }
 411
 412         if (ret == 0) {
 413                 if (mr_event != STU300_EVENT_6) {
 414                         dev_err(&dev->pdev->dev, "controller "
 415                                 "timed out waiting for event %d, reinit "
 416                                 "hardware\n", mr_event);
 417                         (void) stu300_init_hw(dev);
 418                 }
 419                 return -ETIMEDOUT;
 420         }
 421
 422         if (dev->cmd_err != STU300_ERROR_NONE) {
 423                 if (mr_event != STU300_EVENT_6) {
 424                         dev_err(&dev->pdev->dev, "controller "
 425                                 "error (await_event) %d waiting for event %d, "
 426                                "reinit hardware\n", dev->cmd_err, mr_event);
 427                         (void) stu300_init_hw(dev);
 428                 }
 429                 return -EIO;
 430         }
 431
 432         return 0;
 433 }
 434
 435 /*
 436  * Waits for the busy bit to go low by repeated polling.
 437  */
 438 #define BUSY_RELEASE_ATTEMPTS 10
 439 static int stu300_wait_while_busy(struct stu300_dev *dev)
 440 {
 441         unsigned long timeout;
 442         int i;
 443
 444         for (i = 0; i < BUSY_RELEASE_ATTEMPTS; i++) {
 445                 timeout = jiffies + STU300_TIMEOUT;
 446
 447                 while (!time_after(jiffies, timeout)) {
 448                         /* Is not busy? */
 449                         if ((stu300_r8(dev->virtbase + I2C_SR1) &
 450                              I2C_SR1_BUSY_IND) == 0)
 451                                 return 0;
 452                         msleep(1);
 453                 }
 454
 455                 dev_err(&dev->pdev->dev, "transaction timed out "
 456                         "waiting for device to be free (not busy). "
 457                        "Attempt: %d\n", i+1);
 458
 459                 dev_err(&dev->pdev->dev, "base address = "
 460                         "0x%08x, reinit hardware\n", (u32) dev->virtbase);
 461
 462                 (void) stu300_init_hw(dev);
 463         }
 464
 465         dev_err(&dev->pdev->dev, "giving up after %d attempts "
 466                 "to reset the bus.\n",  BUSY_RELEASE_ATTEMPTS);
 467
 468         return -ETIMEDOUT;
 469 }
 470
 471 struct stu300_clkset {
 472         unsigned long rate;
 473         u32 setting;
 474 };
 475
 476 static const struct stu300_clkset stu300_clktable[] = {
 477         { 0,         0xFFU },
 478         { 2500000,   I2C_OAR2_FR_25_10MHZ },
 479         { 10000000,  I2C_OAR2_FR_10_1667MHZ },
 480         { 16670000,  I2C_OAR2_FR_1667_2667MHZ },
 481         { 26670000,  I2C_OAR2_FR_2667_40MHZ },
 482         { 40000000,  I2C_OAR2_FR_40_5333MHZ },
 483         { 53330000,  I2C_OAR2_FR_5333_66MHZ },
 484         { 66000000,  I2C_OAR2_FR_66_80MHZ },
 485         { 80000000,  I2C_OAR2_FR_80_100MHZ },
 486         { 100000000, 0xFFU },
 487 };
 488
 489
 490 static int stu300_set_clk(struct stu300_dev *dev, unsigned long clkrate)
 491 {
 492
 493         u32 val;
 494         int i = 0;
 495
 496         /* Locate the appropriate clock setting */
 497         while (i < ARRAY_SIZE(stu300_clktable) - 1 &&
 498                stu300_clktable[i].rate < clkrate)
 499                 i++;
 500
 501         if (stu300_clktable[i].setting == 0xFFU) {
 502                 dev_err(&dev->pdev->dev, "too %s clock rate requested "
 503                         "(%lu Hz).\n", i ? "high" : "low", clkrate);
 504                 return -EINVAL;
 505         }
 506
 507         stu300_wr8(stu300_clktable[i].setting,
 508                    dev->virtbase + I2C_OAR2);
 509
 510         dev_dbg(&dev->pdev->dev, "Clock rate %lu Hz, I2C bus speed %d Hz "
 511                 "virtbase %p\n", clkrate, dev->speed, dev->virtbase);
 512
 513         if (dev->speed > 100000)
 514                 /* Fast Mode I2C */
 515                 val = ((clkrate/dev->speed) - 9)/3 + 1;
 516         else
 517                 /* Standard Mode I2C */
 518                 val = ((clkrate/dev->speed) - 7)/2 + 1;
 519
 520         /* According to spec the divider must be > 2 */
 521         if (val < 0x002) {
 522                 dev_err(&dev->pdev->dev, "too low clock rate (%lu Hz).\n",
 523                         clkrate);
 524                 return -EINVAL;
 525         }
 526
 527         /* We have 12 bits clock divider only! */
 528         if (val & 0xFFFFF000U) {
 529                 dev_err(&dev->pdev->dev, "too high clock rate (%lu Hz).\n",
 530                         clkrate);
 531                 return -EINVAL;
 532         }
 533
 534         if (dev->speed > 100000) {
 535                 /* CC6..CC0 */
 536                 stu300_wr8((val & I2C_CCR_CC_MASK) | I2C_CCR_FMSM,
 537                            dev->virtbase + I2C_CCR);
 538                 dev_dbg(&dev->pdev->dev, "set clock divider to 0x%08x, "
 539                         "Fast Mode I2C\n", val);
 540         } else {
 541                 /* CC6..CC0 */
 542                 stu300_wr8((val & I2C_CCR_CC_MASK),
 543                            dev->virtbase + I2C_CCR);
 544                 dev_dbg(&dev->pdev->dev, "set clock divider to "
 545                         "0x%08x, Standard Mode I2C\n", val);
 546         }
 547
 548         /* CC11..CC7 */
 549         stu300_wr8(((val >> 7) & 0x1F),
 550                    dev->virtbase + I2C_ECCR);
 551
 552         return 0;
 553 }
 554
 555
 556 static int stu300_init_hw(struct stu300_dev *dev)
 557 {
 558         u32 dummy;
 559         unsigned long clkrate;
 560         int ret;
 561
 562         /* Disable controller */
 563         stu300_wr8(0x00, dev->virtbase + I2C_CR);
 564         /*
 565          * Set own address to some default value (0x00).
 566          * We do not support slave mode anyway.
 567          */
 568         stu300_wr8(0x00, dev->virtbase + I2C_OAR1);
 569         /*
 570          * The I2C controller only operates properly in 26 MHz but we
 571          * program this driver as if we didn't know. This will also set the two
 572          * high bits of the own address to zero as well.
 573          * There is no known hardware issue with running in 13 MHz
 574          * However, speeds over 200 kHz are not used.
 575          */
 576         clkrate = clk_get_rate(dev->clk);
 577         ret = stu300_set_clk(dev, clkrate);
 578
 579         if (ret)
 580                 return ret;
 581         /*
 582          * Enable block, do it TWICE (hardware glitch)
 583          * Setting bit 7 can enable DDC mode. (Not used currently.)
 584          */
 585         stu300_wr8(I2C_CR_PERIPHERAL_ENABLE,
 586                                   dev->virtbase + I2C_CR);
 587         stu300_wr8(I2C_CR_PERIPHERAL_ENABLE,
 588                                   dev->virtbase + I2C_CR);
 589         /* Make a dummy read of the status register SR1 & SR2 */
 590         dummy = stu300_r8(dev->virtbase + I2C_SR2);
 591         dummy = stu300_r8(dev->virtbase + I2C_SR1);
 592
 593         return 0;
 594 }
 595
 596
 597
 598 /* Send slave address. */
 599 static int stu300_send_address(struct stu300_dev *dev,
 600                                  struct i2c_msg *msg, int resend)
 601 {
 602         u32 val;
 603         int ret;
 604
 605         if (msg->flags & I2C_M_TEN)
 606                 /* This is probably how 10 bit addresses look */
 607                 val = (0xf0 | (((u32) msg->addr & 0x300) >> 7)) &
 608                         I2C_DR_D_MASK;
 609         else
 610                 val = ((msg->addr << 1) & I2C_DR_D_MASK);
 611
 612         if (msg->flags & I2C_M_RD) {
 613                 /* This is the direction bit */
 614                 val |= 0x01;
 615                 if (resend)
 616                         dev_dbg(&dev->pdev->dev, "read resend\n");
 617         } else if (resend)
 618                 dev_dbg(&dev->pdev->dev, "write resend\n");
 619         stu300_wr8(val, dev->virtbase + I2C_DR);
 620
 621         /* For 10bit addressing, await 10bit request (EVENT 9) */
 622         if (msg->flags & I2C_M_TEN) {
 623                 ret = stu300_await_event(dev, STU300_EVENT_9);
 624                 /*
 625                  * The slave device wants a 10bit address, send the rest
 626                  * of the bits (the LSBits)
 627                  */
 628                 val = msg->addr & I2C_DR_D_MASK;
 629                 /* This clears "event 9" */
 630                 stu300_wr8(val, dev->virtbase + I2C_DR);
 631                 if (ret != 0)
 632                         return ret;
 633         }
 634         /* FIXME: Why no else here? two events for 10bit?
 635          * Await event 6 (normal) or event 9 (10bit)
 636          */
 637
 638         if (resend)
 639                 dev_dbg(&dev->pdev->dev, "await event 6\n");
 640         ret = stu300_await_event(dev, STU300_EVENT_6);
 641
 642         /*
 643          * Clear any pending EVENT 6 no matter what happened during
 644          * await_event.
 645          */
 646         val = stu300_r8(dev->virtbase + I2C_CR);
 647         val |= I2C_CR_PERIPHERAL_ENABLE;
 648         stu300_wr8(val, dev->virtbase + I2C_CR);
 649
 650         return ret;
 651 }
 652
 653 static int stu300_xfer_msg(struct i2c_adapter *adap,
 654                              struct i2c_msg *msg, int stop)
 655 {
 656         u32 cr;
 657         u32 val;
 658         u32 i;
 659         int ret;
 660         int attempts = 0;
 661         struct stu300_dev *dev = i2c_get_adapdata(adap);
 662
 663         clk_enable(dev->clk);
 664
 665         /* Remove this if (0) to trace each and every message. */
 666         if (0) {
 667                 dev_dbg(&dev->pdev->dev, "I2C message to: 0x%04x, len: %d, "
 668                         "flags: 0x%04x, stop: %d\n",
 669                         msg->addr, msg->len, msg->flags, stop);
 670         }
 671
 672         /* Zero-length messages are not supported by this hardware */
 673         if (msg->len == 0) {
 674                 ret = -EINVAL;
 675                 goto exit_disable;
 676         }
 677
 678         /*
 679          * For some reason, sending the address sometimes fails when running
 680          * on  the 13 MHz clock. No interrupt arrives. This is a work around,
 681          * which tries to restart and send the address up to 10 times before
 682          * really giving up. Usually 5 to 8 attempts are enough.
 683          */
 684         do {
 685                 if (attempts)
 686                         dev_dbg(&dev->pdev->dev, "wait while busy\n");
 687                 /* Check that the bus is free, or wait until some timeout */
 688                 ret = stu300_wait_while_busy(dev);
 689                 if (ret != 0)
 690                         goto exit_disable;
 691
 692                 if (attempts)
 693                         dev_dbg(&dev->pdev->dev, "re-int hw\n");
 694                 /*
 695                  * According to ST, there is no problem if the clock is
 696                  * changed between 13 and 26 MHz during a transfer.
 697                  */
 698                 ret = stu300_init_hw(dev);
 699                 if (ret)
 700                         goto exit_disable;
 701
 702                 /* Send a start condition */
 703                 cr = I2C_CR_PERIPHERAL_ENABLE;
 704                 /* Setting the START bit puts the block in master mode */
 705                 if (!(msg->flags & I2C_M_NOSTART))
 706                         cr |= I2C_CR_START_ENABLE;
 707                 if ((msg->flags & I2C_M_RD) && (msg->len > 1))
 708                         /* On read more than 1 byte, we need ack. */
 709                         cr |= I2C_CR_ACK_ENABLE;
 710                 /* Check that it gets through */
 711                 if (!(msg->flags & I2C_M_NOSTART)) {
 712                         if (attempts)
 713                                 dev_dbg(&dev->pdev->dev, "send start event\n");
 714                         ret = stu300_start_and_await_event(dev, cr,
 715                                                              STU300_EVENT_5);
 716                 }
 717
 718                 if (attempts)
 719                         dev_dbg(&dev->pdev->dev, "send address\n");
 720
 721                 if (ret == 0)
 722                         /* Send address */
 723                         ret = stu300_send_address(dev, msg, attempts != 0);
 724
 725                 if (ret != 0) {
 726                         attempts++;
 727                         dev_dbg(&dev->pdev->dev, "failed sending address, "
 728                                 "retrying. Attempt: %d msg_index: %d/%d\n",
 729                                attempts, dev->msg_index, dev->msg_len);
 730                 }
 731
 732         } while (ret != 0 && attempts < NUM_ADDR_RESEND_ATTEMPTS);
 733
 734         if (attempts < NUM_ADDR_RESEND_ATTEMPTS && attempts > 0) {
 735                 dev_dbg(&dev->pdev->dev, "managed to get address "
 736                         "through after %d attempts\n", attempts);
 737         } else if (attempts == NUM_ADDR_RESEND_ATTEMPTS) {
 738                 dev_dbg(&dev->pdev->dev, "I give up, tried %d times "
 739                         "to resend address.\n",
 740                         NUM_ADDR_RESEND_ATTEMPTS);
 741                 goto exit_disable;
 742         }
 743
 744
 745         if (msg->flags & I2C_M_RD) {
 746                 /* READ: we read the actual bytes one at a time */
 747                 for (i = 0; i < msg->len; i++) {
 748                         if (i == msg->len-1) {
 749                                 /*
 750                                  * Disable ACK and set STOP condition before
 751                                  * reading last byte
 752                                  */
 753                                 val = I2C_CR_PERIPHERAL_ENABLE;
 754
 755                                 if (stop)
 756                                         val |= I2C_CR_STOP_ENABLE;
 757
 758                                 stu300_wr8(val,
 759                                            dev->virtbase + I2C_CR);
 760                         }
 761                         /* Wait for this byte... */
 762                         ret = stu300_await_event(dev, STU300_EVENT_7);
 763                         if (ret != 0)
 764                                 goto exit_disable;
 765                         /* This clears event 7 */
 766                         msg->buf[i] = (u8) stu300_r8(dev->virtbase + I2C_DR);
 767                 }
 768         } else {
 769                 /* WRITE: we send the actual bytes one at a time */
 770                 for (i = 0; i < msg->len; i++) {
 771                         /* Write the byte */
 772                         stu300_wr8(msg->buf[i],
 773                                    dev->virtbase + I2C_DR);
 774                         /* Check status */
 775                         ret = stu300_await_event(dev, STU300_EVENT_8);
 776                         /* Next write to DR will clear event 8 */
 777                         if (ret != 0) {
 778                                 dev_err(&dev->pdev->dev, "error awaiting "
 779                                        "event 8 (%d)\n", ret);
 780                                 goto exit_disable;
 781                         }
 782                 }
 783                 /* Check NAK */
 784                 if (!(msg->flags & I2C_M_IGNORE_NAK)) {
 785                         if (stu300_r8(dev->virtbase + I2C_SR2) &
 786                             I2C_SR2_AF_IND) {
 787                                 dev_err(&dev->pdev->dev, "I2C payload "
 788                                        "send returned NAK!\n");
 789                                 ret = -EIO;
 790                                 goto exit_disable;
 791                         }
 792                 }
 793                 if (stop) {
 794                         /* Send stop condition */
 795                         val = I2C_CR_PERIPHERAL_ENABLE;
 796                         val |= I2C_CR_STOP_ENABLE;
 797                         stu300_wr8(val, dev->virtbase + I2C_CR);
 798                 }
 799         }
 800
 801         /* Check that the bus is free, or wait until some timeout occurs */
 802         ret = stu300_wait_while_busy(dev);
 803         if (ret != 0) {
 804                 dev_err(&dev->pdev->dev, "timeout waiting for transfer "
 805                        "to commence.\n");
 806                 goto exit_disable;
 807         }
 808
 809         /* Dummy read status registers */
 810         val = stu300_r8(dev->virtbase + I2C_SR2);
 811         val = stu300_r8(dev->virtbase + I2C_SR1);
 812         ret = 0;
 813
 814  exit_disable:
 815         /* Disable controller */
 816         stu300_wr8(0x00, dev->virtbase + I2C_CR);
 817         clk_disable(dev->clk);
 818         return ret;
 819 }
 820
 821 static int stu300_xfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs,
 822                          int num)
 823 {
 824         int ret = -1;
 825         int i;
 826
 827         struct stu300_dev *dev = i2c_get_adapdata(adap);
 828         dev->msg_len = num;
 829
 830         for (i = 0; i < num; i++) {
 831                 /*
 832                  * Another driver appears to send stop for each message,
 833                  * here we only do that for the last message. Possibly some
 834                  * peripherals require this behaviour, then their drivers
 835                  * have to send single messages in order to get "stop" for
 836                  * each message.
 837                  */
 838                 dev->msg_index = i;
 839
 840                 ret = stu300_xfer_msg(adap, &msgs[i], (i == (num - 1)));
 841
 842                 if (ret != 0) {
 843                         num = ret;
 844                         break;
 845                 }
 846         }
 847
 848         return num;
 849 }
 850
 851 static u32 stu300_func(struct i2c_adapter *adap)
 852 {
 853         /* This is the simplest thing you can think of... */
 854         return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_10BIT_ADDR;
 855 }
 856
 857 static const struct i2c_algorithm stu300_algo = {
 858         .master_xfer    = stu300_xfer,
 859         .functionality  = stu300_func,
 860 };
 861
 862 static int stu300_probe(struct platform_device *pdev)
 863 {
 864         struct stu300_dev *dev;
 865         struct i2c_adapter *adap;
 866         struct resource *res;
 867         int bus_nr;
 868         int ret = 0;
 869
 870         dev = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(struct stu300_dev), GFP_KERNEL);
 871         if (!dev)
 872                 return -ENOMEM;
 873
 874         bus_nr = pdev->id;
 875         dev->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, NULL);
 876         if (IS_ERR(dev->clk)) {
 877                 dev_err(&pdev->dev, "could not retrieve i2c bus clock\n");
 878                 return PTR_ERR(dev->clk);
 879         }
 880
 881         dev->pdev = pdev;
 882         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 883         dev->virtbase = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
 884         dev_dbg(&pdev->dev, "initialize bus device I2C%d on virtual "
 885                 "base %p\n", bus_nr, dev->virtbase);
 886         if (IS_ERR(dev->virtbase))
 887                 return PTR_ERR(dev->virtbase);
 888
 889         dev->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 890         ret = devm_request_irq(&pdev->dev, dev->irq, stu300_irh, 0, NAME, dev);
 891         if (ret < 0)
 892                 return ret;
 893
 894         dev->speed = scl_frequency;
 895
 896         clk_prepare_enable(dev->clk);
 897         ret = stu300_init_hw(dev);
 898         clk_disable(dev->clk);
 899         if (ret != 0) {
 900                 dev_err(&dev->pdev->dev, "error initializing hardware.\n");
 901                 return -EIO;
 902         }
 903
 904         /* IRQ event handling initialization */
 905         spin_lock_init(&dev->cmd_issue_lock);
 906         dev->cmd_event = STU300_EVENT_NONE;
 907         dev->cmd_err = STU300_ERROR_NONE;
 908
 909         adap = &dev->adapter;
 910         adap->owner = THIS_MODULE;
 911         /* DDC class but actually often used for more generic I2C */
 912         adap->class = I2C_CLASS_DEPRECATED;
 913         strlcpy(adap->name, "ST Microelectronics DDC I2C adapter",
 914                 sizeof(adap->name));
 915         adap->nr = bus_nr;
 916         adap->algo = &stu300_algo;
 917         adap->dev.parent = &pdev->dev;
 918         adap->dev.of_node = pdev->dev.of_node;
 919         i2c_set_adapdata(adap, dev);
 920
 921         /* i2c device drivers may be active on return from add_adapter() */
 922         ret = i2c_add_numbered_adapter(adap);
 923         if (ret)
 924                 return ret;
 925
 926         platform_set_drvdata(pdev, dev);
 927         dev_info(&pdev->dev, "ST DDC I2C @ %p, irq %d\n",
 928                  dev->virtbase, dev->irq);
 929
 930         return 0;
 931 }
 932
 933 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 934 static int stu300_suspend(struct device *device)
 935 {
 936         struct stu300_dev *dev = dev_get_drvdata(device);
 937
 938         /* Turn off everything */
 939         stu300_wr8(0x00, dev->virtbase + I2C_CR);
 940         return 0;
 941 }
 942
 943 static int stu300_resume(struct device *device)
 944 {
 945         int ret = 0;
 946         struct stu300_dev *dev = dev_get_drvdata(device);
 947
 948         clk_enable(dev->clk);
 949         ret = stu300_init_hw(dev);
 950         clk_disable(dev->clk);
 951
 952         if (ret != 0)
 953                 dev_err(device, "error re-initializing hardware.\n");
 954         return ret;
 955 }
 956
 957 static SIMPLE_DEV_PM_OPS(stu300_pm, stu300_suspend, stu300_resume);
 958 #define STU300_I2C_PM   (&stu300_pm)
 959 #else
 960 #define STU300_I2C_PM   NULL
 961 #endif
 962
 963 static int stu300_remove(struct platform_device *pdev)
 964 {
 965         struct stu300_dev *dev = platform_get_drvdata(pdev);
 966
 967         i2c_del_adapter(&dev->adapter);
 968         /* Turn off everything */
 969         stu300_wr8(0x00, dev->virtbase + I2C_CR);
 970         return 0;
 971 }
 972
 973 static const struct of_device_id stu300_dt_match[] = {
 974         { .compatible = "st,ddci2c" },
 975         {},
 976 };
 977 MODULE_DEVICE_TABLE(of, stu300_dt_match);
 978
 979 static struct platform_driver stu300_i2c_driver = {
 980         .driver = {
 981                 .name   = NAME,
 982                 .pm     = STU300_I2C_PM,
 983                 .of_match_table = stu300_dt_match,
 984         },
 985         .probe = stu300_probe,
 986         .remove = stu300_remove,
 987
 988 };
 989
 990 static int __init stu300_init(void)
 991 {
 992         return platform_driver_register(&stu300_i2c_driver);
 993 }
 994
 995 static void __exit stu300_exit(void)
 996 {
 997         platform_driver_unregister(&stu300_i2c_driver);
 998 }
 999
1000 /*
1001  * The systems using this bus often have very basic devices such
1002  * as regulators on the I2C bus, so this needs to be loaded early.
1003  * Therefore it is registered in the subsys_initcall().
1004  */
1005 subsys_initcall(stu300_init);
1006 module_exit(stu300_exit);
1007
1008 MODULE_AUTHOR("Linus Walleij <[email protected]>");
1009 MODULE_DESCRIPTION("ST Micro DDC I2C adapter (" NAME ")");
1010 MODULE_LICENSE("GPL");
1011 MODULE_ALIAS("platform:" NAME);