drivers/i2c/mxc_i2c.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * i2c driver for Freescale i.MX series
   4  *
   5  * (c) 2007 Pengutronix, Sascha Hauer <[email protected]>
   6  * (c) 2011 Marek Vasut <[email protected]>
   7  * Copyright 2020 NXP
   8  *
   9  * Based on i2c-imx.c from linux kernel:
  10  *  Copyright (C) 2005 Torsten Koschorrek <koschorrek at synertronixx.de>
  11  *  Copyright (C) 2005 Matthias Blaschke <blaschke at synertronixx.de>
  12  *  Copyright (C) 2007 RightHand Technologies, Inc.
  13  *  Copyright (C) 2008 Darius Augulis <darius.augulis at teltonika.lt>
  14  *
  15  */
  16
  17 #include <common.h>
  18 #include <log.h>
  19 #include <asm/arch/clock.h>
  20 #include <asm/arch/imx-regs.h>
  21 #include <asm/global_data.h>
  22 #include <dm/device_compat.h>
  23 #include <linux/delay.h>
  24 #include <linux/errno.h>
  25 #include <asm/mach-imx/mxc_i2c.h>
  26 #include <asm/mach-imx/sys_proto.h>
  27 #include <asm/io.h>
  28 #include <i2c.h>
  29 #include <watchdog.h>
  30 #include <dm.h>
  31 #include <dm/pinctrl.h>
  32 #include <fdtdec.h>
  33
  34 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  35
  36 #define I2C_QUIRK_FLAG          (1 << 0)
  37
  38 #define IMX_I2C_REGSHIFT        2
  39 #define VF610_I2C_REGSHIFT      0
  40
  41 #define I2C_EARLY_INIT_INDEX            0
  42 #ifdef CONFIG_SYS_I2C_IFDR_DIV
  43 #define I2C_IFDR_DIV_CONSERVATIVE       CONFIG_SYS_I2C_IFDR_DIV
  44 #else
  45 #define I2C_IFDR_DIV_CONSERVATIVE       0x7e
  46 #endif
  47
  48 /* Register index */
  49 #define IADR    0
  50 #define IFDR    1
  51 #define I2CR    2
  52 #define I2SR    3
  53 #define I2DR    4
  54
  55 #define I2CR_IIEN       (1 << 6)
  56 #define I2CR_MSTA       (1 << 5)
  57 #define I2CR_MTX        (1 << 4)
  58 #define I2CR_TX_NO_AK   (1 << 3)
  59 #define I2CR_RSTA       (1 << 2)
  60
  61 #define I2SR_ICF        (1 << 7)
  62 #define I2SR_IBB        (1 << 5)
  63 #define I2SR_IAL        (1 << 4)
  64 #define I2SR_IIF        (1 << 1)
  65 #define I2SR_RX_NO_AK   (1 << 0)
  66
  67 #ifdef I2C_QUIRK_REG
  68 #define I2CR_IEN        (0 << 7)
  69 #define I2CR_IDIS       (1 << 7)
  70 #define I2SR_IIF_CLEAR  (1 << 1)
  71 #else
  72 #define I2CR_IEN        (1 << 7)
  73 #define I2CR_IDIS       (0 << 7)
  74 #define I2SR_IIF_CLEAR  (0 << 1)
  75 #endif
  76
  77 #ifdef I2C_QUIRK_REG
  78 static u16 i2c_clk_div[60][2] = {
  79         { 20,   0x00 }, { 22,   0x01 }, { 24,   0x02 }, { 26,   0x03 },
  80         { 28,   0x04 }, { 30,   0x05 }, { 32,   0x09 }, { 34,   0x06 },
  81         { 36,   0x0A }, { 40,   0x07 }, { 44,   0x0C }, { 48,   0x0D },
  82         { 52,   0x43 }, { 56,   0x0E }, { 60,   0x45 }, { 64,   0x12 },
  83         { 68,   0x0F }, { 72,   0x13 }, { 80,   0x14 }, { 88,   0x15 },
  84         { 96,   0x19 }, { 104,  0x16 }, { 112,  0x1A }, { 128,  0x17 },
  85         { 136,  0x4F }, { 144,  0x1C }, { 160,  0x1D }, { 176,  0x55 },
  86         { 192,  0x1E }, { 208,  0x56 }, { 224,  0x22 }, { 228,  0x24 },
  87         { 240,  0x1F }, { 256,  0x23 }, { 288,  0x5C }, { 320,  0x25 },
  88         { 384,  0x26 }, { 448,  0x2A }, { 480,  0x27 }, { 512,  0x2B },
  89         { 576,  0x2C }, { 640,  0x2D }, { 768,  0x31 }, { 896,  0x32 },
  90         { 960,  0x2F }, { 1024, 0x33 }, { 1152, 0x34 }, { 1280, 0x35 },
  91         { 1536, 0x36 }, { 1792, 0x3A }, { 1920, 0x37 }, { 2048, 0x3B },
  92         { 2304, 0x3C }, { 2560, 0x3D }, { 3072, 0x3E }, { 3584, 0x7A },
  93         { 3840, 0x3F }, { 4096, 0x7B }, { 5120, 0x7D }, { 6144, 0x7E },
  94 };
  95 #else
  96 static u16 i2c_clk_div[50][2] = {
  97         { 22,   0x20 }, { 24,   0x21 }, { 26,   0x22 }, { 28,   0x23 },
  98         { 30,   0x00 }, { 32,   0x24 }, { 36,   0x25 }, { 40,   0x26 },
  99         { 42,   0x03 }, { 44,   0x27 }, { 48,   0x28 }, { 52,   0x05 },
 100         { 56,   0x29 }, { 60,   0x06 }, { 64,   0x2A }, { 72,   0x2B },
 101         { 80,   0x2C }, { 88,   0x09 }, { 96,   0x2D }, { 104,  0x0A },
 102         { 112,  0x2E }, { 128,  0x2F }, { 144,  0x0C }, { 160,  0x30 },
 103         { 192,  0x31 }, { 224,  0x32 }, { 240,  0x0F }, { 256,  0x33 },
 104         { 288,  0x10 }, { 320,  0x34 }, { 384,  0x35 }, { 448,  0x36 },
 105         { 480,  0x13 }, { 512,  0x37 }, { 576,  0x14 }, { 640,  0x38 },
 106         { 768,  0x39 }, { 896,  0x3A }, { 960,  0x17 }, { 1024, 0x3B },
 107         { 1152, 0x18 }, { 1280, 0x3C }, { 1536, 0x3D }, { 1792, 0x3E },
 108         { 1920, 0x1B }, { 2048, 0x3F }, { 2304, 0x1C }, { 2560, 0x1D },
 109         { 3072, 0x1E }, { 3840, 0x1F }
 110 };
 111 #endif
 112
 113 #ifndef CONFIG_SYS_MXC_I2C1_SPEED
 114 #define CONFIG_SYS_MXC_I2C1_SPEED 100000
 115 #endif
 116 #ifndef CONFIG_SYS_MXC_I2C2_SPEED
 117 #define CONFIG_SYS_MXC_I2C2_SPEED 100000
 118 #endif
 119 #ifndef CONFIG_SYS_MXC_I2C3_SPEED
 120 #define CONFIG_SYS_MXC_I2C3_SPEED 100000
 121 #endif
 122 #ifndef CONFIG_SYS_MXC_I2C4_SPEED
 123 #define CONFIG_SYS_MXC_I2C4_SPEED 100000
 124 #endif
 125
 126 #ifndef CONFIG_SYS_MXC_I2C1_SLAVE
 127 #define CONFIG_SYS_MXC_I2C1_SLAVE 0
 128 #endif
 129 #ifndef CONFIG_SYS_MXC_I2C2_SLAVE
 130 #define CONFIG_SYS_MXC_I2C2_SLAVE 0
 131 #endif
 132 #ifndef CONFIG_SYS_MXC_I2C3_SLAVE
 133 #define CONFIG_SYS_MXC_I2C3_SLAVE 0
 134 #endif
 135 #ifndef CONFIG_SYS_MXC_I2C4_SLAVE
 136 #define CONFIG_SYS_MXC_I2C4_SLAVE 0
 137 #endif
 138
 139 /*
 140  * Calculate and set proper clock divider
 141  */
 142 static uint8_t i2c_imx_get_clk(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus, unsigned int rate)
 143 {
 144         unsigned int i2c_clk_rate;
 145         unsigned int div;
 146         u8 clk_div;
 147
 148 #if defined(CONFIG_MX31)
 149         struct clock_control_regs *sc_regs =
 150                 (struct clock_control_regs *)CCM_BASE;
 151
 152         /* start the required I2C clock */
 153         writel(readl(&sc_regs->cgr0) | (3 << CONFIG_SYS_I2C_CLK_OFFSET),
 154                 &sc_regs->cgr0);
 155 #endif
 156
 157         /* Divider value calculation */
 158 #if CONFIG_IS_ENABLED(CLK)
 159         i2c_clk_rate = clk_get_rate(&i2c_bus->per_clk);
 160 #else
 161         i2c_clk_rate = mxc_get_clock(MXC_I2C_CLK);
 162 #endif
 163
 164         div = (i2c_clk_rate + rate - 1) / rate;
 165         if (div < i2c_clk_div[0][0])
 166                 clk_div = 0;
 167         else if (div > i2c_clk_div[ARRAY_SIZE(i2c_clk_div) - 1][0])
 168                 clk_div = ARRAY_SIZE(i2c_clk_div) - 1;
 169         else
 170                 for (clk_div = 0; i2c_clk_div[clk_div][0] < div; clk_div++)
 171                         ;
 172
 173         /* Store divider value */
 174         return clk_div;
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Set I2C Bus speed
 179  */
 180 static int bus_i2c_set_bus_speed(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus, int speed)
 181 {
 182         ulong base = i2c_bus->base;
 183         bool quirk = i2c_bus->driver_data & I2C_QUIRK_FLAG ? true : false;
 184         u8 clk_idx = i2c_imx_get_clk(i2c_bus, speed);
 185         u8 idx = i2c_clk_div[clk_idx][1];
 186         int reg_shift = quirk ? VF610_I2C_REGSHIFT : IMX_I2C_REGSHIFT;
 187
 188         if (!base)
 189                 return -EINVAL;
 190
 191         /* Store divider value */
 192         writeb(idx, base + (IFDR << reg_shift));
 193
 194         /* Reset module */
 195         writeb(I2CR_IDIS, base + (I2CR << reg_shift));
 196         writeb(0, base + (I2SR << reg_shift));
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 #define ST_BUS_IDLE (0 | (I2SR_IBB << 8))
 201 #define ST_BUS_BUSY (I2SR_IBB | (I2SR_IBB << 8))
 202 #define ST_IIF (I2SR_IIF | (I2SR_IIF << 8))
 203
 204 static int wait_for_sr_state(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus, unsigned state)
 205 {
 206         unsigned sr;
 207         ulong elapsed;
 208         bool quirk = i2c_bus->driver_data & I2C_QUIRK_FLAG ? true : false;
 209         int reg_shift = quirk ? VF610_I2C_REGSHIFT : IMX_I2C_REGSHIFT;
 210         ulong base = i2c_bus->base;
 211         ulong start_time = get_timer(0);
 212         for (;;) {
 213                 sr = readb(base + (I2SR << reg_shift));
 214                 if (sr & I2SR_IAL) {
 215                         if (quirk)
 216                                 writeb(sr | I2SR_IAL, base +
 217                                        (I2SR << reg_shift));
 218                         else
 219                                 writeb(sr & ~I2SR_IAL, base +
 220                                        (I2SR << reg_shift));
 221                         printf("%s: Arbitration lost sr=%x cr=%x state=%x\n",
 222                                 __func__, sr, readb(base + (I2CR << reg_shift)),
 223                                 state);
 224                         return -ERESTART;
 225                 }
 226                 if ((sr & (state >> 8)) == (unsigned char)state)
 227                         return sr;
 228                 WATCHDOG_RESET();
 229                 elapsed = get_timer(start_time);
 230                 if (elapsed > (CONFIG_SYS_HZ / 10))     /* .1 seconds */
 231                         break;
 232         }
 233         printf("%s: failed sr=%x cr=%x state=%x\n", __func__,
 234                sr, readb(base + (I2CR << reg_shift)), state);
 235         return -ETIMEDOUT;
 236 }
 237
 238 static int tx_byte(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus, u8 byte)
 239 {
 240         int ret;
 241         int reg_shift = i2c_bus->driver_data & I2C_QUIRK_FLAG ?
 242                         VF610_I2C_REGSHIFT : IMX_I2C_REGSHIFT;
 243         ulong base = i2c_bus->base;
 244
 245         writeb(I2SR_IIF_CLEAR, base + (I2SR << reg_shift));
 246         writeb(byte, base + (I2DR << reg_shift));
 247
 248         ret = wait_for_sr_state(i2c_bus, ST_IIF);
 249         if (ret < 0)
 250                 return ret;
 251         if (ret & I2SR_RX_NO_AK)
 252                 return -EREMOTEIO;
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Stub implementations for outer i2c slave operations.
 258  */
 259 void __i2c_force_reset_slave(void)
 260 {
 261 }
 262 void i2c_force_reset_slave(void)
 263         __attribute__((weak, alias("__i2c_force_reset_slave")));
 264
 265 /*
 266  * Stop I2C transaction
 267  */
 268 static void i2c_imx_stop(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus)
 269 {
 270         int ret;
 271         int reg_shift = i2c_bus->driver_data & I2C_QUIRK_FLAG ?
 272                         VF610_I2C_REGSHIFT : IMX_I2C_REGSHIFT;
 273         ulong base = i2c_bus->base;
 274         unsigned int temp = readb(base + (I2CR << reg_shift));
 275
 276         temp &= ~(I2CR_MSTA | I2CR_MTX);
 277         writeb(temp, base + (I2CR << reg_shift));
 278         ret = wait_for_sr_state(i2c_bus, ST_BUS_IDLE);
 279         if (ret < 0)
 280                 printf("%s:trigger stop failed\n", __func__);
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Send start signal, chip address and
 285  * write register address
 286  */
 287 static int i2c_init_transfer_(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus, u8 chip,
 288                               u32 addr, int alen)
 289 {
 290         unsigned int temp;
 291         int ret;
 292         bool quirk = i2c_bus->driver_data & I2C_QUIRK_FLAG ? true : false;
 293         ulong base = i2c_bus->base;
 294         int reg_shift = quirk ? VF610_I2C_REGSHIFT : IMX_I2C_REGSHIFT;
 295
 296         /* Reset i2c slave */
 297         i2c_force_reset_slave();
 298
 299         /* Enable I2C controller */
 300         if (quirk)
 301                 ret = readb(base + (I2CR << reg_shift)) & I2CR_IDIS;
 302         else
 303                 ret = !(readb(base + (I2CR << reg_shift)) & I2CR_IEN);
 304
 305         if (ret) {
 306                 writeb(I2CR_IEN, base + (I2CR << reg_shift));
 307                 /* Wait for controller to be stable */
 308                 udelay(50);
 309         }
 310
 311         if (readb(base + (IADR << reg_shift)) == (chip << 1))
 312                 writeb((chip << 1) ^ 2, base + (IADR << reg_shift));
 313         writeb(I2SR_IIF_CLEAR, base + (I2SR << reg_shift));
 314         ret = wait_for_sr_state(i2c_bus, ST_BUS_IDLE);
 315         if (ret < 0)
 316                 return ret;
 317
 318         /* Start I2C transaction */
 319         temp = readb(base + (I2CR << reg_shift));
 320         temp |= I2CR_MSTA;
 321         writeb(temp, base + (I2CR << reg_shift));
 322
 323         ret = wait_for_sr_state(i2c_bus, ST_BUS_BUSY);
 324         if (ret < 0)
 325                 return ret;
 326
 327         temp |= I2CR_MTX | I2CR_TX_NO_AK;
 328         writeb(temp, base + (I2CR << reg_shift));
 329
 330         if (alen >= 0)  {
 331                 /* write slave address */
 332                 ret = tx_byte(i2c_bus, chip << 1);
 333                 if (ret < 0)
 334                         return ret;
 335
 336                 while (alen--) {
 337                         ret = tx_byte(i2c_bus, (addr >> (alen * 8)) & 0xff);
 338                         if (ret < 0)
 339                                 return ret;
 340                 }
 341         }
 342
 343         return 0;
 344 }
 345
 346 #if !defined(I2C2_BASE_ADDR)
 347 #define I2C2_BASE_ADDR  0
 348 #endif
 349
 350 #if !defined(I2C3_BASE_ADDR)
 351 #define I2C3_BASE_ADDR  0
 352 #endif
 353
 354 #if !defined(I2C4_BASE_ADDR)
 355 #define I2C4_BASE_ADDR  0
 356 #endif
 357
 358 #if !defined(I2C5_BASE_ADDR)
 359 #define I2C5_BASE_ADDR 0
 360 #endif
 361
 362 #if !defined(I2C6_BASE_ADDR)
 363 #define I2C6_BASE_ADDR 0
 364 #endif
 365
 366 #if !defined(I2C7_BASE_ADDR)
 367 #define I2C7_BASE_ADDR 0
 368 #endif
 369
 370 #if !defined(I2C8_BASE_ADDR)
 371 #define I2C8_BASE_ADDR 0
 372 #endif
 373
 374 static struct mxc_i2c_bus mxc_i2c_buses[] = {
 375 #if defined(CONFIG_ARCH_LS1021A) || defined(CONFIG_VF610) || \
 376         defined(CONFIG_FSL_LAYERSCAPE)
 377         { 0, I2C1_BASE_ADDR, I2C_QUIRK_FLAG },
 378         { 1, I2C2_BASE_ADDR, I2C_QUIRK_FLAG },
 379         { 2, I2C3_BASE_ADDR, I2C_QUIRK_FLAG },
 380         { 3, I2C4_BASE_ADDR, I2C_QUIRK_FLAG },
 381         { 4, I2C5_BASE_ADDR, I2C_QUIRK_FLAG },
 382         { 5, I2C6_BASE_ADDR, I2C_QUIRK_FLAG },
 383         { 6, I2C7_BASE_ADDR, I2C_QUIRK_FLAG },
 384         { 7, I2C8_BASE_ADDR, I2C_QUIRK_FLAG },
 385 #else
 386         { 0, I2C1_BASE_ADDR, 0 },
 387         { 1, I2C2_BASE_ADDR, 0 },
 388         { 2, I2C3_BASE_ADDR, 0 },
 389         { 3, I2C4_BASE_ADDR, 0 },
 390         { 4, I2C5_BASE_ADDR, 0 },
 391         { 5, I2C6_BASE_ADDR, 0 },
 392         { 6, I2C7_BASE_ADDR, 0 },
 393         { 7, I2C8_BASE_ADDR, 0 },
 394 #endif
 395 };
 396
 397 #ifndef CONFIG_DM_I2C
 398 int i2c_idle_bus(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus)
 399 {
 400         if (i2c_bus && i2c_bus->idle_bus_fn)
 401                 return i2c_bus->idle_bus_fn(i2c_bus->idle_bus_data);
 402         return 0;
 403 }
 404 #else
 405 /*
 406  * See Linux Documentation/devicetree/bindings/i2c/i2c-imx.txt
 407  * "
 408  *  scl-gpios: specify the gpio related to SCL pin
 409  *  sda-gpios: specify the gpio related to SDA pin
 410  *  add pinctrl to configure i2c pins to gpio function for i2c
 411  *  bus recovery, call it "gpio" state
 412  * "
 413  *
 414  * The i2c_idle_bus is an implementation following Linux Kernel.
 415  */
 416 int i2c_idle_bus(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus)
 417 {
 418         struct udevice *bus = i2c_bus->bus;
 419         struct dm_i2c_bus *i2c = dev_get_uclass_priv(bus);
 420         struct gpio_desc *scl_gpio = &i2c_bus->scl_gpio;
 421         struct gpio_desc *sda_gpio = &i2c_bus->sda_gpio;
 422         int sda, scl, idle_sclks;
 423         int i, ret = 0;
 424         ulong elapsed, start_time;
 425
 426         if (pinctrl_select_state(bus, "gpio")) {
 427                 dev_dbg(bus, "Can not to switch to use gpio pinmux\n");
 428                 /*
 429                  * GPIO pinctrl for i2c force idle is not a must,
 430                  * but it is strongly recommended to be used.
 431                  * Because it can help you to recover from bad
 432                  * i2c bus state. Do not return failure, because
 433                  * it is not a must.
 434                  */
 435                 return 0;
 436         }
 437
 438         dm_gpio_set_dir_flags(scl_gpio, GPIOD_IS_IN);
 439         dm_gpio_set_dir_flags(sda_gpio, GPIOD_IS_IN);
 440         scl = dm_gpio_get_value(scl_gpio);
 441         sda = dm_gpio_get_value(sda_gpio);
 442
 443         if ((sda & scl) == 1)
 444                 goto exit;              /* Bus is idle already */
 445
 446         /*
 447          * In most cases it is just enough to generate 8 + 1 SCLK
 448          * clocks to recover I2C slave device from 'stuck' state
 449          * (when for example SW reset was performed, in the middle of
 450          * I2C transmission).
 451          *
 452          * However, there are devices which send data in packets of
 453          * N bytes (N > 1). In such case we do need N * 8 + 1 SCLK
 454          * clocks.
 455          */
 456         idle_sclks = 8 + 1;
 457
 458         if (i2c->max_transaction_bytes > 0)
 459                 idle_sclks = i2c->max_transaction_bytes * 8 + 1;
 460         /* Send high and low on the SCL line */
 461         for (i = 0; i < idle_sclks; i++) {
 462                 dm_gpio_set_dir_flags(scl_gpio, GPIOD_IS_OUT);
 463                 dm_gpio_set_value(scl_gpio, 0);
 464                 udelay(50);
 465                 dm_gpio_set_dir_flags(scl_gpio, GPIOD_IS_IN);
 466                 udelay(50);
 467         }
 468         start_time = get_timer(0);
 469         for (;;) {
 470                 dm_gpio_set_dir_flags(scl_gpio, GPIOD_IS_IN);
 471                 dm_gpio_set_dir_flags(sda_gpio, GPIOD_IS_IN);
 472                 scl = dm_gpio_get_value(scl_gpio);
 473                 sda = dm_gpio_get_value(sda_gpio);
 474                 if ((sda & scl) == 1)
 475                         break;
 476                 WATCHDOG_RESET();
 477                 elapsed = get_timer(start_time);
 478                 if (elapsed > (CONFIG_SYS_HZ / 5)) {    /* .2 seconds */
 479                         ret = -EBUSY;
 480                         printf("%s: failed to clear bus, sda=%d scl=%d\n", __func__, sda, scl);
 481                         break;
 482                 }
 483         }
 484
 485 exit:
 486         pinctrl_select_state(bus, "default");
 487         return ret;
 488 }
 489 #endif
 490 /*
 491  * Early init I2C for prepare read the clk through I2C.
 492  */
 493 void i2c_early_init_f(void)
 494 {
 495         ulong base = mxc_i2c_buses[I2C_EARLY_INIT_INDEX].base;
 496         bool quirk = mxc_i2c_buses[I2C_EARLY_INIT_INDEX].driver_data
 497                                         & I2C_QUIRK_FLAG ? true : false;
 498         int reg_shift = quirk ? VF610_I2C_REGSHIFT : IMX_I2C_REGSHIFT;
 499
 500         /* Set I2C divider value */
 501         writeb(I2C_IFDR_DIV_CONSERVATIVE, base + (IFDR << reg_shift));
 502         /* Reset module */
 503         writeb(I2CR_IDIS, base + (I2CR << reg_shift));
 504         writeb(0, base + (I2SR << reg_shift));
 505         /* Enable I2C */
 506         writeb(I2CR_IEN, base + (I2CR << reg_shift));
 507 }
 508
 509 static int i2c_init_transfer(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus, u8 chip,
 510                              u32 addr, int alen)
 511 {
 512         int retry;
 513         int ret;
 514         int reg_shift = i2c_bus->driver_data & I2C_QUIRK_FLAG ?
 515                         VF610_I2C_REGSHIFT : IMX_I2C_REGSHIFT;
 516
 517         if (!i2c_bus->base)
 518                 return -EINVAL;
 519
 520         for (retry = 0; retry < 3; retry++) {
 521                 ret = i2c_init_transfer_(i2c_bus, chip, addr, alen);
 522                 if (ret >= 0)
 523                         return 0;
 524                 i2c_imx_stop(i2c_bus);
 525                 if (ret == -EREMOTEIO)
 526                         return ret;
 527
 528                 printf("%s: failed for chip 0x%x retry=%d\n", __func__, chip,
 529                                 retry);
 530                 if (ret != -ERESTART)
 531                         /* Disable controller */
 532                         writeb(I2CR_IDIS, i2c_bus->base + (I2CR << reg_shift));
 533                 udelay(100);
 534                 if (i2c_idle_bus(i2c_bus) < 0)
 535                         break;
 536         }
 537         printf("%s: give up i2c_regs=0x%lx\n", __func__, i2c_bus->base);
 538         return ret;
 539 }
 540
 541
 542 static int i2c_write_data(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus, u8 chip, const u8 *buf,
 543                           int len)
 544 {
 545         int i, ret = 0;
 546
 547         debug("i2c_write_data: chip=0x%x, len=0x%x\n", chip, len);
 548         debug("write_data: ");
 549         /* use rc for counter */
 550         for (i = 0; i < len; ++i)
 551                 debug(" 0x%02x", buf[i]);
 552         debug("\n");
 553
 554         for (i = 0; i < len; i++) {
 555                 ret = tx_byte(i2c_bus, buf[i]);
 556                 if (ret < 0) {
 557                         debug("i2c_write_data(): rc=%d\n", ret);
 558                         break;
 559                 }
 560         }
 561
 562         return ret;
 563 }
 564
 565 /* Will generate a STOP after the last byte if "last" is true, i.e. this is the
 566  * final message of a transaction.  If not, it switches the bus back to TX mode
 567  * and does not send a STOP, leaving the bus in a state where a repeated start
 568  * and address can be sent for another message.
 569  */
 570 static int i2c_read_data(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus, uchar chip, uchar *buf,
 571                          int len, bool last)
 572 {
 573         int ret;
 574         unsigned int temp;
 575         int i;
 576         int reg_shift = i2c_bus->driver_data & I2C_QUIRK_FLAG ?
 577                         VF610_I2C_REGSHIFT : IMX_I2C_REGSHIFT;
 578         ulong base = i2c_bus->base;
 579
 580         debug("i2c_read_data: chip=0x%x, len=0x%x\n", chip, len);
 581
 582         /* setup bus to read data */
 583         temp = readb(base + (I2CR << reg_shift));
 584         temp &= ~(I2CR_MTX | I2CR_TX_NO_AK);
 585         if (len == 1)
 586                 temp |= I2CR_TX_NO_AK;
 587         writeb(temp, base + (I2CR << reg_shift));
 588         writeb(I2SR_IIF_CLEAR, base + (I2SR << reg_shift));
 589         /* dummy read to clear ICF */
 590         readb(base + (I2DR << reg_shift));
 591
 592         /* read data */
 593         for (i = 0; i < len; i++) {
 594                 ret = wait_for_sr_state(i2c_bus, ST_IIF);
 595                 if (ret < 0) {
 596                         debug("i2c_read_data(): ret=%d\n", ret);
 597                         i2c_imx_stop(i2c_bus);
 598                         return ret;
 599                 }
 600
 601                 if (i == (len - 1)) {
 602                         /* Final byte has already been received by master!  When
 603                          * we read it from I2DR, the master will start another
 604                          * cycle.  We must program it first to send a STOP or
 605                          * switch to TX to avoid this.
 606                          */
 607                         if (last) {
 608                                 i2c_imx_stop(i2c_bus);
 609                         } else {
 610                                 /* Final read, no stop, switch back to tx */
 611                                 temp = readb(base + (I2CR << reg_shift));
 612                                 temp |= I2CR_MTX | I2CR_TX_NO_AK;
 613                                 writeb(temp, base + (I2CR << reg_shift));
 614                         }
 615                 } else if (i == (len - 2)) {
 616                         /* Master has already recevied penultimate byte.  When
 617                          * we read it from I2DR, master will start RX of final
 618                          * byte.  We must set TX_NO_AK now so it does not ACK
 619                          * that final byte.
 620                          */
 621                         temp = readb(base + (I2CR << reg_shift));
 622                         temp |= I2CR_TX_NO_AK;
 623                         writeb(temp, base + (I2CR << reg_shift));
 624                 }
 625
 626                 writeb(I2SR_IIF_CLEAR, base + (I2SR << reg_shift));
 627                 buf[i] = readb(base + (I2DR << reg_shift));
 628         }
 629
 630         /* reuse ret for counter*/
 631         for (ret = 0; ret < len; ++ret)
 632                 debug(" 0x%02x", buf[ret]);
 633         debug("\n");
 634
 635         /* It is not clear to me that this is necessary */
 636         if (last)
 637                 i2c_imx_stop(i2c_bus);
 638         return 0;
 639 }
 640
 641 int __enable_i2c_clk(unsigned char enable, unsigned int i2c_num)
 642 {
 643         return 1;
 644 }
 645
 646 int enable_i2c_clk(unsigned char enable, unsigned int i2c_num)
 647         __attribute__((weak, alias("__enable_i2c_clk")));
 648
 649 #ifndef CONFIG_DM_I2C
 650 /*
 651  * Read data from I2C device
 652  *
 653  * The transactions use the syntax defined in the Linux kernel I2C docs.
 654  *
 655  * If alen is > 0, then this function will send a transaction of the form:
 656  *     S Chip Wr [A] Addr [A] S Chip Rd [A] [data] A ... NA P
 657  * This is a normal I2C register read: writing the register address, then doing
 658  * a repeated start and reading the data.
 659  *
 660  * If alen == 0, then we get this transaction:
 661  *     S Chip Wr [A] S Chip Rd [A] [data] A ... NA P
 662  * This is somewhat unusual, though valid, transaction.  It addresses the chip
 663  * in write mode, but doesn't actually write any register address or data, then
 664  * does a repeated start and reads data.
 665  *
 666  * If alen < 0, then we get this transaction:
 667  *     S Chip Rd [A] [data] A ... NA P
 668  * The chip is addressed in read mode and then data is read.  No register
 669  * address is written first.  This is perfectly valid on most devices and
 670  * required on some (usually those that don't act like an array of registers).
 671  */
 672 static int bus_i2c_read(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus, u8 chip, u32 addr,
 673                         int alen, u8 *buf, int len)
 674 {
 675         int ret = 0;
 676         u32 temp;
 677         int reg_shift = i2c_bus->driver_data & I2C_QUIRK_FLAG ?
 678                 VF610_I2C_REGSHIFT : IMX_I2C_REGSHIFT;
 679         ulong base = i2c_bus->base;
 680
 681         ret = i2c_init_transfer(i2c_bus, chip, addr, alen);
 682         if (ret < 0)
 683                 return ret;
 684
 685         if (alen >= 0) {
 686                 temp = readb(base + (I2CR << reg_shift));
 687                 temp |= I2CR_RSTA;
 688                 writeb(temp, base + (I2CR << reg_shift));
 689         }
 690
 691         ret = tx_byte(i2c_bus, (chip << 1) | 1);
 692         if (ret < 0) {
 693                 i2c_imx_stop(i2c_bus);
 694                 return ret;
 695         }
 696
 697         ret = i2c_read_data(i2c_bus, chip, buf, len, true);
 698
 699         i2c_imx_stop(i2c_bus);
 700         return ret;
 701 }
 702
 703 /*
 704  * Write data to I2C device
 705  *
 706  * If alen > 0, we get this transaction:
 707  *    S Chip Wr [A] addr [A] data [A] ... [A] P
 708  * An ordinary write register command.
 709  *
 710  * If alen == 0, then we get this:
 711  *    S Chip Wr [A] data [A] ... [A] P
 712  * This is a simple I2C write.
 713  *
 714  * If alen < 0, then we get this:
 715  *    S data [A] ... [A] P
 716  * This is most likely NOT something that should be used.  It doesn't send the
 717  * chip address first, so in effect, the first byte of data will be used as the
 718  * address.
 719  */
 720 static int bus_i2c_write(struct mxc_i2c_bus *i2c_bus, u8 chip, u32 addr,
 721                          int alen, const u8 *buf, int len)
 722 {
 723         int ret = 0;
 724
 725         ret = i2c_init_transfer(i2c_bus, chip, addr, alen);
 726         if (ret < 0)
 727                 return ret;
 728
 729         ret = i2c_write_data(i2c_bus, chip, buf, len);
 730
 731         i2c_imx_stop(i2c_bus);
 732
 733         return ret;
 734 }
 735
 736 struct mxc_i2c_bus *i2c_get_base(struct i2c_adapter *adap)
 737 {
 738         return &mxc_i2c_buses[adap->hwadapnr];
 739 }
 740
 741 static int mxc_i2c_read(struct i2c_adapter *adap, uint8_t chip,
 742                                 uint addr, int alen, uint8_t *buffer,
 743                                 int len)
 744 {
 745         return bus_i2c_read(i2c_get_base(adap), chip, addr, alen, buffer, len);
 746 }
 747
 748 static int mxc_i2c_write(struct i2c_adapter *adap, uint8_t chip,
 749                                 uint addr, int alen, uint8_t *buffer,
 750                                 int len)
 751 {
 752         return bus_i2c_write(i2c_get_base(adap), chip, addr, alen, buffer, len);
 753 }
 754
 755 /*
 756  * Test if a chip at a given address responds (probe the chip)
 757  */
 758 static int mxc_i2c_probe(struct i2c_adapter *adap, uint8_t chip)
 759 {
 760         return bus_i2c_write(i2c_get_base(adap), chip, 0, 0, NULL, 0);
 761 }
 762
 763 void bus_i2c_init(int index, int speed, int unused,
 764                   int (*idle_bus_fn)(void *p), void *idle_bus_data)
 765 {
 766         int ret;
 767
 768         if (index >= ARRAY_SIZE(mxc_i2c_buses)) {
 769                 debug("Error i2c index\n");
 770                 return;
 771         }
 772
 773         if (CONFIG_IS_ENABLED(IMX_MODULE_FUSE)) {
 774                 if (i2c_fused((ulong)mxc_i2c_buses[index].base)) {
 775                         printf("SoC fuse indicates I2C@0x%lx is unavailable.\n",
 776                                (ulong)mxc_i2c_buses[index].base);
 777                         return;
 778                 }
 779         }
 780
 781         /*
 782          * Warning: Be careful to allow the assignment to a static
 783          * variable here. This function could be called while U-Boot is
 784          * still running in flash memory. So such assignment is equal
 785          * to write data to flash without erasing.
 786          */
 787         if (idle_bus_fn)
 788                 mxc_i2c_buses[index].idle_bus_fn = idle_bus_fn;
 789         if (idle_bus_data)
 790                 mxc_i2c_buses[index].idle_bus_data = idle_bus_data;
 791
 792         ret = enable_i2c_clk(1, index);
 793         if (ret < 0) {
 794                 debug("I2C-%d clk fail to enable.\n", index);
 795                 return;
 796         }
 797
 798         bus_i2c_set_bus_speed(&mxc_i2c_buses[index], speed);
 799 }
 800
 801
 802
 803 /*
 804  * Init I2C Bus
 805  */
 806 static void mxc_i2c_init(struct i2c_adapter *adap, int speed, int slaveaddr)
 807 {
 808         bus_i2c_init(adap->hwadapnr, speed, slaveaddr, NULL, NULL);
 809 }
 810
 811 /*
 812  * Set I2C Speed
 813  */
 814 static u32 mxc_i2c_set_bus_speed(struct i2c_adapter *adap, uint speed)
 815 {
 816         return bus_i2c_set_bus_speed(i2c_get_base(adap), speed);
 817 }
 818
 819 /*
 820  * Register mxc i2c adapters
 821  */
 822 #ifdef CONFIG_SYS_I2C_MXC_I2C1
 823 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(mxc0, mxc_i2c_init, mxc_i2c_probe,
 824                          mxc_i2c_read, mxc_i2c_write,
 825                          mxc_i2c_set_bus_speed,
 826                          CONFIG_SYS_MXC_I2C1_SPEED,
 827                          CONFIG_SYS_MXC_I2C1_SLAVE, 0)
 828 #endif
 829
 830 #ifdef CONFIG_SYS_I2C_MXC_I2C2
 831 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(mxc1, mxc_i2c_init, mxc_i2c_probe,
 832                          mxc_i2c_read, mxc_i2c_write,
 833                          mxc_i2c_set_bus_speed,
 834                          CONFIG_SYS_MXC_I2C2_SPEED,
 835                          CONFIG_SYS_MXC_I2C2_SLAVE, 1)
 836 #endif
 837
 838 #ifdef CONFIG_SYS_I2C_MXC_I2C3
 839 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(mxc2, mxc_i2c_init, mxc_i2c_probe,
 840                          mxc_i2c_read, mxc_i2c_write,
 841                          mxc_i2c_set_bus_speed,
 842                          CONFIG_SYS_MXC_I2C3_SPEED,
 843                          CONFIG_SYS_MXC_I2C3_SLAVE, 2)
 844 #endif
 845
 846 #ifdef CONFIG_SYS_I2C_MXC_I2C4
 847 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(mxc3, mxc_i2c_init, mxc_i2c_probe,
 848                          mxc_i2c_read, mxc_i2c_write,
 849                          mxc_i2c_set_bus_speed,
 850                          CONFIG_SYS_MXC_I2C4_SPEED,
 851                          CONFIG_SYS_MXC_I2C4_SLAVE, 3)
 852 #endif
 853
 854 #ifdef CONFIG_SYS_I2C_MXC_I2C5
 855 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(mxc4, mxc_i2c_init, mxc_i2c_probe,
 856                          mxc_i2c_read, mxc_i2c_write,
 857                          mxc_i2c_set_bus_speed,
 858                          CONFIG_SYS_MXC_I2C5_SPEED,
 859                          CONFIG_SYS_MXC_I2C5_SLAVE, 4)
 860 #endif
 861
 862 #ifdef CONFIG_SYS_I2C_MXC_I2C6
 863 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(mxc5, mxc_i2c_init, mxc_i2c_probe,
 864                          mxc_i2c_read, mxc_i2c_write,
 865                          mxc_i2c_set_bus_speed,
 866                          CONFIG_SYS_MXC_I2C6_SPEED,
 867                          CONFIG_SYS_MXC_I2C6_SLAVE, 5)
 868 #endif
 869
 870 #ifdef CONFIG_SYS_I2C_MXC_I2C7
 871 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(mxc6, mxc_i2c_init, mxc_i2c_probe,
 872                          mxc_i2c_read, mxc_i2c_write,
 873                          mxc_i2c_set_bus_speed,
 874                          CONFIG_SYS_MXC_I2C7_SPEED,
 875                          CONFIG_SYS_MXC_I2C7_SLAVE, 6)
 876 #endif
 877
 878 #ifdef CONFIG_SYS_I2C_MXC_I2C8
 879 U_BOOT_I2C_ADAP_COMPLETE(mxc7, mxc_i2c_init, mxc_i2c_probe,
 880                          mxc_i2c_read, mxc_i2c_write,
 881                          mxc_i2c_set_bus_speed,
 882                          CONFIG_SYS_MXC_I2C8_SPEED,
 883                          CONFIG_SYS_MXC_I2C8_SLAVE, 7)
 884 #endif
 885
 886 #else
 887
 888 static int mxc_i2c_set_bus_speed(struct udevice *bus, unsigned int speed)
 889 {
 890         struct mxc_i2c_bus *i2c_bus = dev_get_priv(bus);
 891
 892         return bus_i2c_set_bus_speed(i2c_bus, speed);
 893 }
 894
 895 static int mxc_i2c_probe(struct udevice *bus)
 896 {
 897         struct mxc_i2c_bus *i2c_bus = dev_get_priv(bus);
 898         const void *fdt = gd->fdt_blob;
 899         int node = dev_of_offset(bus);
 900         fdt_addr_t addr;
 901         int ret, ret2;
 902
 903         i2c_bus->driver_data = dev_get_driver_data(bus);
 904
 905         addr = dev_read_addr(bus);
 906         if (addr == FDT_ADDR_T_NONE)
 907                 return -EINVAL;
 908
 909         if (CONFIG_IS_ENABLED(IMX_MODULE_FUSE)) {
 910                 if (i2c_fused((ulong)addr)) {
 911                         printf("SoC fuse indicates I2C@0x%lx is unavailable.\n",
 912                                (ulong)addr);
 913                         return -ENODEV;
 914                 }
 915         }
 916
 917         i2c_bus->base = addr;
 918         i2c_bus->index = dev_seq(bus);
 919         i2c_bus->bus = bus;
 920
 921         /* Enable clk */
 922 #if CONFIG_IS_ENABLED(CLK)
 923         ret = clk_get_by_index(bus, 0, &i2c_bus->per_clk);
 924         if (ret) {
 925                 printf("Failed to get i2c clk\n");
 926                 return ret;
 927         }
 928         ret = clk_enable(&i2c_bus->per_clk);
 929         if (ret) {
 930                 printf("Failed to enable i2c clk\n");
 931                 return ret;
 932         }
 933 #else
 934         ret = enable_i2c_clk(1, dev_seq(bus));
 935         if (ret < 0)
 936                 return ret;
 937 #endif
 938
 939         /*
 940          * See Documentation/devicetree/bindings/i2c/i2c-imx.txt
 941          * Use gpio to force bus idle when necessary.
 942          */
 943         ret = fdt_stringlist_search(fdt, node, "pinctrl-names", "gpio");
 944         if (ret < 0) {
 945                 debug("i2c bus %d at 0x%2lx, no gpio pinctrl state.\n",
 946                       dev_seq(bus), i2c_bus->base);
 947         } else {
 948                 ret = gpio_request_by_name_nodev(offset_to_ofnode(node),
 949                                 "scl-gpios", 0, &i2c_bus->scl_gpio,
 950                                 GPIOD_IS_OUT);
 951                 ret2 = gpio_request_by_name_nodev(offset_to_ofnode(node),
 952                                 "sda-gpios", 0, &i2c_bus->sda_gpio,
 953                                 GPIOD_IS_OUT);
 954                 if (!dm_gpio_is_valid(&i2c_bus->sda_gpio) ||
 955                     !dm_gpio_is_valid(&i2c_bus->scl_gpio) ||
 956                     ret || ret2) {
 957                         dev_err(bus,
 958                                 "i2c bus %d at 0x%2lx, fail to request scl/sda gpio\n",
 959                                 dev_seq(bus), i2c_bus->base);
 960                         return -EINVAL;
 961                 }
 962         }
 963
 964         /*
 965          * Pinmux settings are in board file now, until pinmux is supported,
 966          * we can set pinmux here in probe function.
 967          */
 968
 969         debug("i2c : controller bus %d at %lu , speed %d: ",
 970               dev_seq(bus), i2c_bus->base,
 971               i2c_bus->speed);
 972
 973         return 0;
 974 }
 975
 976 /* Sends: S Addr Wr [A|NA] P */
 977 static int mxc_i2c_probe_chip(struct udevice *bus, u32 chip_addr,
 978                               u32 chip_flags)
 979 {
 980         int ret;
 981         struct mxc_i2c_bus *i2c_bus = dev_get_priv(bus);
 982
 983         ret = i2c_init_transfer(i2c_bus, chip_addr, 0, 0);
 984         if (ret < 0) {
 985                 debug("%s failed, ret = %d\n", __func__, ret);
 986                 return ret;
 987         }
 988
 989         i2c_imx_stop(i2c_bus);
 990
 991         return 0;
 992 }
 993
 994 static int mxc_i2c_xfer(struct udevice *bus, struct i2c_msg *msg, int nmsgs)
 995 {
 996         struct mxc_i2c_bus *i2c_bus = dev_get_priv(bus);
 997         int ret = 0;
 998         ulong base = i2c_bus->base;
 999         int reg_shift = i2c_bus->driver_data & I2C_QUIRK_FLAG ?
1000                 VF610_I2C_REGSHIFT : IMX_I2C_REGSHIFT;
1001         int read_mode;
1002
1003         /* Here address len is set to -1 to not send any address at first.
1004          * Otherwise i2c_init_transfer will send the chip address with write
1005          * mode set.  This is wrong if the 1st message is read.
1006          */
1007         ret = i2c_init_transfer(i2c_bus, msg->addr, 0, -1);
1008         if (ret < 0) {
1009                 debug("i2c_init_transfer error: %d\n", ret);
1010                 return ret;
1011         }
1012
1013         read_mode = -1; /* So it's always different on the first message */
1014         for (; nmsgs > 0; nmsgs--, msg++) {
1015                 const int msg_is_read = !!(msg->flags & I2C_M_RD);
1016
1017                 debug("i2c_xfer: chip=0x%x, len=0x%x, dir=%c\n", msg->addr,
1018                       msg->len, msg_is_read ? 'R' : 'W');
1019
1020                 if (msg_is_read != read_mode) {
1021                         /* Send repeated start if not 1st message */
1022                         if (read_mode != -1) {
1023                                 debug("i2c_xfer: [RSTART]\n");
1024                                 ret = readb(base + (I2CR << reg_shift));
1025                                 ret |= I2CR_RSTA;
1026                                 writeb(ret, base + (I2CR << reg_shift));
1027                         }
1028                         debug("i2c_xfer: [ADDR %02x | %c]\n", msg->addr,
1029                               msg_is_read ? 'R' : 'W');
1030                         ret = tx_byte(i2c_bus, (msg->addr << 1) | msg_is_read);
1031                         if (ret < 0) {
1032                                 debug("i2c_xfer: [STOP]\n");
1033                                 i2c_imx_stop(i2c_bus);
1034                                 break;
1035                         }
1036                         read_mode = msg_is_read;
1037                 }
1038
1039                 if (msg->flags & I2C_M_RD)
1040                         ret = i2c_read_data(i2c_bus, msg->addr, msg->buf,
1041                                             msg->len, nmsgs == 1 ||
1042                                                       (msg->flags & I2C_M_STOP));
1043                 else
1044                         ret = i2c_write_data(i2c_bus, msg->addr, msg->buf,
1045                                              msg->len);
1046
1047                 if (ret < 0)
1048                         break;
1049         }
1050
1051         if (ret)
1052                 debug("i2c_write: error sending\n");
1053
1054         i2c_imx_stop(i2c_bus);
1055
1056         return ret;
1057 }
1058
1059 static const struct dm_i2c_ops mxc_i2c_ops = {
1060         .xfer           = mxc_i2c_xfer,
1061         .probe_chip     = mxc_i2c_probe_chip,
1062         .set_bus_speed  = mxc_i2c_set_bus_speed,
1063 };
1064
1065 static const struct udevice_id mxc_i2c_ids[] = {
1066         { .compatible = "fsl,imx21-i2c", },
1067         { .compatible = "fsl,vf610-i2c", .data = I2C_QUIRK_FLAG, },
1068         {}
1069 };
1070
1071 U_BOOT_DRIVER(i2c_mxc) = {
1072         .name = "i2c_mxc",
1073         .id = UCLASS_I2C,
1074         .of_match = mxc_i2c_ids,
1075         .probe = mxc_i2c_probe,
1076         .priv_auto      = sizeof(struct mxc_i2c_bus),
1077         .ops = &mxc_i2c_ops,
1078         .flags = DM_FLAG_PRE_RELOC,
1079 };
1080 #endif