rpi3: Add GPIO driver
authorYing-Chun Liu (PaulLiu) <paulliu@debian.org>
Thu, 20 Dec 2018 19:32:10 +0000 (03:32 +0800)
committerYing-Chun Liu (PaulLiu) <paulliu@debian.org>
Fri, 25 Jan 2019 16:13:49 +0000 (00:13 +0800)
This commit adds GPIO driver for RaspberryPi3. The GPIO driver for RPi3
also provides the way to do pinmux selections.

Signed-off-by: Ying-Chun Liu (PaulLiu) <paulliu@debian.org>
drivers/rpi3/gpio/rpi3_gpio.c [new file with mode: 0644]
include/drivers/rpi3/gpio/rpi3_gpio.h [new file with mode: 0644]

diff --git a/drivers/rpi3/gpio/rpi3_gpio.c b/drivers/rpi3/gpio/rpi3_gpio.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b39808f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,169 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2019, Linaro Limited
+ * Copyright (c) 2019, Ying-Chun Liu (PaulLiu) <paul.liu@linaro.org>
+ *
+ * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
+ */
+
+#include <string.h>
+#include <assert.h>
+#include <lib/mmio.h>
+#include <drivers/delay_timer.h>
+#include <drivers/rpi3/gpio/rpi3_gpio.h>
+
+static struct rpi3_gpio_params rpi3_gpio_params;
+
+static int rpi3_gpio_get_direction(int gpio);
+static void rpi3_gpio_set_direction(int gpio, int direction);
+static int rpi3_gpio_get_value(int gpio);
+static void rpi3_gpio_set_value(int gpio, int value);
+static void rpi3_gpio_set_pull(int gpio, int pull);
+
+static const gpio_ops_t rpi3_gpio_ops = {
+       .get_direction  = rpi3_gpio_get_direction,
+       .set_direction  = rpi3_gpio_set_direction,
+       .get_value      = rpi3_gpio_get_value,
+       .set_value      = rpi3_gpio_set_value,
+       .set_pull       = rpi3_gpio_set_pull,
+};
+
+/**
+ * Get selection of GPIO pinmux settings.
+ *
+ * @param gpio The pin number of GPIO. From 0 to 53.
+ * @return The selection of pinmux. RPI3_GPIO_FUNC_INPUT: input,
+ *                                  RPI3_GPIO_FUNC_OUTPUT: output,
+ *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT0: alt-0,
+ *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT1: alt-1,
+ *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT2: alt-2,
+ *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT3: alt-3,
+ *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT4: alt-4,
+ *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT5: alt-5
+ */
+int rpi3_gpio_get_select(int gpio)
+{
+       int ret;
+       uintptr_t reg_base = rpi3_gpio_params.reg_base;
+       int regN = gpio / 10;
+       int shift = 3 * (gpio % 10);
+       uintptr_t reg_sel = reg_base + RPI3_GPIO_GPFSEL(regN);
+       uint32_t sel = mmio_read_32(reg_sel);
+
+       ret = (sel >> shift) & 0x07;
+
+       return ret;
+}
+
+/**
+ * Set selection of GPIO pinmux settings.
+ *
+ * @param gpio The pin number of GPIO. From 0 to 53.
+ * @param fsel The selection of pinmux. RPI3_GPIO_FUNC_INPUT: input,
+ *                                      RPI3_GPIO_FUNC_OUTPUT: output,
+ *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT0: alt-0,
+ *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT1: alt-1,
+ *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT2: alt-2,
+ *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT3: alt-3,
+ *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT4: alt-4,
+ *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT5: alt-5
+ */
+void rpi3_gpio_set_select(int gpio, int fsel)
+{
+       uintptr_t reg_base = rpi3_gpio_params.reg_base;
+       int regN = gpio / 10;
+       int shift = 3 * (gpio % 10);
+       uintptr_t reg_sel = reg_base + RPI3_GPIO_GPFSEL(regN);
+       uint32_t sel = mmio_read_32(reg_sel);
+       uint32_t mask = U(0x07) << shift;
+
+       sel = (sel & (~mask)) | ((fsel << shift) & mask);
+       mmio_write_32(reg_sel, sel);
+}
+
+static int rpi3_gpio_get_direction(int gpio)
+{
+       int result = rpi3_gpio_get_select(gpio);
+
+       if (result == RPI3_GPIO_FUNC_INPUT)
+               return GPIO_DIR_IN;
+       else if (result == RPI3_GPIO_FUNC_OUTPUT)
+               return GPIO_DIR_OUT;
+
+       return GPIO_DIR_IN;
+}
+
+static void rpi3_gpio_set_direction(int gpio, int direction)
+{
+       switch (direction) {
+       case GPIO_DIR_IN:
+               rpi3_gpio_set_select(gpio, RPI3_GPIO_FUNC_INPUT);
+               break;
+       case GPIO_DIR_OUT:
+               rpi3_gpio_set_select(gpio, RPI3_GPIO_FUNC_OUTPUT);
+               break;
+       }
+}
+
+static int rpi3_gpio_get_value(int gpio)
+{
+       uintptr_t reg_base = rpi3_gpio_params.reg_base;
+       int regN = gpio / 32;
+       int shift = gpio % 32;
+       uintptr_t reg_lev = reg_base + RPI3_GPIO_GPLEV(regN);
+       uint32_t value = mmio_read_32(reg_lev);
+
+       if ((value >> shift) & 0x01)
+               return GPIO_LEVEL_HIGH;
+       return GPIO_LEVEL_LOW;
+}
+
+static void rpi3_gpio_set_value(int gpio, int value)
+{
+       uintptr_t reg_base = rpi3_gpio_params.reg_base;
+       int regN = gpio / 32;
+       int shift = gpio % 32;
+       uintptr_t reg_set = reg_base + RPI3_GPIO_GPSET(regN);
+       uintptr_t reg_clr = reg_base + RPI3_GPIO_GPSET(regN);
+
+       switch (value) {
+       case GPIO_LEVEL_LOW:
+               mmio_write_32(reg_clr, U(1) << shift);
+               break;
+       case GPIO_LEVEL_HIGH:
+               mmio_write_32(reg_set, U(1) << shift);
+               break;
+       }
+}
+
+static void rpi3_gpio_set_pull(int gpio, int pull)
+{
+       uintptr_t reg_base = rpi3_gpio_params.reg_base;
+       int regN = gpio / 32;
+       int shift = gpio % 32;
+       uintptr_t reg_pud = reg_base + RPI3_GPIO_GPPUD;
+       uintptr_t reg_clk = reg_base + RPI3_GPIO_GPPUDCLK(regN);
+
+       switch (pull) {
+       case GPIO_PULL_NONE:
+               mmio_write_32(reg_pud, 0x0);
+               break;
+       case GPIO_PULL_UP:
+               mmio_write_32(reg_pud, 0x2);
+               break;
+       case GPIO_PULL_DOWN:
+               mmio_write_32(reg_pud, 0x1);
+               break;
+       }
+       mdelay(150);
+       mmio_write_32(reg_clk, U(1) << shift);
+       mdelay(150);
+       mmio_write_32(reg_clk, 0x0);
+       mmio_write_32(reg_pud, 0x0);
+}
+
+void rpi3_gpio_init(struct rpi3_gpio_params *params)
+{
+       assert(params != 0);
+       memcpy(&rpi3_gpio_params, params, sizeof(struct rpi3_gpio_params));
+       gpio_init(&rpi3_gpio_ops);
+}
diff --git a/include/drivers/rpi3/gpio/rpi3_gpio.h b/include/drivers/rpi3/gpio/rpi3_gpio.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..159a2e0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,38 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2019, Linaro Limited
+ * Copyright (c) 2019, Ying-Chun Liu (PaulLiu) <paul.liu@linaro.org>
+ *
+ * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
+ */
+
+#ifndef RPI3_GPIO_H
+#define RPI3_GPIO_H
+
+#include <stdint.h>
+#include <drivers/gpio.h>
+
+struct rpi3_gpio_params {
+       uintptr_t       reg_base;
+};
+
+void rpi3_gpio_init(struct rpi3_gpio_params *params);
+int rpi3_gpio_get_select(int gpio);
+void rpi3_gpio_set_select(int gpio, int fsel);
+
+#define RPI3_GPIO_GPFSEL(n)    ((n) * U(0x04))
+#define RPI3_GPIO_GPSET(n)     (((n) * U(0x04)) + U(0x1C))
+#define RPI3_GPIO_GPCLR(n)     (((n) * U(0x04)) + U(0x28))
+#define RPI3_GPIO_GPLEV(n)     (((n) * U(0x04)) + U(0x34))
+#define RPI3_GPIO_GPPUD                U(0x94)
+#define RPI3_GPIO_GPPUDCLK(n)  (((n) * U(0x04)) + U(0x98))
+
+#define RPI3_GPIO_FUNC_INPUT   U(0)
+#define RPI3_GPIO_FUNC_OUTPUT  U(1)
+#define RPI3_GPIO_FUNC_ALT0    U(4)
+#define RPI3_GPIO_FUNC_ALT1    U(5)
+#define RPI3_GPIO_FUNC_ALT2    U(6)
+#define RPI3_GPIO_FUNC_ALT3    U(7)
+#define RPI3_GPIO_FUNC_ALT4    U(3)
+#define RPI3_GPIO_FUNC_ALT5    U(2)
+
+#endif  /* RPI3_GPIO_H */