1 /*
2  * Copyright (c) 2022 Cypress Semiconductor Corporation (an Infineon company) or
3  * an affiliate of Cypress Semiconductor Corporation
4  *
5  * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
6  */
7 
8 /**
9  * @brief GPIO driver for Infineon CAT1 MCU family.
10  *
11  * Note:
12  * - Trigger detection on pin rising or falling edge (GPIO_INT_TRIG_BOTH)
13  *   is not supported in current version of GPIO CAT1 driver.
14  */
15 
16 #define DT_DRV_COMPAT  infineon_cat1_gpio
17 
18 #include <zephyr/drivers/gpio.h>
19 #include <zephyr/drivers/gpio/gpio_utils.h>
20 
21 #include <cyhal_gpio.h>
22 #include <cyhal_hwmgr.h>
23 #include <cy_gpio.h>
24 
25 #include <zephyr/logging/log.h>
26 LOG_MODULE_REGISTER(gpio_cat1, CONFIG_GPIO_LOG_LEVEL);
27 
28 /* Device config structure */
29 struct gpio_cat1_config {
30 	/* gpio_driver_config needs to be first */
31 	struct gpio_driver_config common;
32 	cyhal_gpio_callback_data_t *cb_data_ptr;
33 	GPIO_PRT_Type              *regs;
34 	uint8_t ngpios;
35 	uint8_t intr_priority;
36 };
37 
38 /* Data structure */
39 struct gpio_cat1_data {
40 	/* gpio_driver_data needs to be first */
41 	struct gpio_driver_data common;
42 
43 	/* device's owner of this data */
44 	const struct device *dev;
45 
46 	/* callbacks list */
47 	sys_slist_t callbacks;
48 };
49 
50 /* Get port number by calculation difference from current port address minus
51  * GPIO base address divided by GPIO structure size.
52  */
53 #define GET_PORT_NUM(dev)				     \
54 	(((uint32_t) ((const struct gpio_cat1_config *const) \
55 		      (dev)->config)->regs - CY_GPIO_BASE) / GPIO_PRT_SECTION_SIZE)
56 
57 #define GET_DEV_OBJ_FROM_LIST(i, _) \
58 	DEVICE_DT_GET_OR_NULL(DT_NODELABEL(gpio_prt##i))
59 
60 /* Map port number to device object */
61 static const struct device *const port_dev_obj[IOSS_GPIO_GPIO_PORT_NR] = {
62 	LISTIFY(15, GET_DEV_OBJ_FROM_LIST, (,))
63 };
64 
gpio_cat1_configure(const struct device * dev,gpio_pin_t pin,gpio_flags_t flags)65 static int gpio_cat1_configure(const struct device *dev,
66 			       gpio_pin_t pin, gpio_flags_t flags)
67 {
68 	cy_rslt_t status;
69 	cyhal_gpio_t gpio_pin = CYHAL_GET_GPIO(GET_PORT_NUM(dev), pin);
70 	cyhal_gpio_drive_mode_t gpio_mode = CYHAL_GPIO_DRIVE_NONE;
71 	cyhal_gpio_direction_t gpio_dir = CYHAL_GPIO_DIR_INPUT;
72 	bool pin_val = false;
73 
74 	switch (flags & (GPIO_INPUT | GPIO_OUTPUT)) {
75 	case GPIO_INPUT:
76 		gpio_dir = CYHAL_GPIO_DIR_INPUT;
77 
78 		if ((flags & GPIO_PULL_UP) && (flags & GPIO_PULL_DOWN)) {
79 			gpio_mode = CYHAL_GPIO_DRIVE_PULLUPDOWN;
80 		} else if (flags & GPIO_PULL_UP) {
81 			gpio_mode = CYHAL_GPIO_DRIVE_PULLUP;
82 			pin_val = true;
83 		} else if (flags & GPIO_PULL_DOWN) {
84 			gpio_mode = CYHAL_GPIO_DRIVE_PULLDOWN;
85 		} else {
86 			gpio_mode = CYHAL_GPIO_DRIVE_NONE;
87 		}
88 		break;
89 
90 	case GPIO_OUTPUT:
91 		gpio_dir = CYHAL_GPIO_DIR_OUTPUT;
92 		if (flags & GPIO_SINGLE_ENDED) {
93 			if (flags & GPIO_LINE_OPEN_DRAIN) {
94 				gpio_mode = CYHAL_GPIO_DRIVE_OPENDRAINDRIVESLOW;
95 				pin_val = true;
96 			} else {
97 				gpio_mode = CYHAL_GPIO_DRIVE_OPENDRAINDRIVESHIGH;
98 				pin_val = false;
99 			}
100 		} else {
101 			gpio_mode = CYHAL_GPIO_DRIVE_STRONG;
102 			pin_val = (flags & GPIO_OUTPUT_INIT_HIGH) ? true : false;
103 		}
104 		break;
105 
106 	case GPIO_DISCONNECTED:
107 		/* Handle this after calling cyhal_gpio_init(), otherwise it will cause an assert
108 		 * from HAL for freeing an uninitialized pin
109 		 */
110 		break;
111 
112 	default:
113 		return -ENOTSUP;
114 	}
115 
116 	status = cyhal_gpio_init(gpio_pin, gpio_dir, gpio_mode, pin_val);
117 
118 	/* If the gpio requested resource is already in use, try to free and
119 	 * initialize again
120 	 */
121 	if (status == CYHAL_HWMGR_RSLT_ERR_INUSE) {
122 		cyhal_gpio_free(gpio_pin);
123 		status = cyhal_gpio_init(gpio_pin, gpio_dir, gpio_mode, pin_val);
124 	}
125 
126 	if (flags & GPIO_DISCONNECTED) {
127 		cyhal_gpio_free(gpio_pin);
128 	}
129 
130 	return (status == CY_RSLT_SUCCESS) ? 0 : -EIO;
131 
132 }
133 
gpio_cat1_port_get_raw(const struct device * dev,uint32_t * value)134 static int gpio_cat1_port_get_raw(const struct device *dev,
135 				  uint32_t *value)
136 {
137 	const struct gpio_cat1_config *const cfg = dev->config;
138 	GPIO_PRT_Type *const base = cfg->regs;
139 
140 	*value = GPIO_PRT_IN(base);
141 
142 	return 0;
143 }
144 
gpio_cat1_port_set_masked_raw(const struct device * dev,uint32_t mask,uint32_t value)145 static int gpio_cat1_port_set_masked_raw(const struct device *dev,
146 					 uint32_t mask, uint32_t value)
147 {
148 	const struct gpio_cat1_config *const cfg = dev->config;
149 	GPIO_PRT_Type *const base = cfg->regs;
150 
151 	GPIO_PRT_OUT(base) = (GPIO_PRT_OUT(base) & ~mask) | (mask & value);
152 
153 	return 0;
154 }
155 
gpio_cat1_port_set_bits_raw(const struct device * dev,uint32_t mask)156 static int gpio_cat1_port_set_bits_raw(const struct device *dev,
157 				       uint32_t mask)
158 {
159 	const struct gpio_cat1_config *const cfg = dev->config;
160 	GPIO_PRT_Type *const base = cfg->regs;
161 
162 	GPIO_PRT_OUT_SET(base) = mask;
163 
164 	return 0;
165 }
166 
gpio_cat1_port_clear_bits_raw(const struct device * dev,uint32_t mask)167 static int gpio_cat1_port_clear_bits_raw(const struct device *dev,
168 					 uint32_t mask)
169 {
170 	const struct gpio_cat1_config *const cfg = dev->config;
171 	GPIO_PRT_Type *const base = cfg->regs;
172 
173 	GPIO_PRT_OUT_CLR(base) = mask;
174 
175 	return 0;
176 }
177 
gpio_cat1_port_toggle_bits(const struct device * dev,uint32_t mask)178 static int gpio_cat1_port_toggle_bits(const struct device *dev,
179 				      uint32_t mask)
180 {
181 	const struct gpio_cat1_config *const cfg = dev->config;
182 	GPIO_PRT_Type *const base = cfg->regs;
183 
184 	GPIO_PRT_OUT_INV(base) = mask;
185 
186 	return 0;
187 }
188 
gpio_cat1_get_pending_int(const struct device * dev)189 static uint32_t gpio_cat1_get_pending_int(const struct device *dev)
190 {
191 	const struct gpio_cat1_config *const cfg = dev->config;
192 	GPIO_PRT_Type *const base = cfg->regs;
193 
194 	return GPIO_PRT_INTR_MASKED(base);
195 }
196 
gpio_event_callback(void * callback_arg,cyhal_gpio_event_t event)197 static void gpio_event_callback(void *callback_arg, cyhal_gpio_event_t event)
198 {
199 	ARG_UNUSED(event);
200 	uint32_t port_num = CYHAL_GET_PORT((uint32_t) callback_arg);
201 	uint32_t pin_num = CYHAL_GET_PIN((uint32_t) callback_arg);
202 	const struct device *dev = port_dev_obj[port_num];
203 
204 	/* Goes through and fires callback from a callback list */
205 	if (dev) {
206 		gpio_fire_callbacks(&((struct gpio_cat1_data *const)(dev)->data)->callbacks,
207 				    dev, 1 << pin_num);
208 	}
209 	/* NOTE: cyhal gpio handles cleaning of interrupts */
210 }
211 
gpio_cat1_pin_interrupt_configure(const struct device * dev,gpio_pin_t pin,enum gpio_int_mode mode,enum gpio_int_trig trig)212 static int gpio_cat1_pin_interrupt_configure(const struct device *dev, gpio_pin_t pin,
213 					     enum gpio_int_mode mode, enum gpio_int_trig trig)
214 {
215 	const struct gpio_cat1_config *const cfg = dev->config;
216 	cyhal_gpio_callback_data_t *cb_data_ptr = cfg->cb_data_ptr;
217 	cyhal_gpio_event_t event = CYHAL_GPIO_IRQ_NONE;
218 
219 	/* Level interrupts (GPIO_INT_MODE_LEVEL) is not supported */
220 	if (mode == GPIO_INT_MODE_LEVEL) {
221 		return -ENOTSUP;
222 	}
223 
224 	switch (trig) {
225 	case GPIO_INT_TRIG_LOW:
226 		event = CYHAL_GPIO_IRQ_FALL;
227 		break;
228 
229 	case GPIO_INT_TRIG_HIGH:
230 		event = CYHAL_GPIO_IRQ_RISE;
231 		break;
232 
233 	case GPIO_INT_TRIG_BOTH:
234 		/* Trigger detection on pin rising or falling edge (GPIO_INT_TRIG_BOTH)
235 		 * is not supported. Refer to SWINTEGRATION-696
236 		 */
237 		/* event = CYHAL_GPIO_IRQ_BOTH; */
238 		return -ENOTSUP;
239 
240 	default:
241 		return -ENOTSUP;
242 	}
243 
244 	cyhal_gpio_t gpio_pin = CYHAL_GET_GPIO(GET_PORT_NUM(dev), pin);
245 
246 	/* Find index of free callback data structure */
247 	uint32_t index;
248 
249 	for (index = 0u; index < cfg->ngpios; index++) {
250 		if ((cb_data_ptr[index].callback == NULL) || (cb_data_ptr[index].pin == gpio_pin)) {
251 			break;
252 		}
253 	}
254 
255 	if (index != cfg->ngpios) {
256 		/* Store callback data: gpio callback and gpio device driver handle */
257 		cb_data_ptr[index].callback = &gpio_event_callback;
258 		cb_data_ptr[index].callback_arg = (void *)(gpio_pin);
259 
260 		/* Register/clear a callback handler for pin events */
261 		cyhal_gpio_register_callback(gpio_pin, (mode == GPIO_INT_MODE_DISABLED) ?
262 					     NULL : &cb_data_ptr[index]);
263 
264 		/* Enable/disable the specified GPIO event */
265 		cyhal_gpio_enable_event(gpio_pin, event, cfg->intr_priority,
266 					(mode == GPIO_INT_MODE_DISABLED) ? false : true);
267 		return 0;
268 	} else {
269 		return -EINVAL;
270 	}
271 }
272 
gpio_cat1_manage_callback(const struct device * port,struct gpio_callback * callback,bool set)273 static int gpio_cat1_manage_callback(const struct device *port,
274 				     struct gpio_callback *callback,
275 				     bool set)
276 {
277 	return gpio_manage_callback(&((struct gpio_cat1_data *const)(port)->data)->callbacks,
278 				    callback, set);
279 }
280 
281 static const struct gpio_driver_api gpio_cat1_api = {
282 	.pin_configure = gpio_cat1_configure,
283 	.port_get_raw = gpio_cat1_port_get_raw,
284 	.port_set_masked_raw = gpio_cat1_port_set_masked_raw,
285 	.port_set_bits_raw = gpio_cat1_port_set_bits_raw,
286 	.port_clear_bits_raw = gpio_cat1_port_clear_bits_raw,
287 	.port_toggle_bits = gpio_cat1_port_toggle_bits,
288 	.pin_interrupt_configure = gpio_cat1_pin_interrupt_configure,
289 	.manage_callback = gpio_cat1_manage_callback,
290 	.get_pending_int = gpio_cat1_get_pending_int,
291 };
292 
293 #define GPIO_CAT1_INIT(n)							     \
294 										     \
295 	cyhal_gpio_callback_data_t						     \
296 	_cat1_gpio##n##_cb_data[DT_INST_PROP(n, ngpios)];			     \
297 										     \
298 	static const struct gpio_cat1_config _cat1_gpio##n##_config = {		     \
299 		.common = {							     \
300 				.port_pin_mask = GPIO_PORT_PIN_MASK_FROM_DT_INST(n), \
301 			},							     \
302 		.intr_priority = DT_INST_IRQ_BY_IDX(n, 0, priority),		     \
303 		.cb_data_ptr = _cat1_gpio##n##_cb_data,				     \
304 		.ngpios = DT_INST_PROP(n, ngpios),				     \
305 		.regs = (GPIO_PRT_Type *)DT_INST_REG_ADDR(n),			     \
306 	};									     \
307 										     \
308 	static struct gpio_cat1_data _cat1_gpio##n##_data;			     \
309 										     \
310 	DEVICE_DT_INST_DEFINE(n, NULL, NULL, &_cat1_gpio##n##_data,		     \
311 			      &_cat1_gpio##n##_config, POST_KERNEL,		     \
312 			      CONFIG_KERNEL_INIT_PRIORITY_DEVICE,		     \
313 			      &gpio_cat1_api);
314 
315 DT_INST_FOREACH_STATUS_OKAY(GPIO_CAT1_INIT)
316