1 /*
2  * Copyright (c) 2017, NXP
3  *
4  * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
5  */
6 
7 #define DT_DRV_COMPAT nxp_imx_gpio
8 
9 #include <errno.h>
10 #include <zephyr/device.h>
11 #include <zephyr/drivers/gpio.h>
12 #include <zephyr/irq.h>
13 #include <soc.h>
14 #include <fsl_common.h>
15 #include <fsl_gpio.h>
16 
17 #include <zephyr/drivers/pinctrl.h>
18 
19 #include <zephyr/drivers/gpio/gpio_utils.h>
20 
21 struct gpio_pin_gaps {
22 	uint8_t start;
23 	uint8_t len;
24 };
25 
26 struct mcux_igpio_config {
27 	/* gpio_driver_config needs to be first */
28 	struct gpio_driver_config common;
29 	GPIO_Type *base;
30 	const struct pinctrl_soc_pinmux *pin_muxes;
31 	const struct gpio_pin_gaps *pin_gaps;
32 	uint8_t mux_count;
33 	uint8_t gap_count;
34 };
35 
36 struct mcux_igpio_data {
37 	/* gpio_driver_data needs to be first */
38 	struct gpio_driver_data general;
39 	/* port ISR callback routine address */
40 	sys_slist_t callbacks;
41 };
42 
mcux_igpio_configure(const struct device * dev,gpio_pin_t pin,gpio_flags_t flags)43 static int mcux_igpio_configure(const struct device *dev,
44 				gpio_pin_t pin, gpio_flags_t flags)
45 {
46 	const struct mcux_igpio_config *config = dev->config;
47 	GPIO_Type *base = config->base;
48 
49 	struct pinctrl_soc_pin pin_cfg;
50 	int cfg_idx = pin, i;
51 
52 	/* Some SOCs have non-contiguous gpio pin layouts, account for this */
53 	for (i = 0; i < config->gap_count; i++) {
54 		if (pin >= config->pin_gaps[i].start) {
55 			if (pin < (config->pin_gaps[i].start +
56 				config->pin_gaps[i].len)) {
57 				/* Pin is not connected to a mux */
58 				return -ENOTSUP;
59 			}
60 			cfg_idx -= config->pin_gaps[i].len;
61 		}
62 	}
63 
64 	/* Init pin configuration struct, and use pinctrl api to apply settings */
65 	if (cfg_idx >= config->mux_count) {
66 		/* Pin is not connected to a mux */
67 		return -ENOTSUP;
68 	}
69 
70 	/* Set appropriate bits in pin configuration register */
71 	volatile uint32_t *gpio_cfg_reg =
72 		(volatile uint32_t *)config->pin_muxes[cfg_idx].config_register;
73 	uint32_t reg = *gpio_cfg_reg;
74 
75 #ifdef CONFIG_SOC_SERIES_IMX_RT10XX
76 	if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
77 		/* Set ODE bit */
78 		reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
79 	} else {
80 		reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
81 	}
82 	if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) || ((flags & GPIO_PULL_DOWN) != 0)) {
83 		reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUE_MASK;
84 		if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0)) {
85 			/* Use 100K pullup */
86 			reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS(2);
87 		} else {
88 			/* 100K pulldown */
89 			reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS_MASK;
90 		}
91 	} else {
92 		/* Set pin to keeper */
93 		reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUE_MASK;
94 	}
95 #elif defined(CONFIG_SOC_SERIES_IMX_RT11XX)
96 	if (config->pin_muxes[pin].pue_mux) {
97 		/* PUE type register layout (GPIO_AD pins) */
98 		if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
99 			/* Set ODE bit */
100 			reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
101 		} else {
102 			reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
103 		}
104 
105 		if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) || ((flags & GPIO_PULL_DOWN) != 0)) {
106 			reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUE_MASK;
107 			if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0)) {
108 				reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS_MASK;
109 			} else {
110 				reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS_MASK;
111 			}
112 		} else {
113 			/* Set pin to highz */
114 			reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUE_MASK;
115 		}
116 	} else {
117 		/* PDRV/SNVS/LPSR type register layout */
118 		if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) || ((flags & GPIO_PULL_DOWN) != 0)) {
119 			reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PULL_MASK;
120 			if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0)) {
121 				reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PULL(0x1U);
122 			} else {
123 				reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PULL(0x2U);
124 			}
125 		} else {
126 			/* Set pin to no pull */
127 			reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS_MASK;
128 		}
129 		/* PDRV/SNVS/LPSR reg have different ODE bits */
130 		if (config->pin_muxes[cfg_idx].pdrv_mux) {
131 			if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
132 				/* Set ODE bit */
133 				reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
134 			} else {
135 				reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
136 			}
137 		} else if (config->pin_muxes[cfg_idx].lpsr_mux) {
138 			if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
139 				/* Set ODE bit */
140 				reg |= (IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK << 1);
141 			} else {
142 				reg &= ~(IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK << 1);
143 			}
144 		} else if (config->pin_muxes[cfg_idx].snvs_mux) {
145 			if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
146 				/* Set ODE bit */
147 				reg |= (IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK << 2);
148 			} else {
149 				reg &= ~(IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK << 2);
150 			}
151 		}
152 
153 
154 	}
155 #elif defined(CONFIG_SOC_SERIES_IMX8MQ_M4)
156 	if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
157 		/* Set ODE bit */
158 		reg |= (0x1 << MCUX_IMX_DRIVE_OPEN_DRAIN_SHIFT);
159 	} else {
160 		reg &= ~(0x1 << MCUX_IMX_DRIVE_OPEN_DRAIN_SHIFT);
161 	}
162 	if ((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) {
163 		reg |= (0x1 << MCUX_IMX_BIAS_PULL_UP_SHIFT);
164 	}
165 	if ((flag & GPIO_PULL_DOWN) != 0) {
166 		return -ENOTSUP;
167 	}
168 #else
169 	/* Default flags, should work for most SOCs */
170 	if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
171 		/* Set ODE bit */
172 		reg |= (0x1 << MCUX_IMX_DRIVE_OPEN_DRAIN_SHIFT);
173 	} else {
174 		reg &= ~(0x1 << MCUX_IMX_DRIVE_OPEN_DRAIN_SHIFT);
175 	}
176 	if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) || ((flags & GPIO_PULL_DOWN) != 0)) {
177 		reg |= (0x1 << MCUX_IMX_BIAS_PULL_ENABLE_SHIFT);
178 		if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0)) {
179 			reg |= (0x1 << MCUX_IMX_BIAS_PULL_UP_SHIFT);
180 		} else {
181 			reg &= ~(0x1 << MCUX_IMX_BIAS_PULL_UP_SHIFT);
182 		}
183 	} else {
184 		/* Set pin to highz */
185 		reg &= ~(0x1 << MCUX_IMX_BIAS_PULL_ENABLE_SHIFT);
186 	}
187 #endif /* CONFIG_SOC_SERIES_IMX_RT10XX */
188 
189 	memcpy(&pin_cfg.pinmux, &config->pin_muxes[cfg_idx], sizeof(pin_cfg.pinmux));
190 	/* cfg register will be set by pinctrl_configure_pins */
191 	pin_cfg.pin_ctrl_flags = reg;
192 	pinctrl_configure_pins(&pin_cfg, 1, PINCTRL_REG_NONE);
193 
194 	if (((flags & GPIO_INPUT) != 0) && ((flags & GPIO_OUTPUT) != 0)) {
195 		return -ENOTSUP;
196 	}
197 
198 	if (flags & GPIO_OUTPUT_INIT_HIGH) {
199 		GPIO_WritePinOutput(base, pin, 1);
200 	}
201 
202 	if (flags & GPIO_OUTPUT_INIT_LOW) {
203 		GPIO_WritePinOutput(base, pin, 0);
204 	}
205 
206 	WRITE_BIT(base->GDIR, pin, flags & GPIO_OUTPUT);
207 
208 	return 0;
209 }
210 
mcux_igpio_port_get_raw(const struct device * dev,uint32_t * value)211 static int mcux_igpio_port_get_raw(const struct device *dev, uint32_t *value)
212 {
213 	const struct mcux_igpio_config *config = dev->config;
214 	GPIO_Type *base = config->base;
215 
216 	*value = base->DR;
217 
218 	return 0;
219 }
220 
mcux_igpio_port_set_masked_raw(const struct device * dev,uint32_t mask,uint32_t value)221 static int mcux_igpio_port_set_masked_raw(const struct device *dev,
222 					  uint32_t mask,
223 					  uint32_t value)
224 {
225 	const struct mcux_igpio_config *config = dev->config;
226 	GPIO_Type *base = config->base;
227 
228 	base->DR = (base->DR & ~mask) | (mask & value);
229 
230 	return 0;
231 }
232 
mcux_igpio_port_set_bits_raw(const struct device * dev,uint32_t mask)233 static int mcux_igpio_port_set_bits_raw(const struct device *dev,
234 					uint32_t mask)
235 {
236 	const struct mcux_igpio_config *config = dev->config;
237 	GPIO_Type *base = config->base;
238 
239 	GPIO_PortSet(base, mask);
240 
241 	return 0;
242 }
243 
mcux_igpio_port_clear_bits_raw(const struct device * dev,uint32_t mask)244 static int mcux_igpio_port_clear_bits_raw(const struct device *dev,
245 					  uint32_t mask)
246 {
247 	const struct mcux_igpio_config *config = dev->config;
248 	GPIO_Type *base = config->base;
249 
250 	GPIO_PortClear(base, mask);
251 
252 	return 0;
253 }
254 
mcux_igpio_port_toggle_bits(const struct device * dev,uint32_t mask)255 static int mcux_igpio_port_toggle_bits(const struct device *dev,
256 				       uint32_t mask)
257 {
258 	const struct mcux_igpio_config *config = dev->config;
259 	GPIO_Type *base = config->base;
260 
261 	GPIO_PortToggle(base, mask);
262 
263 	return 0;
264 }
265 
mcux_igpio_pin_interrupt_configure(const struct device * dev,gpio_pin_t pin,enum gpio_int_mode mode,enum gpio_int_trig trig)266 static int mcux_igpio_pin_interrupt_configure(const struct device *dev,
267 					      gpio_pin_t pin,
268 					      enum gpio_int_mode mode,
269 					      enum gpio_int_trig trig)
270 {
271 	const struct mcux_igpio_config *config = dev->config;
272 	GPIO_Type *base = config->base;
273 	unsigned int key;
274 	uint8_t icr;
275 	int shift;
276 
277 	if (mode == GPIO_INT_MODE_DISABLED) {
278 		key = irq_lock();
279 
280 		WRITE_BIT(base->IMR, pin, 0);
281 
282 		irq_unlock(key);
283 
284 		return 0;
285 	}
286 
287 	if ((mode == GPIO_INT_MODE_EDGE) && (trig == GPIO_INT_TRIG_LOW)) {
288 		icr = 3;
289 	} else if ((mode == GPIO_INT_MODE_EDGE) &&
290 		   (trig == GPIO_INT_TRIG_HIGH)) {
291 		icr = 2;
292 	} else if ((mode == GPIO_INT_MODE_LEVEL) &&
293 		   (trig == GPIO_INT_TRIG_HIGH)) {
294 		icr = 1;
295 	} else {
296 		icr = 0;
297 	}
298 
299 	if (pin < 16) {
300 		shift = 2 * pin;
301 		base->ICR1 = (base->ICR1 & ~(3 << shift)) | (icr << shift);
302 	} else if (pin < 32) {
303 		shift = 2 * (pin - 16);
304 		base->ICR2 = (base->ICR2 & ~(3 << shift)) | (icr << shift);
305 	} else {
306 		return -EINVAL;
307 	}
308 
309 	key = irq_lock();
310 
311 	WRITE_BIT(base->EDGE_SEL, pin, trig == GPIO_INT_TRIG_BOTH);
312 	WRITE_BIT(base->ISR, pin, 1);
313 	WRITE_BIT(base->IMR, pin, 1);
314 
315 	irq_unlock(key);
316 
317 	return 0;
318 }
319 
mcux_igpio_manage_callback(const struct device * dev,struct gpio_callback * callback,bool set)320 static int mcux_igpio_manage_callback(const struct device *dev,
321 				      struct gpio_callback *callback,
322 				      bool set)
323 {
324 	struct mcux_igpio_data *data = dev->data;
325 
326 	return gpio_manage_callback(&data->callbacks, callback, set);
327 }
328 
mcux_igpio_port_isr(const struct device * dev)329 static void mcux_igpio_port_isr(const struct device *dev)
330 {
331 	const struct mcux_igpio_config *config = dev->config;
332 	struct mcux_igpio_data *data = dev->data;
333 	GPIO_Type *base = config->base;
334 	uint32_t int_flags;
335 
336 	int_flags = base->ISR;
337 	base->ISR = int_flags;
338 
339 	gpio_fire_callbacks(&data->callbacks, dev, int_flags);
340 }
341 
342 static const struct gpio_driver_api mcux_igpio_driver_api = {
343 	.pin_configure = mcux_igpio_configure,
344 	.port_get_raw = mcux_igpio_port_get_raw,
345 	.port_set_masked_raw = mcux_igpio_port_set_masked_raw,
346 	.port_set_bits_raw = mcux_igpio_port_set_bits_raw,
347 	.port_clear_bits_raw = mcux_igpio_port_clear_bits_raw,
348 	.port_toggle_bits = mcux_igpio_port_toggle_bits,
349 	.pin_interrupt_configure = mcux_igpio_pin_interrupt_configure,
350 	.manage_callback = mcux_igpio_manage_callback,
351 };
352 
353 
354 /* These macros will declare an array of pinctrl_soc_pinmux types */
355 #define PINMUX_INIT(node, prop, idx) MCUX_IMX_PINMUX(DT_PROP_BY_IDX(node, prop, idx)),
356 #define MCUX_IGPIO_PIN_DECLARE(n)						\
357 	const struct pinctrl_soc_pinmux mcux_igpio_pinmux_##n[] = {		\
358 		DT_FOREACH_PROP_ELEM(DT_DRV_INST(n), pinmux, PINMUX_INIT)	\
359 	};									\
360 	const uint8_t mcux_igpio_pin_gaps_##n[] =				\
361 		DT_INST_PROP_OR(n, gpio_reserved_ranges, {});
362 #define MCUX_IGPIO_PIN_INIT(n)							\
363 	.pin_muxes = mcux_igpio_pinmux_##n,					\
364 	.pin_gaps = (const struct gpio_pin_gaps *)mcux_igpio_pin_gaps_##n,	\
365 	.mux_count = DT_PROP_LEN(DT_DRV_INST(n), pinmux),			\
366 	.gap_count = (ARRAY_SIZE(mcux_igpio_pin_gaps_##n) / 2)
367 
368 #define MCUX_IGPIO_IRQ_INIT(n, i)					\
369 	do {								\
370 		IRQ_CONNECT(DT_INST_IRQ_BY_IDX(n, i, irq),		\
371 			    DT_INST_IRQ_BY_IDX(n, i, priority),		\
372 			    mcux_igpio_port_isr,			\
373 			    DEVICE_DT_INST_GET(n), 0);			\
374 									\
375 		irq_enable(DT_INST_IRQ_BY_IDX(n, i, irq));		\
376 	} while (false)
377 
378 #define MCUX_IGPIO_INIT(n)						\
379 	MCUX_IGPIO_PIN_DECLARE(n)					\
380 	static int mcux_igpio_##n##_init(const struct device *dev);	\
381 									\
382 	static const struct mcux_igpio_config mcux_igpio_##n##_config = {\
383 		.common = {						\
384 			.port_pin_mask = GPIO_PORT_PIN_MASK_FROM_DT_INST(n),\
385 		},							\
386 		.base = (GPIO_Type *)DT_INST_REG_ADDR(n),		\
387 		MCUX_IGPIO_PIN_INIT(n)					\
388 	};								\
389 									\
390 	static struct mcux_igpio_data mcux_igpio_##n##_data;		\
391 									\
392 	DEVICE_DT_INST_DEFINE(n,					\
393 			    mcux_igpio_##n##_init,			\
394 			    NULL,					\
395 			    &mcux_igpio_##n##_data,			\
396 			    &mcux_igpio_##n##_config,			\
397 			    POST_KERNEL,				\
398 			    CONFIG_GPIO_INIT_PRIORITY,			\
399 			    &mcux_igpio_driver_api);			\
400 									\
401 	static int mcux_igpio_##n##_init(const struct device *dev)	\
402 	{								\
403 		IF_ENABLED(DT_INST_IRQ_HAS_IDX(n, 0),			\
404 		   (MCUX_IGPIO_IRQ_INIT(n, 0);))		\
405 									\
406 		IF_ENABLED(DT_INST_IRQ_HAS_IDX(n, 1),			\
407 			   (MCUX_IGPIO_IRQ_INIT(n, 1);))		\
408 									\
409 		return 0;						\
410 	}
411 
412 DT_INST_FOREACH_STATUS_OKAY(MCUX_IGPIO_INIT)
413