1 /*
2  * Copyright (c) 2023 Nuvoton Technology Corporation.
3  *
4  * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
5  */
6 
7 #define DT_DRV_COMPAT nuvoton_numaker_gpio
8 
9 #include <zephyr/kernel.h>
10 #include <zephyr/device.h>
11 #include <zephyr/drivers/gpio.h>
12 #include <zephyr/drivers/clock_control.h>
13 #include <zephyr/drivers/clock_control/clock_control_numaker.h>
14 #include <zephyr/drivers/gpio/gpio_utils.h>
15 #include <zephyr/logging/log.h>
16 #include <NuMicro.h>
17 
18 #define NU_MFP_POS(pinindex) ((pinindex % 4) * 8)
19 
20 LOG_MODULE_REGISTER(gpio_numaker, LOG_LEVEL_ERR);
21 
22 struct gpio_numaker_config {
23 	struct gpio_driver_config common;
24 	uint32_t reg;
25 	uint32_t gpa_base;
26 	uint32_t size;
27 	uint32_t clk_modidx;
28 	const struct device *clk_dev;
29 };
30 
31 struct gpio_numaker_data {
32 	struct gpio_driver_data common;
33 	sys_slist_t callbacks;
34 };
35 
gpio_numaker_configure(const struct device * dev,gpio_pin_t pin,gpio_flags_t flags)36 static int gpio_numaker_configure(const struct device *dev, gpio_pin_t pin, gpio_flags_t flags)
37 {
38 	const struct gpio_numaker_config *config = dev->config;
39 	struct gpio_numaker_data *data = dev->data;
40 	GPIO_T *gpio_base = (GPIO_T *)config->reg;
41 	uint32_t pinMfpMask = (0x1f << NU_MFP_POS(pin));
42 	uint32_t pinMask = BIT(pin); /* mask for pin index --> (0x01 << pin) */
43 	uint32_t port_index;
44 	uint32_t *GPx_MFPx;
45 	uint32_t pinMfpGpio;
46 	int err = 0;
47 
48 	ARG_UNUSED(data);
49 
50 	/* Check for an invalid pin number */
51 	if (pin > 15) {
52 		return -EINVAL;
53 	}
54 
55 	/* Configure GPIO direction */
56 	switch (flags & GPIO_DIR_MASK) {
57 	case GPIO_INPUT:
58 		GPIO_SetMode(gpio_base, pinMask, GPIO_MODE_INPUT);
59 		break;
60 	case GPIO_OUTPUT:
61 		GPIO_SetMode(gpio_base, pinMask, GPIO_MODE_OUTPUT);
62 		break;
63 	case (GPIO_INPUT | GPIO_OUTPUT):
64 		GPIO_SetMode(gpio_base, pinMask, GPIO_MODE_QUASI);
65 		break;
66 	default:
67 		err = -ENOTSUP;
68 		goto move_exit;
69 	}
70 
71 	if (flags & GPIO_LINE_OPEN_DRAIN) {
72 		GPIO_SetMode(gpio_base, pinMask, GPIO_MODE_OPEN_DRAIN);
73 	}
74 
75 	/* Set Multi-function, default is GPIO */
76 	port_index = (config->reg - config->gpa_base) / config->size;
77 	GPx_MFPx = ((uint32_t *)&SYS->GPA_MFP0) + port_index * 4 + (pin / 4);
78 	pinMfpGpio = 0x00UL;
79 	/*
80 	 * E.g.: SYS->GPA_MFP0  = (SYS->GPA_MFP0 & (~SYS_GPA_MFP0_PA0MFP_Msk) ) |
81 	 * SYS_GPA_MFP0_PA0MFP_GPIO;
82 	 */
83 	*GPx_MFPx = (*GPx_MFPx & (~pinMfpMask)) | pinMfpGpio;
84 
85 	/* Set pull control as pull-up, pull-down or pull-disable */
86 	if ((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) {
87 		GPIO_SetPullCtl(gpio_base, pinMask, GPIO_PUSEL_PULL_UP);
88 	} else if ((flags & GPIO_PULL_DOWN) != 0) {
89 		GPIO_SetPullCtl(gpio_base, pinMask, GPIO_PUSEL_PULL_DOWN);
90 	} else {
91 		GPIO_SetPullCtl(gpio_base, pinMask, GPIO_PUSEL_DISABLE);
92 	}
93 
94 	/* Set Init Level 0:low 1:high */
95 	if ((flags & GPIO_OUTPUT_INIT_HIGH) != 0) {
96 		gpio_base->DOUT |= pinMask;
97 	} else if ((flags & GPIO_OUTPUT_INIT_LOW) != 0) {
98 		gpio_base->DOUT &= ~pinMask;
99 	}
100 
101 move_exit:
102 	return err;
103 }
104 
gpio_numaker_port_get_raw(const struct device * dev,uint32_t * value)105 static int gpio_numaker_port_get_raw(const struct device *dev, uint32_t *value)
106 {
107 	const struct gpio_numaker_config *config = dev->config;
108 	GPIO_T *gpio_base = (GPIO_T *)config->reg;
109 
110 	/* Get raw bits of GPIO PIN data */
111 	*value = gpio_base->PIN;
112 
113 	return 0;
114 }
115 
gpio_numaker_port_set_masked_raw(const struct device * dev,uint32_t mask,uint32_t value)116 static int gpio_numaker_port_set_masked_raw(const struct device *dev, uint32_t mask, uint32_t value)
117 {
118 	const struct gpio_numaker_config *config = dev->config;
119 	GPIO_T *gpio_base = (GPIO_T *)config->reg;
120 
121 	gpio_base->DOUT = (gpio_base->DOUT & ~mask) | (mask & value);
122 
123 	return 0;
124 }
125 
gpio_numaker_port_set_bits_raw(const struct device * dev,uint32_t mask)126 static int gpio_numaker_port_set_bits_raw(const struct device *dev, uint32_t mask)
127 {
128 	const struct gpio_numaker_config *config = dev->config;
129 	GPIO_T *gpio_base = (GPIO_T *)config->reg;
130 
131 	/* Set raw bits of GPIO output data */
132 	gpio_base->DOUT |= mask;
133 
134 	return 0;
135 }
136 
gpio_numaker_port_clear_bits_raw(const struct device * dev,gpio_port_pins_t mask)137 static int gpio_numaker_port_clear_bits_raw(const struct device *dev, gpio_port_pins_t mask)
138 {
139 	const struct gpio_numaker_config *config = dev->config;
140 	GPIO_T *gpio_base = (GPIO_T *)config->reg;
141 
142 	/* Clear raw bits of GPIO data */
143 	gpio_base->DOUT &= ~mask;
144 
145 	return 0;
146 }
147 
gpio_numaker_port_toggle_bits(const struct device * dev,gpio_port_pins_t mask)148 static int gpio_numaker_port_toggle_bits(const struct device *dev, gpio_port_pins_t mask)
149 {
150 	const struct gpio_numaker_config *config = dev->config;
151 	GPIO_T *gpio_base = (GPIO_T *)config->reg;
152 
153 	/* Toggle raw bits of GPIO data */
154 	gpio_base->DOUT ^= mask;
155 
156 	return 0;
157 }
158 
gpio_numaker_pin_interrupt_configure(const struct device * dev,gpio_pin_t pin,enum gpio_int_mode mode,enum gpio_int_trig trig)159 static int gpio_numaker_pin_interrupt_configure(const struct device *dev, gpio_pin_t pin,
160 						enum gpio_int_mode mode, enum gpio_int_trig trig)
161 {
162 	const struct gpio_numaker_config *config = dev->config;
163 	GPIO_T *gpio_base = (GPIO_T *)config->reg;
164 	uint32_t intAttr;
165 
166 	if (mode == GPIO_INT_MODE_DISABLED) {
167 		GPIO_DisableInt(gpio_base, pin);
168 		/* Clear the port int status */
169 		gpio_base->INTSRC &= BIT(pin);
170 	} else {
171 		switch (trig) {
172 		case GPIO_INT_TRIG_LOW:
173 			intAttr = ((mode == GPIO_INT_MODE_EDGE) ? GPIO_INT_FALLING : GPIO_INT_LOW);
174 			break;
175 		case GPIO_INT_TRIG_HIGH:
176 			intAttr = ((mode == GPIO_INT_MODE_EDGE) ? GPIO_INT_RISING : GPIO_INT_HIGH);
177 			break;
178 		case GPIO_INT_TRIG_BOTH:
179 			if (mode != GPIO_INT_MODE_EDGE) {
180 				return -ENOTSUP;
181 			}
182 			intAttr = GPIO_INT_BOTH_EDGE;
183 			break;
184 		default:
185 			return -ENOTSUP;
186 		}
187 		GPIO_EnableInt(gpio_base, pin, intAttr);
188 	}
189 
190 	return 0;
191 }
192 
gpio_numaker_manage_callback(const struct device * dev,struct gpio_callback * callback,bool set)193 static int gpio_numaker_manage_callback(const struct device *dev, struct gpio_callback *callback,
194 					bool set)
195 {
196 	struct gpio_numaker_data *data = dev->data;
197 
198 	return gpio_manage_callback(&data->callbacks, callback, set);
199 }
200 
201 static DEVICE_API(gpio, gpio_numaker_api) = {
202 	.pin_configure = gpio_numaker_configure,
203 	.port_get_raw = gpio_numaker_port_get_raw,
204 	.port_set_masked_raw = gpio_numaker_port_set_masked_raw,
205 	.port_set_bits_raw = gpio_numaker_port_set_bits_raw,
206 	.port_clear_bits_raw = gpio_numaker_port_clear_bits_raw,
207 	.port_toggle_bits = gpio_numaker_port_toggle_bits,
208 	.pin_interrupt_configure = gpio_numaker_pin_interrupt_configure,
209 	.manage_callback = gpio_numaker_manage_callback};
210 
gpio_numaker_isr(const struct device * dev)211 static void gpio_numaker_isr(const struct device *dev)
212 {
213 	const struct gpio_numaker_config *config = dev->config;
214 	struct gpio_numaker_data *data = dev->data;
215 	GPIO_T *gpio_base = (GPIO_T *)config->reg;
216 	uint32_t int_status;
217 
218 	/* Get the int status  */
219 	int_status = gpio_base->INTSRC;
220 
221 	/* Clear the port int status */
222 	gpio_base->INTSRC = int_status;
223 
224 	gpio_fire_callbacks(&data->callbacks, dev, int_status);
225 }
226 
227 #define CLOCK_CTRL_INIT(n) .clk_dev = DEVICE_DT_GET(DT_PARENT(DT_INST_CLOCKS_CTLR(n))),
228 
229 #define GPIO_NUMAKER_IRQ_INIT(n)                                                                   \
230 	do {                                                                                       \
231 		IRQ_CONNECT(DT_INST_IRQN(n), DT_INST_IRQ(n, priority), gpio_numaker_isr,           \
232 			    DEVICE_DT_INST_GET(n), 0);                                             \
233                                                                                                    \
234 		irq_enable(DT_INST_IRQN(n));                                                       \
235 	} while (0)
236 
237 #define GPIO_NUMAKER_DEFINE(n)                                                                     \
238 	static const struct gpio_numaker_config gpio_numaker_config##n = {                         \
239 		.common = {                                                                        \
240 				.port_pin_mask = GPIO_PORT_PIN_MASK_FROM_DT_INST(n),               \
241 			},                                                                         \
242 		.reg = DT_INST_REG_ADDR(n),                                                        \
243 		.gpa_base = DT_REG_ADDR(DT_NODELABEL(gpioa)),                                      \
244 		.size = DT_REG_SIZE(DT_NODELABEL(gpioa)),                                          \
245 		.clk_modidx = DT_INST_CLOCKS_CELL(n, clock_module_index),                          \
246 		CLOCK_CTRL_INIT(n)};                                                               \
247                                                                                                    \
248 	static struct gpio_numaker_data gpio_numaker_data##n;                                      \
249                                                                                                    \
250 	static int gpio_numaker_init##n(const struct device *dev)                                  \
251 	{                                                                                          \
252 		const struct gpio_numaker_config *config = dev->config;                            \
253 		struct numaker_scc_subsys scc_subsys;                                              \
254 		int err;                                                                           \
255                                                                                                    \
256 		SYS_UnlockReg();                                                                   \
257 		memset(&scc_subsys, 0x00, sizeof(scc_subsys));                                     \
258 		scc_subsys.subsys_id = NUMAKER_SCC_SUBSYS_ID_PCC;                                  \
259 		scc_subsys.pcc.clk_modidx = config->clk_modidx;                                    \
260 		err = clock_control_on(config->clk_dev, (clock_control_subsys_t)&scc_subsys);      \
261 		if (err == 0) {                                                                    \
262 			IF_ENABLED(DT_INST_IRQ_HAS_IDX(n, 0), (GPIO_NUMAKER_IRQ_INIT(n);))         \
263 		}                                                                                  \
264                                                                                                    \
265 		SYS_LockReg();                                                                     \
266 		return err;                                                                        \
267 	}                                                                                          \
268 	DEVICE_DT_INST_DEFINE(n, gpio_numaker_init##n, NULL, &gpio_numaker_data##n,                \
269 			      &gpio_numaker_config##n, PRE_KERNEL_1, CONFIG_GPIO_INIT_PRIORITY,    \
270 			      &gpio_numaker_api);
271 
272 DT_INST_FOREACH_STATUS_OKAY(GPIO_NUMAKER_DEFINE)
273