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 #if __has_include("soc.h")
14 #include <soc.h>
15 #endif
16 #include <fsl_common.h>
17 #include <fsl_gpio.h>
18 
19 #include <zephyr/drivers/pinctrl.h>
20 
21 #include <zephyr/drivers/gpio/gpio_utils.h>
22 
23 #define DEV_CFG(_dev) ((const struct mcux_igpio_config *)(_dev)->config)
24 #define DEV_DATA(_dev) ((struct mcux_igpio_data *)(_dev)->data)
25 
26 struct mcux_igpio_config {
27 	/* gpio_driver_config needs to be first */
28 	struct gpio_driver_config common;
29 
30 	DEVICE_MMIO_NAMED_ROM(igpio_mmio);
31 
32 	const struct pinctrl_soc_pinmux *pin_muxes;
33 	uint8_t mux_count;
34 };
35 
36 struct mcux_igpio_data {
37 	/* gpio_driver_data needs to be first */
38 	struct gpio_driver_data general;
39 
40 	DEVICE_MMIO_NAMED_RAM(igpio_mmio);
41 
42 	/* port ISR callback routine address */
43 	sys_slist_t callbacks;
44 };
45 
get_base(const struct device * dev)46 static GPIO_Type *get_base(const struct device *dev)
47 {
48 	return (GPIO_Type *)DEVICE_MMIO_NAMED_GET(dev, igpio_mmio);
49 }
50 
mcux_igpio_configure(const struct device * dev,gpio_pin_t pin,gpio_flags_t flags)51 static int mcux_igpio_configure(const struct device *dev,
52 				gpio_pin_t pin, gpio_flags_t flags)
53 {
54 	const struct mcux_igpio_config *config = dev->config;
55 	GPIO_Type *base = get_base(dev);
56 
57 	struct pinctrl_soc_pin pin_cfg;
58 	int cfg_idx = pin, i;
59 
60 	/* Make sure pin is supported */
61 	if ((config->common.port_pin_mask & BIT(pin)) == 0) {
62 		return -ENOTSUP;
63 	}
64 
65 	/* Some SOCs have non-contiguous gpio pin layouts, account for this */
66 	for (i = 0; i < pin; i++) {
67 		if ((config->common.port_pin_mask & BIT(i)) == 0) {
68 			cfg_idx--;
69 		}
70 	}
71 
72 	/* Init pin configuration struct, and use pinctrl api to apply settings */
73 	if (cfg_idx >= config->mux_count) {
74 		/* Pin is not connected to a mux */
75 		return -ENOTSUP;
76 	}
77 
78 	/* Set appropriate bits in pin configuration register */
79 	volatile uint32_t *gpio_cfg_reg =
80 		(volatile uint32_t *)(uintptr_t)config->pin_muxes[cfg_idx].config_register;
81 	uint32_t reg = *gpio_cfg_reg;
82 
83 #ifdef CONFIG_SOC_SERIES_IMXRT10XX
84 	if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
85 		/* Set ODE bit */
86 		reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
87 	} else {
88 		reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
89 	}
90 	if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) || ((flags & GPIO_PULL_DOWN) != 0)) {
91 		reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUE_MASK;
92 		if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0)) {
93 			/* Use 100K pullup */
94 			reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS(2);
95 		} else {
96 			/* 100K pulldown */
97 			reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS_MASK;
98 		}
99 	} else {
100 		/* Set pin to keeper */
101 		reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUE_MASK;
102 	}
103 #elif defined(CONFIG_SOC_SERIES_IMXRT11XX)
104 	if (config->pin_muxes[pin].pue_mux) {
105 		/* PUE type register layout (GPIO_AD pins) */
106 		if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
107 			/* Set ODE bit */
108 			reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
109 		} else {
110 			reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
111 		}
112 
113 		if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) || ((flags & GPIO_PULL_DOWN) != 0)) {
114 			reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUE_MASK;
115 			if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0)) {
116 				reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS_MASK;
117 			} else {
118 				reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS_MASK;
119 			}
120 		} else {
121 			/* Set pin to highz */
122 			reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUE_MASK;
123 		}
124 	} else {
125 		/* PDRV/SNVS/LPSR type register layout */
126 		if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) || ((flags & GPIO_PULL_DOWN) != 0)) {
127 			reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PULL_MASK;
128 			if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0)) {
129 				reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PULL(0x1U);
130 			} else {
131 				reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PULL(0x2U);
132 			}
133 		} else {
134 			/* Set pin to no pull */
135 			reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PULL_MASK;
136 		}
137 		/* PDRV/SNVS/LPSR reg have different ODE bits */
138 		if (config->pin_muxes[cfg_idx].pdrv_mux) {
139 			if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
140 				/* Set ODE bit */
141 				reg |= IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
142 			} else {
143 				reg &= ~IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK;
144 			}
145 		} else if (config->pin_muxes[cfg_idx].lpsr_mux) {
146 			if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
147 				/* Set ODE bit */
148 				reg |= (IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK << 1);
149 			} else {
150 				reg &= ~(IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK << 1);
151 			}
152 		} else if (config->pin_muxes[cfg_idx].snvs_mux) {
153 			if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
154 				/* Set ODE bit */
155 				reg |= (IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK << 2);
156 			} else {
157 				reg &= ~(IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ODE_MASK << 2);
158 			}
159 		}
160 
161 
162 	}
163 #elif defined(CONFIG_SOC_MIMX8MQ6_M4)
164 	if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
165 		/* Set ODE bit */
166 		reg |= (0x1 << MCUX_IMX_DRIVE_OPEN_DRAIN_SHIFT);
167 	} else {
168 		reg &= ~(0x1 << MCUX_IMX_DRIVE_OPEN_DRAIN_SHIFT);
169 	}
170 	if ((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) {
171 		reg |= (0x1 << MCUX_IMX_BIAS_PULL_UP_SHIFT);
172 	}
173 	if ((flag & GPIO_PULL_DOWN) != 0) {
174 		return -ENOTSUP;
175 	}
176 #else
177 	/* Default flags, should work for most SOCs */
178 	if ((flags & GPIO_SINGLE_ENDED) != 0) {
179 		/* Set ODE bit */
180 		reg |= (0x1 << MCUX_IMX_DRIVE_OPEN_DRAIN_SHIFT);
181 	} else {
182 		reg &= ~(0x1 << MCUX_IMX_DRIVE_OPEN_DRAIN_SHIFT);
183 	}
184 	if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0) || ((flags & GPIO_PULL_DOWN) != 0)) {
185 		reg |= (0x1 << MCUX_IMX_BIAS_PULL_ENABLE_SHIFT);
186 		if (((flags & GPIO_PULL_UP) != 0)) {
187 			reg |= (0x1 << MCUX_IMX_BIAS_PULL_UP_SHIFT);
188 		} else {
189 			reg &= ~(0x1 << MCUX_IMX_BIAS_PULL_UP_SHIFT);
190 		}
191 	} else {
192 		/* Set pin to highz */
193 		reg &= ~(0x1 << MCUX_IMX_BIAS_PULL_ENABLE_SHIFT);
194 	}
195 #endif /* CONFIG_SOC_SERIES_IMXRT10XX */
196 
197 	memcpy(&pin_cfg.pinmux, &config->pin_muxes[cfg_idx], sizeof(pin_cfg.pinmux));
198 	/* cfg register will be set by pinctrl_configure_pins */
199 	pin_cfg.pin_ctrl_flags = reg;
200 	pinctrl_configure_pins(&pin_cfg, 1, PINCTRL_REG_NONE);
201 
202 	if (((flags & GPIO_INPUT) != 0) && ((flags & GPIO_OUTPUT) != 0)) {
203 		return -ENOTSUP;
204 	}
205 
206 	if (flags & GPIO_OUTPUT_INIT_HIGH) {
207 		GPIO_WritePinOutput(base, pin, 1);
208 	}
209 
210 	if (flags & GPIO_OUTPUT_INIT_LOW) {
211 		GPIO_WritePinOutput(base, pin, 0);
212 	}
213 
214 	WRITE_BIT(base->GDIR, pin, flags & GPIO_OUTPUT);
215 
216 	return 0;
217 }
218 
mcux_igpio_port_get_raw(const struct device * dev,uint32_t * value)219 static int mcux_igpio_port_get_raw(const struct device *dev, uint32_t *value)
220 {
221 	GPIO_Type *base = get_base(dev);
222 
223 	*value = base->DR;
224 
225 	return 0;
226 }
227 
mcux_igpio_port_set_masked_raw(const struct device * dev,uint32_t mask,uint32_t value)228 static int mcux_igpio_port_set_masked_raw(const struct device *dev,
229 					  uint32_t mask,
230 					  uint32_t value)
231 {
232 	GPIO_Type *base = get_base(dev);
233 
234 	base->DR = (base->DR & ~mask) | (mask & value);
235 
236 	return 0;
237 }
238 
mcux_igpio_port_set_bits_raw(const struct device * dev,uint32_t mask)239 static int mcux_igpio_port_set_bits_raw(const struct device *dev,
240 					uint32_t mask)
241 {
242 	GPIO_Type *base = get_base(dev);
243 
244 	GPIO_PortSet(base, mask);
245 
246 	return 0;
247 }
248 
mcux_igpio_port_clear_bits_raw(const struct device * dev,uint32_t mask)249 static int mcux_igpio_port_clear_bits_raw(const struct device *dev,
250 					  uint32_t mask)
251 {
252 	GPIO_Type *base = get_base(dev);
253 
254 	GPIO_PortClear(base, mask);
255 
256 	return 0;
257 }
258 
mcux_igpio_port_toggle_bits(const struct device * dev,uint32_t mask)259 static int mcux_igpio_port_toggle_bits(const struct device *dev,
260 				       uint32_t mask)
261 {
262 	GPIO_Type *base = get_base(dev);
263 
264 	GPIO_PortToggle(base, mask);
265 
266 	return 0;
267 }
268 
mcux_igpio_pin_interrupt_configure(const struct device * dev,gpio_pin_t pin,enum gpio_int_mode mode,enum gpio_int_trig trig)269 static int mcux_igpio_pin_interrupt_configure(const struct device *dev,
270 					      gpio_pin_t pin,
271 					      enum gpio_int_mode mode,
272 					      enum gpio_int_trig trig)
273 {
274 	const struct mcux_igpio_config *config = dev->config;
275 	GPIO_Type *base = get_base(dev);
276 	unsigned int key;
277 	uint8_t icr;
278 	int shift;
279 
280 	/* Make sure pin is supported */
281 	if ((config->common.port_pin_mask & BIT(pin)) == 0) {
282 		return -ENOTSUP;
283 	}
284 
285 	if (mode == GPIO_INT_MODE_DISABLED) {
286 		key = irq_lock();
287 
288 		WRITE_BIT(base->IMR, pin, 0);
289 
290 		irq_unlock(key);
291 
292 		return 0;
293 	}
294 
295 	if ((mode == GPIO_INT_MODE_EDGE) && (trig == GPIO_INT_TRIG_LOW)) {
296 		icr = 3;
297 	} else if ((mode == GPIO_INT_MODE_EDGE) &&
298 		   (trig == GPIO_INT_TRIG_HIGH)) {
299 		icr = 2;
300 	} else if ((mode == GPIO_INT_MODE_LEVEL) &&
301 		   (trig == GPIO_INT_TRIG_HIGH)) {
302 		icr = 1;
303 	} else {
304 		icr = 0;
305 	}
306 
307 	if (pin < 16) {
308 		shift = 2 * pin;
309 		base->ICR1 = (base->ICR1 & ~(3 << shift)) | (icr << shift);
310 	} else if (pin < 32) {
311 		shift = 2 * (pin - 16);
312 		base->ICR2 = (base->ICR2 & ~(3 << shift)) | (icr << shift);
313 	} else {
314 		return -EINVAL;
315 	}
316 
317 	key = irq_lock();
318 
319 	WRITE_BIT(base->EDGE_SEL, pin, trig == GPIO_INT_TRIG_BOTH);
320 	WRITE_BIT(base->ISR, pin, 1);
321 	WRITE_BIT(base->IMR, pin, 1);
322 
323 	irq_unlock(key);
324 
325 	return 0;
326 }
327 
mcux_igpio_manage_callback(const struct device * dev,struct gpio_callback * callback,bool set)328 static int mcux_igpio_manage_callback(const struct device *dev,
329 				      struct gpio_callback *callback,
330 				      bool set)
331 {
332 	struct mcux_igpio_data *data = dev->data;
333 
334 	return gpio_manage_callback(&data->callbacks, callback, set);
335 }
336 
mcux_igpio_port_isr(const struct device * dev)337 static void mcux_igpio_port_isr(const struct device *dev)
338 {
339 	struct mcux_igpio_data *data = dev->data;
340 	GPIO_Type *base = get_base(dev);
341 	uint32_t int_flags;
342 
343 	int_flags = base->ISR;
344 	base->ISR = int_flags;
345 
346 	gpio_fire_callbacks(&data->callbacks, dev, int_flags);
347 }
348 
349 static DEVICE_API(gpio, mcux_igpio_driver_api) = {
350 	.pin_configure = mcux_igpio_configure,
351 	.port_get_raw = mcux_igpio_port_get_raw,
352 	.port_set_masked_raw = mcux_igpio_port_set_masked_raw,
353 	.port_set_bits_raw = mcux_igpio_port_set_bits_raw,
354 	.port_clear_bits_raw = mcux_igpio_port_clear_bits_raw,
355 	.port_toggle_bits = mcux_igpio_port_toggle_bits,
356 	.pin_interrupt_configure = mcux_igpio_pin_interrupt_configure,
357 	.manage_callback = mcux_igpio_manage_callback,
358 };
359 
360 
361 /* These macros will declare an array of pinctrl_soc_pinmux types */
362 #define PINMUX_INIT(node, prop, idx) MCUX_IMX_PINMUX(DT_PROP_BY_IDX(node, prop, idx)),
363 #define MCUX_IGPIO_PIN_DECLARE(n)						\
364 	const struct pinctrl_soc_pinmux mcux_igpio_pinmux_##n[] = {		\
365 		DT_FOREACH_PROP_ELEM(DT_DRV_INST(n), pinmux, PINMUX_INIT)	\
366 	};
367 #define MCUX_IGPIO_PIN_INIT(n)							\
368 	.pin_muxes = mcux_igpio_pinmux_##n,					\
369 	.mux_count = DT_PROP_LEN(DT_DRV_INST(n), pinmux)
370 
371 #define MCUX_IGPIO_IRQ_INIT(n, i)					\
372 	do {								\
373 		IRQ_CONNECT(DT_INST_IRQ_BY_IDX(n, i, irq),		\
374 			    DT_INST_IRQ_BY_IDX(n, i, priority),		\
375 			    mcux_igpio_port_isr,			\
376 			    DEVICE_DT_INST_GET(n), 0);			\
377 									\
378 		irq_enable(DT_INST_IRQ_BY_IDX(n, i, irq));		\
379 	} while (false)
380 
381 #define MCUX_IGPIO_INIT(n)						\
382 	MCUX_IGPIO_PIN_DECLARE(n)					\
383 	static int mcux_igpio_##n##_init(const struct device *dev);	\
384 									\
385 	static const struct mcux_igpio_config mcux_igpio_##n##_config = {\
386 		DEVICE_MMIO_NAMED_ROM_INIT(igpio_mmio, DT_DRV_INST(n)),	\
387 		.common = {						\
388 			.port_pin_mask = GPIO_DT_INST_PORT_PIN_MASK_NGPIOS_EXC(\
389 				n, DT_INST_PROP(n, ngpios)),\
390 		},							\
391 		MCUX_IGPIO_PIN_INIT(n)					\
392 	};								\
393 									\
394 	static struct mcux_igpio_data mcux_igpio_##n##_data;		\
395 									\
396 	DEVICE_DT_INST_DEFINE(n,					\
397 			    mcux_igpio_##n##_init,			\
398 			    NULL,					\
399 			    &mcux_igpio_##n##_data,			\
400 			    &mcux_igpio_##n##_config,			\
401 			    POST_KERNEL,				\
402 			    CONFIG_GPIO_INIT_PRIORITY,			\
403 			    &mcux_igpio_driver_api);			\
404 									\
405 	static int mcux_igpio_##n##_init(const struct device *dev)	\
406 	{								\
407 		IF_ENABLED(DT_INST_IRQ_HAS_IDX(n, 0),			\
408 		   (MCUX_IGPIO_IRQ_INIT(n, 0);))		\
409 									\
410 		IF_ENABLED(DT_INST_IRQ_HAS_IDX(n, 1),			\
411 			   (MCUX_IGPIO_IRQ_INIT(n, 1);))		\
412 									\
413 		DEVICE_MMIO_NAMED_MAP(dev, igpio_mmio, K_MEM_CACHE_NONE | K_MEM_DIRECT_MAP); \
414 									\
415 		return 0;						\
416 	}
417 
418 DT_INST_FOREACH_STATUS_OKAY(MCUX_IGPIO_INIT)
419