1 /*
2  * Copyright (c) 2019, Linaro Limited
3  * Copyright (c) 2019, Ying-Chun Liu (PaulLiu) <paul.liu@linaro.org>
4  *
5  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
6  */
7 
8 #include <string.h>
9 #include <assert.h>
10 #include <lib/mmio.h>
11 #include <drivers/delay_timer.h>
12 #include <drivers/rpi3/gpio/rpi3_gpio.h>
13 
14 static uintptr_t reg_base;
15 
16 static int rpi3_gpio_get_direction(int gpio);
17 static void rpi3_gpio_set_direction(int gpio, int direction);
18 static int rpi3_gpio_get_value(int gpio);
19 static void rpi3_gpio_set_value(int gpio, int value);
20 static void rpi3_gpio_set_pull(int gpio, int pull);
21 
22 static const gpio_ops_t rpi3_gpio_ops = {
23 	.get_direction  = rpi3_gpio_get_direction,
24 	.set_direction  = rpi3_gpio_set_direction,
25 	.get_value      = rpi3_gpio_get_value,
26 	.set_value      = rpi3_gpio_set_value,
27 	.set_pull       = rpi3_gpio_set_pull,
28 };
29 
30 /**
31  * Get selection of GPIO pinmux settings.
32  *
33  * @param gpio The pin number of GPIO. From 0 to 53.
34  * @return The selection of pinmux. RPI3_GPIO_FUNC_INPUT: input,
35  *                                  RPI3_GPIO_FUNC_OUTPUT: output,
36  *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT0: alt-0,
37  *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT1: alt-1,
38  *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT2: alt-2,
39  *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT3: alt-3,
40  *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT4: alt-4,
41  *                                  RPI3_GPIO_FUNC_ALT5: alt-5
42  */
rpi3_gpio_get_select(int gpio)43 int rpi3_gpio_get_select(int gpio)
44 {
45 	int ret;
46 	int regN = gpio / 10;
47 	int shift = 3 * (gpio % 10);
48 	uintptr_t reg_sel = reg_base + RPI3_GPIO_GPFSEL(regN);
49 	uint32_t sel = mmio_read_32(reg_sel);
50 
51 	ret = (sel >> shift) & 0x07;
52 
53 	return ret;
54 }
55 
56 /**
57  * Set selection of GPIO pinmux settings.
58  *
59  * @param gpio The pin number of GPIO. From 0 to 53.
60  * @param fsel The selection of pinmux. RPI3_GPIO_FUNC_INPUT: input,
61  *                                      RPI3_GPIO_FUNC_OUTPUT: output,
62  *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT0: alt-0,
63  *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT1: alt-1,
64  *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT2: alt-2,
65  *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT3: alt-3,
66  *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT4: alt-4,
67  *                                      RPI3_GPIO_FUNC_ALT5: alt-5
68  */
rpi3_gpio_set_select(int gpio,int fsel)69 void rpi3_gpio_set_select(int gpio, int fsel)
70 {
71 	int regN = gpio / 10;
72 	int shift = 3 * (gpio % 10);
73 	uintptr_t reg_sel = reg_base + RPI3_GPIO_GPFSEL(regN);
74 	uint32_t sel = mmio_read_32(reg_sel);
75 	uint32_t mask = U(0x07) << shift;
76 
77 	sel = (sel & (~mask)) | ((fsel << shift) & mask);
78 	mmio_write_32(reg_sel, sel);
79 }
80 
rpi3_gpio_get_direction(int gpio)81 static int rpi3_gpio_get_direction(int gpio)
82 {
83 	int result = rpi3_gpio_get_select(gpio);
84 
85 	if (result == RPI3_GPIO_FUNC_INPUT)
86 		return GPIO_DIR_IN;
87 	else if (result == RPI3_GPIO_FUNC_OUTPUT)
88 		return GPIO_DIR_OUT;
89 
90 	return GPIO_DIR_IN;
91 }
92 
rpi3_gpio_set_direction(int gpio,int direction)93 static void rpi3_gpio_set_direction(int gpio, int direction)
94 {
95 	switch (direction) {
96 	case GPIO_DIR_IN:
97 		rpi3_gpio_set_select(gpio, RPI3_GPIO_FUNC_INPUT);
98 		break;
99 	case GPIO_DIR_OUT:
100 		rpi3_gpio_set_select(gpio, RPI3_GPIO_FUNC_OUTPUT);
101 		break;
102 	}
103 }
104 
rpi3_gpio_get_value(int gpio)105 static int rpi3_gpio_get_value(int gpio)
106 {
107 	int regN = gpio / 32;
108 	int shift = gpio % 32;
109 	uintptr_t reg_lev = reg_base + RPI3_GPIO_GPLEV(regN);
110 	uint32_t value = mmio_read_32(reg_lev);
111 
112 	if ((value >> shift) & 0x01)
113 		return GPIO_LEVEL_HIGH;
114 	return GPIO_LEVEL_LOW;
115 }
116 
rpi3_gpio_set_value(int gpio,int value)117 static void rpi3_gpio_set_value(int gpio, int value)
118 {
119 	int regN = gpio / 32;
120 	int shift = gpio % 32;
121 	uintptr_t reg_set = reg_base + RPI3_GPIO_GPSET(regN);
122 	uintptr_t reg_clr = reg_base + RPI3_GPIO_GPSET(regN);
123 
124 	switch (value) {
125 	case GPIO_LEVEL_LOW:
126 		mmio_write_32(reg_clr, U(1) << shift);
127 		break;
128 	case GPIO_LEVEL_HIGH:
129 		mmio_write_32(reg_set, U(1) << shift);
130 		break;
131 	}
132 }
133 
rpi3_gpio_set_pull(int gpio,int pull)134 static void rpi3_gpio_set_pull(int gpio, int pull)
135 {
136 	int regN = gpio / 32;
137 	int shift = gpio % 32;
138 	uintptr_t reg_pud = reg_base + RPI3_GPIO_GPPUD;
139 	uintptr_t reg_clk = reg_base + RPI3_GPIO_GPPUDCLK(regN);
140 
141 	switch (pull) {
142 	case GPIO_PULL_NONE:
143 		mmio_write_32(reg_pud, 0x0);
144 		break;
145 	case GPIO_PULL_UP:
146 		mmio_write_32(reg_pud, 0x2);
147 		break;
148 	case GPIO_PULL_DOWN:
149 		mmio_write_32(reg_pud, 0x1);
150 		break;
151 	}
152 	mdelay(150);
153 	mmio_write_32(reg_clk, U(1) << shift);
154 	mdelay(150);
155 	mmio_write_32(reg_clk, 0x0);
156 	mmio_write_32(reg_pud, 0x0);
157 }
158 
rpi3_gpio_init(void)159 void rpi3_gpio_init(void)
160 {
161 	reg_base = RPI3_GPIO_BASE;
162 	gpio_init(&rpi3_gpio_ops);
163 }
164