Merge branch 'master' of git://git.denx.de/u-boot-usb
[oweals/u-boot.git] / include / asm-generic / gpio.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 The Chromium OS Authors.
3  * Copyright (c) 2011, NVIDIA Corp. All rights reserved.
4  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
5  */
6
7 #ifndef _ASM_GENERIC_GPIO_H_
8 #define _ASM_GENERIC_GPIO_H_
9
10 /*
11  * Generic GPIO API for U-Boot
12  *
13  * --
14  * NB: This is deprecated. Please use the driver model functions instead:
15  *
16  *    - gpio_request_by_name()
17  *    - dm_gpio_get_value() etc.
18  *
19  * For now we need a dm_ prefix on some functions to avoid name collision.
20  * --
21  *
22  * GPIOs are numbered from 0 to GPIO_COUNT-1 which value is defined
23  * by the SOC/architecture.
24  *
25  * Each GPIO can be an input or output. If an input then its value can
26  * be read as 0 or 1. If an output then its value can be set to 0 or 1.
27  * If you try to write an input then the value is undefined. If you try
28  * to read an output, barring something very unusual,  you will get
29  * back the value of the output that you previously set.
30  *
31  * In some cases the operation may fail, for example if the GPIO number
32  * is out of range, or the GPIO is not available because its pin is
33  * being used by another function. In that case, functions may return
34  * an error value of -1.
35  */
36
37 /**
38  * @deprecated  Please use driver model instead
39  * Request a GPIO. This should be called before any of the other functions
40  * are used on this GPIO.
41  *
42  * Note: With driver model, the label is allocated so there is no need for
43  * the caller to preserve it.
44  *
45  * @param gpio  GPIO number
46  * @param label User label for this GPIO
47  * @return 0 if ok, -1 on error
48  */
49 int gpio_request(unsigned gpio, const char *label);
50
51 /**
52  * @deprecated  Please use driver model instead
53  * Stop using the GPIO.  This function should not alter pin configuration.
54  *
55  * @param gpio  GPIO number
56  * @return 0 if ok, -1 on error
57  */
58 int gpio_free(unsigned gpio);
59
60 /**
61  * @deprecated  Please use driver model instead
62  * Make a GPIO an input.
63  *
64  * @param gpio  GPIO number
65  * @return 0 if ok, -1 on error
66  */
67 int gpio_direction_input(unsigned gpio);
68
69 /**
70  * @deprecated  Please use driver model instead
71  * Make a GPIO an output, and set its value.
72  *
73  * @param gpio  GPIO number
74  * @param value GPIO value (0 for low or 1 for high)
75  * @return 0 if ok, -1 on error
76  */
77 int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);
78
79 /**
80  * @deprecated  Please use driver model instead
81  * Get a GPIO's value. This will work whether the GPIO is an input
82  * or an output.
83  *
84  * @param gpio  GPIO number
85  * @return 0 if low, 1 if high, -1 on error
86  */
87 int gpio_get_value(unsigned gpio);
88
89 /**
90  * @deprecated  Please use driver model instead
91  * Set an output GPIO's value. The GPIO must already be an output or
92  * this function may have no effect.
93  *
94  * @param gpio  GPIO number
95  * @param value GPIO value (0 for low or 1 for high)
96  * @return 0 if ok, -1 on error
97  */
98 int gpio_set_value(unsigned gpio, int value);
99
100 /* State of a GPIO, as reported by get_function() */
101 enum gpio_func_t {
102         GPIOF_INPUT = 0,
103         GPIOF_OUTPUT,
104         GPIOF_UNUSED,           /* Not claimed */
105         GPIOF_UNKNOWN,          /* Not known */
106         GPIOF_FUNC,             /* Not used as a GPIO */
107
108         GPIOF_COUNT,
109 };
110
111 struct udevice;
112
113 struct gpio_desc {
114         struct udevice *dev;    /* Device, NULL for invalid GPIO */
115         unsigned long flags;
116 #define GPIOD_REQUESTED         (1 << 0)        /* Requested/claimed */
117 #define GPIOD_IS_OUT            (1 << 1)        /* GPIO is an output */
118 #define GPIOD_IS_IN             (1 << 2)        /* GPIO is an input */
119 #define GPIOD_ACTIVE_LOW        (1 << 3)        /* value has active low */
120 #define GPIOD_IS_OUT_ACTIVE     (1 << 4)        /* set output active */
121
122         uint offset;            /* GPIO offset within the device */
123         /*
124          * We could consider adding the GPIO label in here. Possibly we could
125          * use this structure for internal GPIO information.
126          */
127 };
128
129 /**
130  * dm_gpio_is_valid() - Check if a GPIO is valid
131  *
132  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
133  *              previously returned by gpio_request_by_name()
134  * @return true if valid, false if not
135  */
136 static inline bool dm_gpio_is_valid(const struct gpio_desc *desc)
137 {
138         return desc->dev != NULL;
139 }
140
141 /**
142  * gpio_get_status() - get the current GPIO status as a string
143  *
144  * Obtain the current GPIO status as a string which can be presented to the
145  * user. A typical string is:
146  *
147  * "b4:  in: 1 [x] sdmmc_cd"
148  *
149  * which means this is GPIO bank b, offset 4, currently set to input, current
150  * value 1, [x] means that it is requested and the owner is 'sdmmc_cd'
151  *
152  * TODO(sjg@chromium.org): This should use struct gpio_desc
153  *
154  * @dev:        Device to check
155  * @offset:     Offset of device GPIO to check
156  * @buf:        Place to put string
157  * @buffsize:   Size of string including \0
158  */
159 int gpio_get_status(struct udevice *dev, int offset, char *buf, int buffsize);
160
161 /**
162  * gpio_get_function() - get the current function for a GPIO pin
163  *
164  * Note this returns GPIOF_UNUSED if the GPIO is not requested.
165  *
166  * TODO(sjg@chromium.org): This should use struct gpio_desc
167  *
168  * @dev:        Device to check
169  * @offset:     Offset of device GPIO to check
170  * @namep:      If non-NULL, this is set to the name given when the GPIO
171  *              was requested, or -1 if it has not been requested
172  * @return  -ENODATA if the driver returned an unknown function,
173  * -ENODEV if the device is not active, -EINVAL if the offset is invalid.
174  * GPIOF_UNUSED if the GPIO has not been requested. Otherwise returns the
175  * function from enum gpio_func_t.
176  */
177 int gpio_get_function(struct udevice *dev, int offset, const char **namep);
178
179 /**
180  * gpio_get_raw_function() - get the current raw function for a GPIO pin
181  *
182  * Note this does not return GPIOF_UNUSED - it will always return the GPIO
183  * driver's view of a pin function, even if it is not correctly set up.
184  *
185  * TODO(sjg@chromium.org): This should use struct gpio_desc
186  *
187  * @dev:        Device to check
188  * @offset:     Offset of device GPIO to check
189  * @namep:      If non-NULL, this is set to the name given when the GPIO
190  *              was requested, or -1 if it has not been requested
191  * @return  -ENODATA if the driver returned an unknown function,
192  * -ENODEV if the device is not active, -EINVAL if the offset is invalid.
193  * Otherwise returns the function from enum gpio_func_t.
194  */
195 int gpio_get_raw_function(struct udevice *dev, int offset, const char **namep);
196
197 /**
198  * gpio_requestf() - request a GPIO using a format string for the owner
199  *
200  * This is a helper function for gpio_request(). It allows you to provide
201  * a printf()-format string for the GPIO owner. It calls gpio_request() with
202  * the string that is created
203  */
204 int gpio_requestf(unsigned gpio, const char *fmt, ...)
205                 __attribute__ ((format (__printf__, 2, 3)));
206
207 struct fdtdec_phandle_args;
208
209 /**
210  * gpio_xlate_offs_flags() - implementation for common use of dm_gpio_ops.xlate
211  *
212  * This routine sets the offset field to args[0] and the flags field to
213  * GPIOD_ACTIVE_LOW if the GPIO_ACTIVE_LOW flag is present in args[1].
214  *
215  */
216 int gpio_xlate_offs_flags(struct udevice *dev, struct gpio_desc *desc,
217                           struct fdtdec_phandle_args *args);
218
219 /**
220  * struct struct dm_gpio_ops - Driver model GPIO operations
221  *
222  * Refer to functions above for description. These function largely copy
223  * the old API.
224  *
225  * This is trying to be close to Linux GPIO API. Once the U-Boot uses the
226  * new DM GPIO API, this should be really easy to flip over to the Linux
227  * GPIO API-alike interface.
228  *
229  * Also it would be useful to standardise additional functions like
230  * pullup, slew rate and drive strength.
231  *
232  * gpio_request() and gpio_free() are optional - if NULL then they will
233  * not be called.
234  *
235  * Note that @offset is the offset from the base GPIO of the device. So
236  * offset 0 is the device's first GPIO and offset o-1 is the last GPIO,
237  * where o is the number of GPIO lines controlled by the device. A device
238  * is typically used to control a single bank of GPIOs. Within complex
239  * SoCs there may be many banks and therefore many devices all referring
240  * to the different IO addresses within the SoC.
241  *
242  * The uclass combines all GPIO devices together to provide a consistent
243  * numbering from 0 to n-1, where n is the number of GPIOs in total across
244  * all devices. Be careful not to confuse offset with gpio in the parameters.
245  */
246 struct dm_gpio_ops {
247         int (*request)(struct udevice *dev, unsigned offset, const char *label);
248         int (*free)(struct udevice *dev, unsigned offset);
249         int (*direction_input)(struct udevice *dev, unsigned offset);
250         int (*direction_output)(struct udevice *dev, unsigned offset,
251                                 int value);
252         int (*get_value)(struct udevice *dev, unsigned offset);
253         int (*set_value)(struct udevice *dev, unsigned offset, int value);
254         int (*get_open_drain)(struct udevice *dev, unsigned offset);
255         int (*set_open_drain)(struct udevice *dev, unsigned offset, int value);
256         /**
257          * get_function() Get the GPIO function
258          *
259          * @dev:     Device to check
260          * @offset:  GPIO offset within that device
261          * @return current function - GPIOF_...
262          */
263         int (*get_function)(struct udevice *dev, unsigned offset);
264
265         /**
266          * xlate() - Translate phandle arguments into a GPIO description
267          *
268          * This function should set up the fields in desc according to the
269          * information in the arguments. The uclass will have set up:
270          *
271          *   @desc->dev to @dev
272          *   @desc->flags to 0
273          *   @desc->offset to 0
274          *
275          * This method is optional and defaults to gpio_xlate_offs_flags,
276          * which will parse offset and the GPIO_ACTIVE_LOW flag in the first
277          * two arguments.
278          *
279          * Note that @dev is passed in as a parameter to follow driver model
280          * uclass conventions, even though it is already available as
281          * desc->dev.
282          *
283          * @dev:        GPIO device
284          * @desc:       Place to put GPIO description
285          * @args:       Arguments provided in description
286          * @return 0 if OK, -ve on error
287          */
288         int (*xlate)(struct udevice *dev, struct gpio_desc *desc,
289                      struct fdtdec_phandle_args *args);
290 };
291
292 /**
293  * struct gpio_dev_priv - information about a device used by the uclass
294  *
295  * The uclass combines all active GPIO devices into a unified numbering
296  * scheme. To do this it maintains some private information about each
297  * device.
298  *
299  * To implement driver model support in your GPIO driver, add a probe
300  * handler, and set @gpio_count and @bank_name correctly in that handler.
301  * This tells the uclass the name of the GPIO bank and the number of GPIOs
302  * it contains.
303  *
304  * @bank_name: Name of the GPIO device (e.g 'a' means GPIOs will be called
305  * 'A0', 'A1', etc.
306  * @gpio_count: Number of GPIOs in this device
307  * @gpio_base: Base GPIO number for this device. For the first active device
308  * this will be 0; the numbering for others will follow sequentially so that
309  * @gpio_base for device 1 will equal the number of GPIOs in device 0.
310  * @name: Array of pointers to the name for each GPIO in this bank. The
311  * value of the pointer will be NULL if the GPIO has not been claimed.
312  */
313 struct gpio_dev_priv {
314         const char *bank_name;
315         unsigned gpio_count;
316         unsigned gpio_base;
317         char **name;
318 };
319
320 /* Access the GPIO operations for a device */
321 #define gpio_get_ops(dev)       ((struct dm_gpio_ops *)(dev)->driver->ops)
322
323 /**
324  * gpio_get_bank_info - Return information about a GPIO bank/device
325  *
326  * This looks up a device and returns both its GPIO base name and the number
327  * of GPIOs it controls.
328  *
329  * @dev: Device to look up
330  * @offset_count: Returns number of GPIOs within this bank
331  * @return bank name of this device
332  */
333 const char *gpio_get_bank_info(struct udevice *dev, int *offset_count);
334
335 /**
336  * dm_gpio_lookup_name() - Look up a named GPIO and return its description
337  *
338  * The name of a GPIO is typically its bank name followed by a number from 0.
339  * For example A0 is the first GPIO in bank A. Each bank is a separate driver
340  * model device.
341  *
342  * @name:       Name to look up
343  * @desc:       Returns description, on success
344  * @return 0 if OK, -ve on error
345  */
346 int dm_gpio_lookup_name(const char *name, struct gpio_desc *desc);
347
348 /**
349  * gpio_lookup_name - Look up a GPIO name and return its details
350  *
351  * This is used to convert a named GPIO into a device, offset and GPIO
352  * number.
353  *
354  * @name: GPIO name to look up
355  * @devp: Returns pointer to device which contains this GPIO
356  * @offsetp: Returns the offset number within this device
357  * @gpiop: Returns the absolute GPIO number, numbered from 0
358  */
359 int gpio_lookup_name(const char *name, struct udevice **devp,
360                      unsigned int *offsetp, unsigned int *gpiop);
361
362 /**
363  * gpio_get_values_as_int() - Turn the values of a list of GPIOs into an int
364  *
365  * This puts the value of the first GPIO into bit 0, the second into bit 1,
366  * etc. then returns the resulting integer.
367  *
368  * @gpio_list: List of GPIOs to collect
369  * @return resulting integer value, or -ve on error
370  */
371 int gpio_get_values_as_int(const int *gpio_list);
372
373 /**
374  * dm_gpio_get_values_as_int() - Turn the values of a list of GPIOs into an int
375  *
376  * This puts the value of the first GPIO into bit 0, the second into bit 1,
377  * etc. then returns the resulting integer.
378  *
379  * @desc_list: List of GPIOs to collect
380  * @count: Number of GPIOs
381  * @return resulting integer value, or -ve on error
382  */
383 int dm_gpio_get_values_as_int(const struct gpio_desc *desc_list, int count);
384
385 /**
386  * gpio_claim_vector() - claim a number of GPIOs for input
387  *
388  * @gpio_num_array:     array of gpios to claim, terminated by -1
389  * @fmt:                format string for GPIO names, e.g. "board_id%d"
390  * @return 0 if OK, -ve on error
391  */
392 int gpio_claim_vector(const int *gpio_num_array, const char *fmt);
393
394 /**
395  * gpio_request_by_name() - Locate and request a GPIO by name
396  *
397  * This operates by looking up the given list name in the device (device
398  * tree property) and requesting the GPIO for use. The property must exist
399  * in @dev's node.
400  *
401  * Use @flags to specify whether the GPIO should be an input or output. In
402  * principle this can also come from the device tree binding but most
403  * bindings don't provide this information. Specifically, when the GPIO uclass
404  * calls the xlate() method, it can return default flags, which are then
405  * ORed with this @flags.
406  *
407  * If we find that requesting the GPIO is not always needed we could add a
408  * new function or a new GPIOD_NO_REQUEST flag.
409  *
410  * At present driver model has no reference counting so if one device
411  * requests a GPIO which subsequently is unbound, the @desc->dev pointer
412  * will be invalid. However this will only happen if the GPIO device is
413  * unbound, not if it is removed, so this seems like a reasonable limitation
414  * for now. There is no real use case for unbinding drivers in normal
415  * operation.
416  *
417  * The device tree binding is doc/device-tree-bindings/gpio/gpio.txt in
418  * generate terms and each specific device may add additional details in
419  * a binding file in the same directory.
420  *
421  * @dev:        Device requesting the GPIO
422  * @list_name:  Name of GPIO list (e.g. "board-id-gpios")
423  * @index:      Index number of the GPIO in that list use request (0=first)
424  * @desc:       Returns GPIO description information. If there is no such
425  *              GPIO, dev->dev will be NULL.
426  * @flags:      Indicates the GPIO input/output settings (GPIOD_...)
427  * @return 0 if OK, -ENOENT if the GPIO does not exist, -EINVAL if there is
428  * something wrong with the list, or other -ve for another error (e.g.
429  * -EBUSY if a GPIO was already requested)
430  */
431 int gpio_request_by_name(struct udevice *dev, const char *list_name,
432                          int index, struct gpio_desc *desc, int flags);
433
434 /**
435  * gpio_request_list_by_name() - Request a list of GPIOs
436  *
437  * Reads all the GPIOs from a list and requests them. See
438  * gpio_request_by_name() for additional details. Lists should not be
439  * misused to hold unrelated or optional GPIOs. They should only be used
440  * for things like parallel data lines. A zero phandle terminates the list
441  * the list.
442  *
443  * This function will either succeed, and request all GPIOs in the list, or
444  * fail and request none (it will free already-requested GPIOs in case of
445  * an error part-way through).
446  *
447  * @dev:        Device requesting the GPIO
448  * @list_name:  Name of GPIO list (e.g. "board-id-gpios")
449  * @desc_list:  Returns a list of GPIO description information
450  * @max_count:  Maximum number of GPIOs to return (@desc_list must be at least
451  *              this big)
452  * @flags:      Indicates the GPIO input/output settings (GPIOD_...)
453  * @return number of GPIOs requested, or -ve on error
454  */
455 int gpio_request_list_by_name(struct udevice *dev, const char *list_name,
456                               struct gpio_desc *desc_list, int max_count,
457                               int flags);
458
459 /**
460  * dm_gpio_request() - manually request a GPIO
461  *
462  * Note: This function should only be used for testing / debugging. Instead.
463  * use gpio_request_by_name() to pull GPIOs from the device tree.
464  *
465  * @desc:       GPIO description of GPIO to request (see dm_gpio_lookup_name())
466  * @label:      Label to attach to the GPIO while claimed
467  * @return 0 if OK, -ve on error
468  */
469 int dm_gpio_request(struct gpio_desc *desc, const char *label);
470
471 /**
472  * gpio_get_list_count() - Returns the number of GPIOs in a list
473  *
474  * Counts the GPIOs in a list. See gpio_request_by_name() for additional
475  * details.
476  *
477  * @dev:        Device requesting the GPIO
478  * @list_name:  Name of GPIO list (e.g. "board-id-gpios")
479  * @return number of GPIOs (0 for an empty property) or -ENOENT if the list
480  * does not exist
481  */
482 int gpio_get_list_count(struct udevice *dev, const char *list_name);
483
484 /**
485  * gpio_request_by_name_nodev() - request GPIOs without a device
486  *
487  * This is a version of gpio_request_list_by_name() that does not use a
488  * device. Avoid it unless the caller is not yet using driver model
489  */
490 int gpio_request_by_name_nodev(const void *blob, int node,
491                                const char *list_name,
492                                int index, struct gpio_desc *desc, int flags);
493
494 /**
495  * gpio_request_list_by_name_nodev() - request GPIOs without a device
496  *
497  * This is a version of gpio_request_list_by_name() that does not use a
498  * device. Avoid it unless the caller is not yet using driver model
499  */
500 int gpio_request_list_by_name_nodev(const void *blob, int node,
501                                     const char *list_name,
502                                     struct gpio_desc *desc_list, int max_count,
503                                     int flags);
504
505 /**
506  * dm_gpio_free() - Free a single GPIO
507  *
508  * This frees a single GPIOs previously returned from gpio_request_by_name().
509  *
510  * @dev:        Device which requested the GPIO
511  * @desc:       GPIO to free
512  * @return 0 if OK, -ve on error
513  */
514 int dm_gpio_free(struct udevice *dev, struct gpio_desc *desc);
515
516 /**
517  * gpio_free_list() - Free a list of GPIOs
518  *
519  * This frees a list of GPIOs previously returned from
520  * gpio_request_list_by_name().
521  *
522  * @dev:        Device which requested the GPIOs
523  * @desc:       List of GPIOs to free
524  * @count:      Number of GPIOs in the list
525  * @return 0 if OK, -ve on error
526  */
527 int gpio_free_list(struct udevice *dev, struct gpio_desc *desc, int count);
528
529 /**
530  * gpio_free_list_nodev() - free GPIOs without a device
531  *
532  * This is a version of gpio_free_list() that does not use a
533  * device. Avoid it unless the caller is not yet using driver model
534  */
535 int gpio_free_list_nodev(struct gpio_desc *desc, int count);
536
537 /**
538  * dm_gpio_get_value() - Get the value of a GPIO
539  *
540  * This is the driver model version of the existing gpio_get_value() function
541  * and should be used instead of that.
542  *
543  * For now, these functions have a dm_ prefix since they conflict with
544  * existing names.
545  *
546  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
547  *              previously returned by gpio_request_by_name()
548  * @return GPIO value (0 for inactive, 1 for active) or -ve on error
549  */
550 int dm_gpio_get_value(const struct gpio_desc *desc);
551
552 int dm_gpio_set_value(const struct gpio_desc *desc, int value);
553
554 /**
555  * dm_gpio_get_open_drain() - Check if open-drain-mode of a GPIO is active
556  *
557  * This checks if open-drain-mode for a GPIO is enabled or not. This method is
558  * optional.
559  *
560  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
561  *              previously returned by gpio_request_by_name()
562  * @return Value of open drain mode for GPIO (0 for inactive, 1 for active) or
563  *         -ve on error
564  */
565 int dm_gpio_get_open_drain(struct gpio_desc *desc);
566
567 /**
568  * dm_gpio_set_open_drain() - Switch open-drain-mode of a GPIO on or off
569  *
570  * This enables or disables open-drain mode for a GPIO. This method is
571  * optional; if the driver does not support it, nothing happens when the method
572  * is called.
573  *
574  * In open-drain mode, instead of actively driving the output (Push-pull
575  * output), the GPIO's pin is connected to the collector (for a NPN transistor)
576  * or the drain (for a MOSFET) of a transistor, respectively. The pin then
577  * either forms an open circuit or a connection to ground, depending on the
578  * state of the transistor.
579  *
580  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
581  *              previously returned by gpio_request_by_name()
582  * @return 0 if OK, -ve on error
583  */
584 int dm_gpio_set_open_drain(struct gpio_desc *desc, int value);
585
586 /**
587  * dm_gpio_set_dir() - Set the direction for a GPIO
588  *
589  * This sets up the direction according tot the provided flags. It will do
590  * nothing unless the direction is actually specified.
591  *
592  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
593  *              previously returned by gpio_request_by_name()
594  * @return 0 if OK, -ve on error
595  */
596 int dm_gpio_set_dir(struct gpio_desc *desc);
597
598 /**
599  * dm_gpio_set_dir_flags() - Set direction using specific flags
600  *
601  * This is like dm_gpio_set_dir() except that the flags value is provided
602  * instead of being used from desc->flags. This is needed because in many
603  * cases the GPIO description does not include direction information.
604  * Note that desc->flags is updated by this function.
605  *
606  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
607  *              previously returned by gpio_request_by_name()
608  * @flags:      New flags to use
609  * @return 0 if OK, -ve on error, in which case desc->flags is not updated
610  */
611 int dm_gpio_set_dir_flags(struct gpio_desc *desc, ulong flags);
612
613 /**
614  * gpio_get_number() - Get the global GPIO number of a GPIO
615  *
616  * This should only be used for debugging or interest. It returns the number
617  * that should be used for gpio_get_value() etc. to access this GPIO.
618  *
619  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
620  *              previously returned by gpio_request_by_name()
621  * @return GPIO number, or -ve if not found
622  */
623 int gpio_get_number(const struct gpio_desc *desc);
624
625 #endif  /* _ASM_GENERIC_GPIO_H_ */