Merge git://git.denx.de/u-boot-dm
[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         /**
255          * get_function() Get the GPIO function
256          *
257          * @dev:     Device to check
258          * @offset:  GPIO offset within that device
259          * @return current function - GPIOF_...
260          */
261         int (*get_function)(struct udevice *dev, unsigned offset);
262
263         /**
264          * xlate() - Translate phandle arguments into a GPIO description
265          *
266          * This function should set up the fields in desc according to the
267          * information in the arguments. The uclass will have set up:
268          *
269          *   @desc->dev to @dev
270          *   @desc->flags to 0
271          *   @desc->offset to 0
272          *
273          * This method is optional and defaults to gpio_xlate_offs_flags,
274          * which will parse offset and the GPIO_ACTIVE_LOW flag in the first
275          * two arguments.
276          *
277          * Note that @dev is passed in as a parameter to follow driver model
278          * uclass conventions, even though it is already available as
279          * desc->dev.
280          *
281          * @dev:        GPIO device
282          * @desc:       Place to put GPIO description
283          * @args:       Arguments provided in description
284          * @return 0 if OK, -ve on error
285          */
286         int (*xlate)(struct udevice *dev, struct gpio_desc *desc,
287                      struct fdtdec_phandle_args *args);
288 };
289
290 /**
291  * struct gpio_dev_priv - information about a device used by the uclass
292  *
293  * The uclass combines all active GPIO devices into a unified numbering
294  * scheme. To do this it maintains some private information about each
295  * device.
296  *
297  * To implement driver model support in your GPIO driver, add a probe
298  * handler, and set @gpio_count and @bank_name correctly in that handler.
299  * This tells the uclass the name of the GPIO bank and the number of GPIOs
300  * it contains.
301  *
302  * @bank_name: Name of the GPIO device (e.g 'a' means GPIOs will be called
303  * 'A0', 'A1', etc.
304  * @gpio_count: Number of GPIOs in this device
305  * @gpio_base: Base GPIO number for this device. For the first active device
306  * this will be 0; the numbering for others will follow sequentially so that
307  * @gpio_base for device 1 will equal the number of GPIOs in device 0.
308  * @name: Array of pointers to the name for each GPIO in this bank. The
309  * value of the pointer will be NULL if the GPIO has not been claimed.
310  */
311 struct gpio_dev_priv {
312         const char *bank_name;
313         unsigned gpio_count;
314         unsigned gpio_base;
315         char **name;
316 };
317
318 /* Access the GPIO operations for a device */
319 #define gpio_get_ops(dev)       ((struct dm_gpio_ops *)(dev)->driver->ops)
320
321 /**
322  * gpio_get_bank_info - Return information about a GPIO bank/device
323  *
324  * This looks up a device and returns both its GPIO base name and the number
325  * of GPIOs it controls.
326  *
327  * @dev: Device to look up
328  * @offset_count: Returns number of GPIOs within this bank
329  * @return bank name of this device
330  */
331 const char *gpio_get_bank_info(struct udevice *dev, int *offset_count);
332
333 /**
334  * dm_gpio_lookup_name() - Look up a named GPIO and return its description
335  *
336  * The name of a GPIO is typically its bank name followed by a number from 0.
337  * For example A0 is the first GPIO in bank A. Each bank is a separate driver
338  * model device.
339  *
340  * @name:       Name to look up
341  * @desc:       Returns description, on success
342  * @return 0 if OK, -ve on error
343  */
344 int dm_gpio_lookup_name(const char *name, struct gpio_desc *desc);
345
346 /**
347  * gpio_lookup_name - Look up a GPIO name and return its details
348  *
349  * This is used to convert a named GPIO into a device, offset and GPIO
350  * number.
351  *
352  * @name: GPIO name to look up
353  * @devp: Returns pointer to device which contains this GPIO
354  * @offsetp: Returns the offset number within this device
355  * @gpiop: Returns the absolute GPIO number, numbered from 0
356  */
357 int gpio_lookup_name(const char *name, struct udevice **devp,
358                      unsigned int *offsetp, unsigned int *gpiop);
359
360 /**
361  * gpio_get_values_as_int() - Turn the values of a list of GPIOs into an int
362  *
363  * This puts the value of the first GPIO into bit 0, the second into bit 1,
364  * etc. then returns the resulting integer.
365  *
366  * @gpio_list: List of GPIOs to collect
367  * @return resulting integer value, or -ve on error
368  */
369 int gpio_get_values_as_int(const int *gpio_list);
370
371 /**
372  * dm_gpio_get_values_as_int() - Turn the values of a list of GPIOs into an int
373  *
374  * This puts the value of the first GPIO into bit 0, the second into bit 1,
375  * etc. then returns the resulting integer.
376  *
377  * @desc_list: List of GPIOs to collect
378  * @count: Number of GPIOs
379  * @return resulting integer value, or -ve on error
380  */
381 int dm_gpio_get_values_as_int(const struct gpio_desc *desc_list, int count);
382
383 /**
384  * gpio_claim_vector() - claim a number of GPIOs for input
385  *
386  * @gpio_num_array:     array of gpios to claim, terminated by -1
387  * @fmt:                format string for GPIO names, e.g. "board_id%d"
388  * @return 0 if OK, -ve on error
389  */
390 int gpio_claim_vector(const int *gpio_num_array, const char *fmt);
391
392 /**
393  * gpio_request_by_name() - Locate and request a GPIO by name
394  *
395  * This operates by looking up the given list name in the device (device
396  * tree property) and requesting the GPIO for use. The property must exist
397  * in @dev's node.
398  *
399  * Use @flags to specify whether the GPIO should be an input or output. In
400  * principle this can also come from the device tree binding but most
401  * bindings don't provide this information. Specifically, when the GPIO uclass
402  * calls the xlate() method, it can return default flags, which are then
403  * ORed with this @flags.
404  *
405  * If we find that requesting the GPIO is not always needed we could add a
406  * new function or a new GPIOD_NO_REQUEST flag.
407  *
408  * At present driver model has no reference counting so if one device
409  * requests a GPIO which subsequently is unbound, the @desc->dev pointer
410  * will be invalid. However this will only happen if the GPIO device is
411  * unbound, not if it is removed, so this seems like a reasonable limitation
412  * for now. There is no real use case for unbinding drivers in normal
413  * operation.
414  *
415  * The device tree binding is doc/device-tree-bindings/gpio/gpio.txt in
416  * generate terms and each specific device may add additional details in
417  * a binding file in the same directory.
418  *
419  * @dev:        Device requesting the GPIO
420  * @list_name:  Name of GPIO list (e.g. "board-id-gpios")
421  * @index:      Index number of the GPIO in that list use request (0=first)
422  * @desc:       Returns GPIO description information. If there is no such
423  *              GPIO, dev->dev will be NULL.
424  * @flags:      Indicates the GPIO input/output settings (GPIOD_...)
425  * @return 0 if OK, -ENOENT if the GPIO does not exist, -EINVAL if there is
426  * something wrong with the list, or other -ve for another error (e.g.
427  * -EBUSY if a GPIO was already requested)
428  */
429 int gpio_request_by_name(struct udevice *dev, const char *list_name,
430                          int index, struct gpio_desc *desc, int flags);
431
432 /**
433  * gpio_request_list_by_name() - Request a list of GPIOs
434  *
435  * Reads all the GPIOs from a list and requests them. See
436  * gpio_request_by_name() for additional details. Lists should not be
437  * misused to hold unrelated or optional GPIOs. They should only be used
438  * for things like parallel data lines. A zero phandle terminates the list
439  * the list.
440  *
441  * This function will either succeed, and request all GPIOs in the list, or
442  * fail and request none (it will free already-requested GPIOs in case of
443  * an error part-way through).
444  *
445  * @dev:        Device requesting the GPIO
446  * @list_name:  Name of GPIO list (e.g. "board-id-gpios")
447  * @desc_list:  Returns a list of GPIO description information
448  * @max_count:  Maximum number of GPIOs to return (@desc_list must be at least
449  *              this big)
450  * @flags:      Indicates the GPIO input/output settings (GPIOD_...)
451  * @return number of GPIOs requested, or -ve on error
452  */
453 int gpio_request_list_by_name(struct udevice *dev, const char *list_name,
454                               struct gpio_desc *desc_list, int max_count,
455                               int flags);
456
457 /**
458  * dm_gpio_request() - manually request a GPIO
459  *
460  * Note: This function should only be used for testing / debugging. Instead.
461  * use gpio_request_by_name() to pull GPIOs from the device tree.
462  *
463  * @desc:       GPIO description of GPIO to request (see dm_gpio_lookup_name())
464  * @label:      Label to attach to the GPIO while claimed
465  * @return 0 if OK, -ve on error
466  */
467 int dm_gpio_request(struct gpio_desc *desc, const char *label);
468
469 /**
470  * gpio_get_list_count() - Returns the number of GPIOs in a list
471  *
472  * Counts the GPIOs in a list. See gpio_request_by_name() for additional
473  * details.
474  *
475  * @dev:        Device requesting the GPIO
476  * @list_name:  Name of GPIO list (e.g. "board-id-gpios")
477  * @return number of GPIOs (0 for an empty property) or -ENOENT if the list
478  * does not exist
479  */
480 int gpio_get_list_count(struct udevice *dev, const char *list_name);
481
482 /**
483  * gpio_request_by_name_nodev() - request GPIOs without a device
484  *
485  * This is a version of gpio_request_list_by_name() that does not use a
486  * device. Avoid it unless the caller is not yet using driver model
487  */
488 int gpio_request_by_name_nodev(const void *blob, int node,
489                                const char *list_name,
490                                int index, struct gpio_desc *desc, int flags);
491
492 /**
493  * gpio_request_list_by_name_nodev() - request GPIOs without a device
494  *
495  * This is a version of gpio_request_list_by_name() that does not use a
496  * device. Avoid it unless the caller is not yet using driver model
497  */
498 int gpio_request_list_by_name_nodev(const void *blob, int node,
499                                     const char *list_name,
500                                     struct gpio_desc *desc_list, int max_count,
501                                     int flags);
502
503 /**
504  * dm_gpio_free() - Free a single GPIO
505  *
506  * This frees a single GPIOs previously returned from gpio_request_by_name().
507  *
508  * @dev:        Device which requested the GPIO
509  * @desc:       GPIO to free
510  * @return 0 if OK, -ve on error
511  */
512 int dm_gpio_free(struct udevice *dev, struct gpio_desc *desc);
513
514 /**
515  * gpio_free_list() - Free a list of GPIOs
516  *
517  * This frees a list of GPIOs previously returned from
518  * gpio_request_list_by_name().
519  *
520  * @dev:        Device which requested the GPIOs
521  * @desc:       List of GPIOs to free
522  * @count:      Number of GPIOs in the list
523  * @return 0 if OK, -ve on error
524  */
525 int gpio_free_list(struct udevice *dev, struct gpio_desc *desc, int count);
526
527 /**
528  * gpio_free_list_nodev() - free GPIOs without a device
529  *
530  * This is a version of gpio_free_list() that does not use a
531  * device. Avoid it unless the caller is not yet using driver model
532  */
533 int gpio_free_list_nodev(struct gpio_desc *desc, int count);
534
535 /**
536  * dm_gpio_get_value() - Get the value of a GPIO
537  *
538  * This is the driver model version of the existing gpio_get_value() function
539  * and should be used instead of that.
540  *
541  * For now, these functions have a dm_ prefix since they conflict with
542  * existing names.
543  *
544  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
545  *              previously returned by gpio_request_by_name()
546  * @return GPIO value (0 for inactive, 1 for active) or -ve on error
547  */
548 int dm_gpio_get_value(const struct gpio_desc *desc);
549
550 int dm_gpio_set_value(const struct gpio_desc *desc, int value);
551
552 /**
553  * dm_gpio_set_dir() - Set the direction for a GPIO
554  *
555  * This sets up the direction according tot the provided flags. It will do
556  * nothing unless the direction is actually specified.
557  *
558  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
559  *              previously returned by gpio_request_by_name()
560  * @return 0 if OK, -ve on error
561  */
562 int dm_gpio_set_dir(struct gpio_desc *desc);
563
564 /**
565  * dm_gpio_set_dir_flags() - Set direction using specific flags
566  *
567  * This is like dm_gpio_set_dir() except that the flags value is provided
568  * instead of being used from desc->flags. This is needed because in many
569  * cases the GPIO description does not include direction information.
570  * Note that desc->flags is updated by this function.
571  *
572  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
573  *              previously returned by gpio_request_by_name()
574  * @flags:      New flags to use
575  * @return 0 if OK, -ve on error, in which case desc->flags is not updated
576  */
577 int dm_gpio_set_dir_flags(struct gpio_desc *desc, ulong flags);
578
579 /**
580  * gpio_get_number() - Get the global GPIO number of a GPIO
581  *
582  * This should only be used for debugging or interest. It returns the number
583  * that should be used for gpio_get_value() etc. to access this GPIO.
584  *
585  * @desc:       GPIO description containing device, offset and flags,
586  *              previously returned by gpio_request_by_name()
587  * @return GPIO number, or -ve if not found
588  */
589 int gpio_get_number(const struct gpio_desc *desc);
590
591 #endif  /* _ASM_GENERIC_GPIO_H_ */