| // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later | 
| /* | 
|  * Copyright (C) 2011 NXP Semiconductors | 
|  * | 
|  * Code portions referenced from the i2x-pxa and i2c-pnx drivers | 
|  * | 
|  * Make SMBus byte and word transactions work on LPC178x/7x | 
|  * Copyright (c) 2012 | 
|  * Alexander Potashev, Emcraft Systems, aspotashev@emcraft.com | 
|  * Anton Protopopov, Emcraft Systems, antonp@emcraft.com | 
|  * | 
|  * Copyright (C) 2015 Joachim Eastwood <manabian@gmail.com> | 
|  */ | 
|   | 
| #include <linux/clk.h> | 
| #include <linux/errno.h> | 
| #include <linux/i2c.h> | 
| #include <linux/interrupt.h> | 
| #include <linux/io.h> | 
| #include <linux/kernel.h> | 
| #include <linux/module.h> | 
| #include <linux/of.h> | 
| #include <linux/of_device.h> | 
| #include <linux/platform_device.h> | 
| #include <linux/sched.h> | 
| #include <linux/time.h> | 
|   | 
| /* LPC24xx register offsets and bits */ | 
| #define LPC24XX_I2CONSET    0x00 | 
| #define LPC24XX_I2STAT        0x04 | 
| #define LPC24XX_I2DAT        0x08 | 
| #define LPC24XX_I2ADDR        0x0c | 
| #define LPC24XX_I2SCLH        0x10 | 
| #define LPC24XX_I2SCLL        0x14 | 
| #define LPC24XX_I2CONCLR    0x18 | 
|   | 
| #define LPC24XX_AA        BIT(2) | 
| #define LPC24XX_SI        BIT(3) | 
| #define LPC24XX_STO        BIT(4) | 
| #define LPC24XX_STA        BIT(5) | 
| #define LPC24XX_I2EN        BIT(6) | 
|   | 
| #define LPC24XX_STO_AA        (LPC24XX_STO | LPC24XX_AA) | 
| #define LPC24XX_CLEAR_ALL    (LPC24XX_AA | LPC24XX_SI | LPC24XX_STO | \ | 
|                  LPC24XX_STA | LPC24XX_I2EN) | 
|   | 
| /* I2C SCL clock has different duty cycle depending on mode */ | 
| #define I2C_STD_MODE_DUTY        46 | 
| #define I2C_FAST_MODE_DUTY        36 | 
| #define I2C_FAST_MODE_PLUS_DUTY        38 | 
|   | 
| /* | 
|  * 26 possible I2C status codes, but codes applicable only | 
|  * to master are listed here and used in this driver | 
|  */ | 
| enum { | 
|     M_BUS_ERROR        = 0x00, | 
|     M_START            = 0x08, | 
|     M_REPSTART        = 0x10, | 
|     MX_ADDR_W_ACK        = 0x18, | 
|     MX_ADDR_W_NACK        = 0x20, | 
|     MX_DATA_W_ACK        = 0x28, | 
|     MX_DATA_W_NACK        = 0x30, | 
|     M_DATA_ARB_LOST        = 0x38, | 
|     MR_ADDR_R_ACK        = 0x40, | 
|     MR_ADDR_R_NACK        = 0x48, | 
|     MR_DATA_R_ACK        = 0x50, | 
|     MR_DATA_R_NACK        = 0x58, | 
|     M_I2C_IDLE        = 0xf8, | 
| }; | 
|   | 
| struct lpc2k_i2c { | 
|     void __iomem        *base; | 
|     struct clk        *clk; | 
|     int            irq; | 
|     wait_queue_head_t    wait; | 
|     struct i2c_adapter    adap; | 
|     struct i2c_msg        *msg; | 
|     int            msg_idx; | 
|     int            msg_status; | 
|     int            is_last; | 
| }; | 
|   | 
| static void i2c_lpc2k_reset(struct lpc2k_i2c *i2c) | 
| { | 
|     /* Will force clear all statuses */ | 
|     writel(LPC24XX_CLEAR_ALL, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
|     writel(0, i2c->base + LPC24XX_I2ADDR); | 
|     writel(LPC24XX_I2EN, i2c->base + LPC24XX_I2CONSET); | 
| } | 
|   | 
| static int i2c_lpc2k_clear_arb(struct lpc2k_i2c *i2c) | 
| { | 
|     unsigned long timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(1000); | 
|   | 
|     /* | 
|      * If the transfer needs to abort for some reason, we'll try to | 
|      * force a stop condition to clear any pending bus conditions | 
|      */ | 
|     writel(LPC24XX_STO, i2c->base + LPC24XX_I2CONSET); | 
|   | 
|     /* Wait for status change */ | 
|     while (readl(i2c->base + LPC24XX_I2STAT) != M_I2C_IDLE) { | 
|         if (time_after(jiffies, timeout)) { | 
|             /* Bus was not idle, try to reset adapter */ | 
|             i2c_lpc2k_reset(i2c); | 
|             return -EBUSY; | 
|         } | 
|   | 
|         cpu_relax(); | 
|     } | 
|   | 
|     return 0; | 
| } | 
|   | 
| static void i2c_lpc2k_pump_msg(struct lpc2k_i2c *i2c) | 
| { | 
|     unsigned char data; | 
|     u32 status; | 
|   | 
|     /* | 
|      * I2C in the LPC2xxx series is basically a state machine. | 
|      * Just run through the steps based on the current status. | 
|      */ | 
|     status = readl(i2c->base + LPC24XX_I2STAT); | 
|   | 
|     switch (status) { | 
|     case M_START: | 
|     case M_REPSTART: | 
|         /* Start bit was just sent out, send out addr and dir */ | 
|         data = i2c_8bit_addr_from_msg(i2c->msg); | 
|   | 
|         writel(data, i2c->base + LPC24XX_I2DAT); | 
|         writel(LPC24XX_STA, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
|         break; | 
|   | 
|     case MX_ADDR_W_ACK: | 
|     case MX_DATA_W_ACK: | 
|         /* | 
|          * Address or data was sent out with an ACK. If there is more | 
|          * data to send, send it now | 
|          */ | 
|         if (i2c->msg_idx < i2c->msg->len) { | 
|             writel(i2c->msg->buf[i2c->msg_idx], | 
|                    i2c->base + LPC24XX_I2DAT); | 
|         } else if (i2c->is_last) { | 
|             /* Last message, send stop */ | 
|             writel(LPC24XX_STO_AA, i2c->base + LPC24XX_I2CONSET); | 
|             writel(LPC24XX_SI, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
|             i2c->msg_status = 0; | 
|             disable_irq_nosync(i2c->irq); | 
|         } else { | 
|             i2c->msg_status = 0; | 
|             disable_irq_nosync(i2c->irq); | 
|         } | 
|   | 
|         i2c->msg_idx++; | 
|         break; | 
|   | 
|     case MR_ADDR_R_ACK: | 
|         /* Receive first byte from slave */ | 
|         if (i2c->msg->len == 1) { | 
|             /* Last byte, return NACK */ | 
|             writel(LPC24XX_AA, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
|         } else { | 
|             /* Not last byte, return ACK */ | 
|             writel(LPC24XX_AA, i2c->base + LPC24XX_I2CONSET); | 
|         } | 
|   | 
|         writel(LPC24XX_STA, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
|         break; | 
|   | 
|     case MR_DATA_R_NACK: | 
|         /* | 
|          * The I2C shows NACK status on reads, so we need to accept | 
|          * the NACK as an ACK here. This should be ok, as the real | 
|          * BACK would of been caught on the address write. | 
|          */ | 
|     case MR_DATA_R_ACK: | 
|         /* Data was received */ | 
|         if (i2c->msg_idx < i2c->msg->len) { | 
|             i2c->msg->buf[i2c->msg_idx] = | 
|                     readl(i2c->base + LPC24XX_I2DAT); | 
|         } | 
|   | 
|         /* If transfer is done, send STOP */ | 
|         if (i2c->msg_idx >= i2c->msg->len - 1 && i2c->is_last) { | 
|             writel(LPC24XX_STO_AA, i2c->base + LPC24XX_I2CONSET); | 
|             writel(LPC24XX_SI, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
|             i2c->msg_status = 0; | 
|         } | 
|   | 
|         /* Message is done */ | 
|         if (i2c->msg_idx >= i2c->msg->len - 1) { | 
|             i2c->msg_status = 0; | 
|             disable_irq_nosync(i2c->irq); | 
|         } | 
|   | 
|         /* | 
|          * One pre-last data input, send NACK to tell the slave that | 
|          * this is going to be the last data byte to be transferred. | 
|          */ | 
|         if (i2c->msg_idx >= i2c->msg->len - 2) { | 
|             /* One byte left to receive - NACK */ | 
|             writel(LPC24XX_AA, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
|         } else { | 
|             /* More than one byte left to receive - ACK */ | 
|             writel(LPC24XX_AA, i2c->base + LPC24XX_I2CONSET); | 
|         } | 
|   | 
|         writel(LPC24XX_STA, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
|         i2c->msg_idx++; | 
|         break; | 
|   | 
|     case MX_ADDR_W_NACK: | 
|     case MX_DATA_W_NACK: | 
|     case MR_ADDR_R_NACK: | 
|         /* NACK processing is done */ | 
|         writel(LPC24XX_STO_AA, i2c->base + LPC24XX_I2CONSET); | 
|         i2c->msg_status = -ENXIO; | 
|         disable_irq_nosync(i2c->irq); | 
|         break; | 
|   | 
|     case M_DATA_ARB_LOST: | 
|         /* Arbitration lost */ | 
|         i2c->msg_status = -EAGAIN; | 
|   | 
|         /* Release the I2C bus */ | 
|         writel(LPC24XX_STA | LPC24XX_STO, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
|         disable_irq_nosync(i2c->irq); | 
|         break; | 
|   | 
|     default: | 
|         /* Unexpected statuses */ | 
|         i2c->msg_status = -EIO; | 
|         disable_irq_nosync(i2c->irq); | 
|         break; | 
|     } | 
|   | 
|     /* Exit on failure or all bytes transferred */ | 
|     if (i2c->msg_status != -EBUSY) | 
|         wake_up(&i2c->wait); | 
|   | 
|     /* | 
|      * If `msg_status` is zero, then `lpc2k_process_msg()` | 
|      * is responsible for clearing the SI flag. | 
|      */ | 
|     if (i2c->msg_status != 0) | 
|         writel(LPC24XX_SI, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
| } | 
|   | 
| static int lpc2k_process_msg(struct lpc2k_i2c *i2c, int msgidx) | 
| { | 
|     /* A new transfer is kicked off by initiating a start condition */ | 
|     if (!msgidx) { | 
|         writel(LPC24XX_STA, i2c->base + LPC24XX_I2CONSET); | 
|     } else { | 
|         /* | 
|          * A multi-message I2C transfer continues where the | 
|          * previous I2C transfer left off and uses the | 
|          * current condition of the I2C adapter. | 
|          */ | 
|         if (unlikely(i2c->msg->flags & I2C_M_NOSTART)) { | 
|             WARN_ON(i2c->msg->len == 0); | 
|   | 
|             if (!(i2c->msg->flags & I2C_M_RD)) { | 
|                 /* Start transmit of data */ | 
|                 writel(i2c->msg->buf[0], | 
|                        i2c->base + LPC24XX_I2DAT); | 
|                 i2c->msg_idx++; | 
|             } | 
|         } else { | 
|             /* Start or repeated start */ | 
|             writel(LPC24XX_STA, i2c->base + LPC24XX_I2CONSET); | 
|         } | 
|   | 
|         writel(LPC24XX_SI, i2c->base + LPC24XX_I2CONCLR); | 
|     } | 
|   | 
|     enable_irq(i2c->irq); | 
|   | 
|     /* Wait for transfer completion */ | 
|     if (wait_event_timeout(i2c->wait, i2c->msg_status != -EBUSY, | 
|                    msecs_to_jiffies(1000)) == 0) { | 
|         disable_irq_nosync(i2c->irq); | 
|   | 
|         return -ETIMEDOUT; | 
|     } | 
|   | 
|     return i2c->msg_status; | 
| } | 
|   | 
| static int i2c_lpc2k_xfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, | 
|               int msg_num) | 
| { | 
|     struct lpc2k_i2c *i2c = i2c_get_adapdata(adap); | 
|     int ret, i; | 
|     u32 stat; | 
|   | 
|     /* Check for bus idle condition */ | 
|     stat = readl(i2c->base + LPC24XX_I2STAT); | 
|     if (stat != M_I2C_IDLE) { | 
|         /* Something is holding the bus, try to clear it */ | 
|         return i2c_lpc2k_clear_arb(i2c); | 
|     } | 
|   | 
|     /* Process a single message at a time */ | 
|     for (i = 0; i < msg_num; i++) { | 
|         /* Save message pointer and current message data index */ | 
|         i2c->msg = &msgs[i]; | 
|         i2c->msg_idx = 0; | 
|         i2c->msg_status = -EBUSY; | 
|         i2c->is_last = (i == (msg_num - 1)); | 
|   | 
|         ret = lpc2k_process_msg(i2c, i); | 
|         if (ret) | 
|             return ret; | 
|     } | 
|   | 
|     return msg_num; | 
| } | 
|   | 
| static irqreturn_t i2c_lpc2k_handler(int irq, void *dev_id) | 
| { | 
|     struct lpc2k_i2c *i2c = dev_id; | 
|   | 
|     if (readl(i2c->base + LPC24XX_I2CONSET) & LPC24XX_SI) { | 
|         i2c_lpc2k_pump_msg(i2c); | 
|         return IRQ_HANDLED; | 
|     } | 
|   | 
|     return IRQ_NONE; | 
| } | 
|   | 
| static u32 i2c_lpc2k_functionality(struct i2c_adapter *adap) | 
| { | 
|     /* Only emulated SMBus for now */ | 
|     return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_SMBUS_EMUL; | 
| } | 
|   | 
| static const struct i2c_algorithm i2c_lpc2k_algorithm = { | 
|     .master_xfer    = i2c_lpc2k_xfer, | 
|     .functionality    = i2c_lpc2k_functionality, | 
| }; | 
|   | 
| static int i2c_lpc2k_probe(struct platform_device *pdev) | 
| { | 
|     struct lpc2k_i2c *i2c; | 
|     u32 bus_clk_rate; | 
|     u32 scl_high; | 
|     u32 clkrate; | 
|     int ret; | 
|   | 
|     i2c = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*i2c), GFP_KERNEL); | 
|     if (!i2c) | 
|         return -ENOMEM; | 
|   | 
|     i2c->base = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0); | 
|     if (IS_ERR(i2c->base)) | 
|         return PTR_ERR(i2c->base); | 
|   | 
|     i2c->irq = platform_get_irq(pdev, 0); | 
|     if (i2c->irq < 0) | 
|         return i2c->irq; | 
|   | 
|     init_waitqueue_head(&i2c->wait); | 
|   | 
|     i2c->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, NULL); | 
|     if (IS_ERR(i2c->clk)) { | 
|         dev_err(&pdev->dev, "error getting clock\n"); | 
|         return PTR_ERR(i2c->clk); | 
|     } | 
|   | 
|     ret = clk_prepare_enable(i2c->clk); | 
|     if (ret) { | 
|         dev_err(&pdev->dev, "unable to enable clock.\n"); | 
|         return ret; | 
|     } | 
|   | 
|     ret = devm_request_irq(&pdev->dev, i2c->irq, i2c_lpc2k_handler, 0, | 
|                    dev_name(&pdev->dev), i2c); | 
|     if (ret < 0) { | 
|         dev_err(&pdev->dev, "can't request interrupt.\n"); | 
|         goto fail_clk; | 
|     } | 
|   | 
|     disable_irq_nosync(i2c->irq); | 
|   | 
|     /* Place controller is a known state */ | 
|     i2c_lpc2k_reset(i2c); | 
|   | 
|     ret = of_property_read_u32(pdev->dev.of_node, "clock-frequency", | 
|                    &bus_clk_rate); | 
|     if (ret) | 
|         bus_clk_rate = I2C_MAX_STANDARD_MODE_FREQ; | 
|   | 
|     clkrate = clk_get_rate(i2c->clk); | 
|     if (clkrate == 0) { | 
|         dev_err(&pdev->dev, "can't get I2C base clock\n"); | 
|         ret = -EINVAL; | 
|         goto fail_clk; | 
|     } | 
|   | 
|     /* Setup I2C dividers to generate clock with proper duty cycle */ | 
|     clkrate = clkrate / bus_clk_rate; | 
|     if (bus_clk_rate <= I2C_MAX_STANDARD_MODE_FREQ) | 
|         scl_high = (clkrate * I2C_STD_MODE_DUTY) / 100; | 
|     else if (bus_clk_rate <= I2C_MAX_FAST_MODE_FREQ) | 
|         scl_high = (clkrate * I2C_FAST_MODE_DUTY) / 100; | 
|     else | 
|         scl_high = (clkrate * I2C_FAST_MODE_PLUS_DUTY) / 100; | 
|   | 
|     writel(scl_high, i2c->base + LPC24XX_I2SCLH); | 
|     writel(clkrate - scl_high, i2c->base + LPC24XX_I2SCLL); | 
|   | 
|     platform_set_drvdata(pdev, i2c); | 
|   | 
|     i2c_set_adapdata(&i2c->adap, i2c); | 
|     i2c->adap.owner = THIS_MODULE; | 
|     strlcpy(i2c->adap.name, "LPC2K I2C adapter", sizeof(i2c->adap.name)); | 
|     i2c->adap.algo = &i2c_lpc2k_algorithm; | 
|     i2c->adap.dev.parent = &pdev->dev; | 
|     i2c->adap.dev.of_node = pdev->dev.of_node; | 
|   | 
|     ret = i2c_add_adapter(&i2c->adap); | 
|     if (ret < 0) | 
|         goto fail_clk; | 
|   | 
|     dev_info(&pdev->dev, "LPC2K I2C adapter\n"); | 
|   | 
|     return 0; | 
|   | 
| fail_clk: | 
|     clk_disable_unprepare(i2c->clk); | 
|     return ret; | 
| } | 
|   | 
| static int i2c_lpc2k_remove(struct platform_device *dev) | 
| { | 
|     struct lpc2k_i2c *i2c = platform_get_drvdata(dev); | 
|   | 
|     i2c_del_adapter(&i2c->adap); | 
|     clk_disable_unprepare(i2c->clk); | 
|   | 
|     return 0; | 
| } | 
|   | 
| #ifdef CONFIG_PM | 
| static int i2c_lpc2k_suspend(struct device *dev) | 
| { | 
|     struct lpc2k_i2c *i2c = dev_get_drvdata(dev); | 
|   | 
|     clk_disable(i2c->clk); | 
|   | 
|     return 0; | 
| } | 
|   | 
| static int i2c_lpc2k_resume(struct device *dev) | 
| { | 
|     struct lpc2k_i2c *i2c = dev_get_drvdata(dev); | 
|   | 
|     clk_enable(i2c->clk); | 
|     i2c_lpc2k_reset(i2c); | 
|   | 
|     return 0; | 
| } | 
|   | 
| static const struct dev_pm_ops i2c_lpc2k_dev_pm_ops = { | 
|     .suspend_noirq = i2c_lpc2k_suspend, | 
|     .resume_noirq = i2c_lpc2k_resume, | 
| }; | 
|   | 
| #define I2C_LPC2K_DEV_PM_OPS (&i2c_lpc2k_dev_pm_ops) | 
| #else | 
| #define I2C_LPC2K_DEV_PM_OPS NULL | 
| #endif | 
|   | 
| static const struct of_device_id lpc2k_i2c_match[] = { | 
|     { .compatible = "nxp,lpc1788-i2c" }, | 
|     {}, | 
| }; | 
| MODULE_DEVICE_TABLE(of, lpc2k_i2c_match); | 
|   | 
| static struct platform_driver i2c_lpc2k_driver = { | 
|     .probe    = i2c_lpc2k_probe, | 
|     .remove    = i2c_lpc2k_remove, | 
|     .driver    = { | 
|         .name        = "lpc2k-i2c", | 
|         .pm        = I2C_LPC2K_DEV_PM_OPS, | 
|         .of_match_table    = lpc2k_i2c_match, | 
|     }, | 
| }; | 
| module_platform_driver(i2c_lpc2k_driver); | 
|   | 
| MODULE_AUTHOR("Kevin Wells <kevin.wells@nxp.com>"); | 
| MODULE_DESCRIPTION("I2C driver for LPC2xxx devices"); | 
| MODULE_LICENSE("GPL"); | 
| MODULE_ALIAS("platform:lpc2k-i2c"); |