xref: /arm-trusted-firmware/drivers/mtd/spi-mem/spi_mem.c (revision 91f16700b400a8c0651d24a598fc48ee2997a0d7)
1*91f16700Schasinglulu /*
2*91f16700Schasinglulu  * Copyright (c) 2019-2022, STMicroelectronics - All Rights Reserved
3*91f16700Schasinglulu  *
4*91f16700Schasinglulu  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
5*91f16700Schasinglulu  */
6*91f16700Schasinglulu 
7*91f16700Schasinglulu #include <assert.h>
8*91f16700Schasinglulu #include <inttypes.h>
9*91f16700Schasinglulu #include <stdint.h>
10*91f16700Schasinglulu 
11*91f16700Schasinglulu #include <drivers/spi_mem.h>
12*91f16700Schasinglulu #include <lib/utils_def.h>
13*91f16700Schasinglulu #include <libfdt.h>
14*91f16700Schasinglulu 
15*91f16700Schasinglulu #define SPI_MEM_DEFAULT_SPEED_HZ 100000U
16*91f16700Schasinglulu 
17*91f16700Schasinglulu /*
18*91f16700Schasinglulu  * struct spi_slave - Representation of a SPI slave.
19*91f16700Schasinglulu  *
20*91f16700Schasinglulu  * @max_hz:		Maximum speed for this slave in Hertz.
21*91f16700Schasinglulu  * @cs:			ID of the chip select connected to the slave.
22*91f16700Schasinglulu  * @mode:		SPI mode to use for this slave (see SPI mode flags).
23*91f16700Schasinglulu  * @ops:		Ops defined by the bus.
24*91f16700Schasinglulu  */
25*91f16700Schasinglulu struct spi_slave {
26*91f16700Schasinglulu 	unsigned int max_hz;
27*91f16700Schasinglulu 	unsigned int cs;
28*91f16700Schasinglulu 	unsigned int mode;
29*91f16700Schasinglulu 	const struct spi_bus_ops *ops;
30*91f16700Schasinglulu };
31*91f16700Schasinglulu 
32*91f16700Schasinglulu static struct spi_slave spi_slave;
33*91f16700Schasinglulu 
34*91f16700Schasinglulu static bool spi_mem_check_buswidth_req(uint8_t buswidth, bool tx)
35*91f16700Schasinglulu {
36*91f16700Schasinglulu 	switch (buswidth) {
37*91f16700Schasinglulu 	case 1U:
38*91f16700Schasinglulu 		return true;
39*91f16700Schasinglulu 
40*91f16700Schasinglulu 	case 2U:
41*91f16700Schasinglulu 		if ((tx && (spi_slave.mode & (SPI_TX_DUAL | SPI_TX_QUAD)) !=
42*91f16700Schasinglulu 		     0U) ||
43*91f16700Schasinglulu 		    (!tx && (spi_slave.mode & (SPI_RX_DUAL | SPI_RX_QUAD)) !=
44*91f16700Schasinglulu 		     0U)) {
45*91f16700Schasinglulu 			return true;
46*91f16700Schasinglulu 		}
47*91f16700Schasinglulu 		break;
48*91f16700Schasinglulu 
49*91f16700Schasinglulu 	case 4U:
50*91f16700Schasinglulu 		if ((tx && (spi_slave.mode & SPI_TX_QUAD) != 0U) ||
51*91f16700Schasinglulu 		    (!tx && (spi_slave.mode & SPI_RX_QUAD) != 0U)) {
52*91f16700Schasinglulu 			return true;
53*91f16700Schasinglulu 		}
54*91f16700Schasinglulu 		break;
55*91f16700Schasinglulu 
56*91f16700Schasinglulu 	default:
57*91f16700Schasinglulu 		break;
58*91f16700Schasinglulu 	}
59*91f16700Schasinglulu 
60*91f16700Schasinglulu 	return false;
61*91f16700Schasinglulu }
62*91f16700Schasinglulu 
63*91f16700Schasinglulu static bool spi_mem_supports_op(const struct spi_mem_op *op)
64*91f16700Schasinglulu {
65*91f16700Schasinglulu 	if (!spi_mem_check_buswidth_req(op->cmd.buswidth, true)) {
66*91f16700Schasinglulu 		return false;
67*91f16700Schasinglulu 	}
68*91f16700Schasinglulu 
69*91f16700Schasinglulu 	if ((op->addr.nbytes != 0U) &&
70*91f16700Schasinglulu 	    !spi_mem_check_buswidth_req(op->addr.buswidth, true)) {
71*91f16700Schasinglulu 		return false;
72*91f16700Schasinglulu 	}
73*91f16700Schasinglulu 
74*91f16700Schasinglulu 	if ((op->dummy.nbytes != 0U) &&
75*91f16700Schasinglulu 	    !spi_mem_check_buswidth_req(op->dummy.buswidth, true)) {
76*91f16700Schasinglulu 		return false;
77*91f16700Schasinglulu 	}
78*91f16700Schasinglulu 
79*91f16700Schasinglulu 	if ((op->data.nbytes != 0U) &&
80*91f16700Schasinglulu 	    !spi_mem_check_buswidth_req(op->data.buswidth,
81*91f16700Schasinglulu 				       op->data.dir == SPI_MEM_DATA_OUT)) {
82*91f16700Schasinglulu 		return false;
83*91f16700Schasinglulu 	}
84*91f16700Schasinglulu 
85*91f16700Schasinglulu 	return true;
86*91f16700Schasinglulu }
87*91f16700Schasinglulu 
88*91f16700Schasinglulu static int spi_mem_set_speed_mode(void)
89*91f16700Schasinglulu {
90*91f16700Schasinglulu 	const struct spi_bus_ops *ops = spi_slave.ops;
91*91f16700Schasinglulu 	int ret;
92*91f16700Schasinglulu 
93*91f16700Schasinglulu 	ret = ops->set_speed(spi_slave.max_hz);
94*91f16700Schasinglulu 	if (ret != 0) {
95*91f16700Schasinglulu 		VERBOSE("Cannot set speed (err=%d)\n", ret);
96*91f16700Schasinglulu 		return ret;
97*91f16700Schasinglulu 	}
98*91f16700Schasinglulu 
99*91f16700Schasinglulu 	ret = ops->set_mode(spi_slave.mode);
100*91f16700Schasinglulu 	if (ret != 0) {
101*91f16700Schasinglulu 		VERBOSE("Cannot set mode (err=%d)\n", ret);
102*91f16700Schasinglulu 		return ret;
103*91f16700Schasinglulu 	}
104*91f16700Schasinglulu 
105*91f16700Schasinglulu 	return 0;
106*91f16700Schasinglulu }
107*91f16700Schasinglulu 
108*91f16700Schasinglulu static int spi_mem_check_bus_ops(const struct spi_bus_ops *ops)
109*91f16700Schasinglulu {
110*91f16700Schasinglulu 	bool error = false;
111*91f16700Schasinglulu 
112*91f16700Schasinglulu 	if (ops->claim_bus == NULL) {
113*91f16700Schasinglulu 		VERBOSE("Ops claim bus is not defined\n");
114*91f16700Schasinglulu 		error = true;
115*91f16700Schasinglulu 	}
116*91f16700Schasinglulu 
117*91f16700Schasinglulu 	if (ops->release_bus == NULL) {
118*91f16700Schasinglulu 		VERBOSE("Ops release bus is not defined\n");
119*91f16700Schasinglulu 		error = true;
120*91f16700Schasinglulu 	}
121*91f16700Schasinglulu 
122*91f16700Schasinglulu 	if (ops->exec_op == NULL) {
123*91f16700Schasinglulu 		VERBOSE("Ops exec op is not defined\n");
124*91f16700Schasinglulu 		error = true;
125*91f16700Schasinglulu 	}
126*91f16700Schasinglulu 
127*91f16700Schasinglulu 	if (ops->set_speed == NULL) {
128*91f16700Schasinglulu 		VERBOSE("Ops set speed is not defined\n");
129*91f16700Schasinglulu 		error = true;
130*91f16700Schasinglulu 	}
131*91f16700Schasinglulu 
132*91f16700Schasinglulu 	if (ops->set_mode == NULL) {
133*91f16700Schasinglulu 		VERBOSE("Ops set mode is not defined\n");
134*91f16700Schasinglulu 		error = true;
135*91f16700Schasinglulu 	}
136*91f16700Schasinglulu 
137*91f16700Schasinglulu 	return error ? -EINVAL : 0;
138*91f16700Schasinglulu }
139*91f16700Schasinglulu 
140*91f16700Schasinglulu /*
141*91f16700Schasinglulu  * spi_mem_exec_op() - Execute a memory operation.
142*91f16700Schasinglulu  * @op: The memory operation to execute.
143*91f16700Schasinglulu  *
144*91f16700Schasinglulu  * This function first checks that @op is supported and then tries to execute
145*91f16700Schasinglulu  * it.
146*91f16700Schasinglulu  *
147*91f16700Schasinglulu  * Return: 0 in case of success, a negative error code otherwise.
148*91f16700Schasinglulu  */
149*91f16700Schasinglulu int spi_mem_exec_op(const struct spi_mem_op *op)
150*91f16700Schasinglulu {
151*91f16700Schasinglulu 	const struct spi_bus_ops *ops = spi_slave.ops;
152*91f16700Schasinglulu 	int ret;
153*91f16700Schasinglulu 
154*91f16700Schasinglulu 	VERBOSE("%s: cmd:%x mode:%d.%d.%d.%d addqr:%" PRIx64 " len:%x\n",
155*91f16700Schasinglulu 		__func__, op->cmd.opcode, op->cmd.buswidth, op->addr.buswidth,
156*91f16700Schasinglulu 		op->dummy.buswidth, op->data.buswidth,
157*91f16700Schasinglulu 		op->addr.val, op->data.nbytes);
158*91f16700Schasinglulu 
159*91f16700Schasinglulu 	if (!spi_mem_supports_op(op)) {
160*91f16700Schasinglulu 		WARN("Error in spi_mem_support\n");
161*91f16700Schasinglulu 		return -ENOTSUP;
162*91f16700Schasinglulu 	}
163*91f16700Schasinglulu 
164*91f16700Schasinglulu 	ret = ops->claim_bus(spi_slave.cs);
165*91f16700Schasinglulu 	if (ret != 0) {
166*91f16700Schasinglulu 		WARN("Error claim_bus\n");
167*91f16700Schasinglulu 		return ret;
168*91f16700Schasinglulu 	}
169*91f16700Schasinglulu 
170*91f16700Schasinglulu 	ret = ops->exec_op(op);
171*91f16700Schasinglulu 
172*91f16700Schasinglulu 	ops->release_bus();
173*91f16700Schasinglulu 
174*91f16700Schasinglulu 	return ret;
175*91f16700Schasinglulu }
176*91f16700Schasinglulu 
177*91f16700Schasinglulu /*
178*91f16700Schasinglulu  * spi_mem_init_slave() - SPI slave device initialization.
179*91f16700Schasinglulu  * @fdt: Pointer to the device tree blob.
180*91f16700Schasinglulu  * @bus_node: Offset of the bus node.
181*91f16700Schasinglulu  * @ops: The SPI bus ops defined.
182*91f16700Schasinglulu  *
183*91f16700Schasinglulu  * This function first checks that @ops are supported and then tries to find
184*91f16700Schasinglulu  * a SPI slave device.
185*91f16700Schasinglulu  *
186*91f16700Schasinglulu  * Return: 0 in case of success, a negative error code otherwise.
187*91f16700Schasinglulu  */
188*91f16700Schasinglulu int spi_mem_init_slave(void *fdt, int bus_node, const struct spi_bus_ops *ops)
189*91f16700Schasinglulu {
190*91f16700Schasinglulu 	int ret;
191*91f16700Schasinglulu 	int mode = 0;
192*91f16700Schasinglulu 	int nchips = 0;
193*91f16700Schasinglulu 	int bus_subnode = 0;
194*91f16700Schasinglulu 	const fdt32_t *cuint = NULL;
195*91f16700Schasinglulu 
196*91f16700Schasinglulu 	ret = spi_mem_check_bus_ops(ops);
197*91f16700Schasinglulu 	if (ret != 0) {
198*91f16700Schasinglulu 		return ret;
199*91f16700Schasinglulu 	}
200*91f16700Schasinglulu 
201*91f16700Schasinglulu 	fdt_for_each_subnode(bus_subnode, fdt, bus_node) {
202*91f16700Schasinglulu 		nchips++;
203*91f16700Schasinglulu 	}
204*91f16700Schasinglulu 
205*91f16700Schasinglulu 	if (nchips != 1) {
206*91f16700Schasinglulu 		ERROR("Only one SPI device is currently supported\n");
207*91f16700Schasinglulu 		return -EINVAL;
208*91f16700Schasinglulu 	}
209*91f16700Schasinglulu 
210*91f16700Schasinglulu 	fdt_for_each_subnode(bus_subnode, fdt, bus_node) {
211*91f16700Schasinglulu 		/* Get chip select */
212*91f16700Schasinglulu 		cuint = fdt_getprop(fdt, bus_subnode, "reg", NULL);
213*91f16700Schasinglulu 		if (cuint == NULL) {
214*91f16700Schasinglulu 			ERROR("Chip select not well defined\n");
215*91f16700Schasinglulu 			return -EINVAL;
216*91f16700Schasinglulu 		}
217*91f16700Schasinglulu 		spi_slave.cs = fdt32_to_cpu(*cuint);
218*91f16700Schasinglulu 
219*91f16700Schasinglulu 		/* Get max slave frequency */
220*91f16700Schasinglulu 		spi_slave.max_hz = SPI_MEM_DEFAULT_SPEED_HZ;
221*91f16700Schasinglulu 		cuint = fdt_getprop(fdt, bus_subnode,
222*91f16700Schasinglulu 				    "spi-max-frequency", NULL);
223*91f16700Schasinglulu 		if (cuint != NULL) {
224*91f16700Schasinglulu 			spi_slave.max_hz = fdt32_to_cpu(*cuint);
225*91f16700Schasinglulu 		}
226*91f16700Schasinglulu 
227*91f16700Schasinglulu 		/* Get mode */
228*91f16700Schasinglulu 		if ((fdt_getprop(fdt, bus_subnode, "spi-cpol", NULL)) != NULL) {
229*91f16700Schasinglulu 			mode |= SPI_CPOL;
230*91f16700Schasinglulu 		}
231*91f16700Schasinglulu 		if ((fdt_getprop(fdt, bus_subnode, "spi-cpha", NULL)) != NULL) {
232*91f16700Schasinglulu 			mode |= SPI_CPHA;
233*91f16700Schasinglulu 		}
234*91f16700Schasinglulu 		if ((fdt_getprop(fdt, bus_subnode, "spi-cs-high", NULL)) !=
235*91f16700Schasinglulu 		    NULL) {
236*91f16700Schasinglulu 			mode |= SPI_CS_HIGH;
237*91f16700Schasinglulu 		}
238*91f16700Schasinglulu 		if ((fdt_getprop(fdt, bus_subnode, "spi-3wire", NULL)) !=
239*91f16700Schasinglulu 		    NULL) {
240*91f16700Schasinglulu 			mode |= SPI_3WIRE;
241*91f16700Schasinglulu 		}
242*91f16700Schasinglulu 		if ((fdt_getprop(fdt, bus_subnode, "spi-half-duplex", NULL)) !=
243*91f16700Schasinglulu 		    NULL) {
244*91f16700Schasinglulu 			mode |= SPI_PREAMBLE;
245*91f16700Schasinglulu 		}
246*91f16700Schasinglulu 
247*91f16700Schasinglulu 		/* Get dual/quad mode */
248*91f16700Schasinglulu 		cuint = fdt_getprop(fdt, bus_subnode, "spi-tx-bus-width", NULL);
249*91f16700Schasinglulu 		if (cuint != NULL) {
250*91f16700Schasinglulu 			switch (fdt32_to_cpu(*cuint)) {
251*91f16700Schasinglulu 			case 1U:
252*91f16700Schasinglulu 				break;
253*91f16700Schasinglulu 			case 2U:
254*91f16700Schasinglulu 				mode |= SPI_TX_DUAL;
255*91f16700Schasinglulu 				break;
256*91f16700Schasinglulu 			case 4U:
257*91f16700Schasinglulu 				mode |= SPI_TX_QUAD;
258*91f16700Schasinglulu 				break;
259*91f16700Schasinglulu 			default:
260*91f16700Schasinglulu 				WARN("spi-tx-bus-width %u not supported\n",
261*91f16700Schasinglulu 				     fdt32_to_cpu(*cuint));
262*91f16700Schasinglulu 				return -EINVAL;
263*91f16700Schasinglulu 			}
264*91f16700Schasinglulu 		}
265*91f16700Schasinglulu 
266*91f16700Schasinglulu 		cuint = fdt_getprop(fdt, bus_subnode, "spi-rx-bus-width", NULL);
267*91f16700Schasinglulu 		if (cuint != NULL) {
268*91f16700Schasinglulu 			switch (fdt32_to_cpu(*cuint)) {
269*91f16700Schasinglulu 			case 1U:
270*91f16700Schasinglulu 				break;
271*91f16700Schasinglulu 			case 2U:
272*91f16700Schasinglulu 				mode |= SPI_RX_DUAL;
273*91f16700Schasinglulu 				break;
274*91f16700Schasinglulu 			case 4U:
275*91f16700Schasinglulu 				mode |= SPI_RX_QUAD;
276*91f16700Schasinglulu 				break;
277*91f16700Schasinglulu 			default:
278*91f16700Schasinglulu 				WARN("spi-rx-bus-width %u not supported\n",
279*91f16700Schasinglulu 				     fdt32_to_cpu(*cuint));
280*91f16700Schasinglulu 				return -EINVAL;
281*91f16700Schasinglulu 			}
282*91f16700Schasinglulu 		}
283*91f16700Schasinglulu 
284*91f16700Schasinglulu 		spi_slave.mode = mode;
285*91f16700Schasinglulu 		spi_slave.ops = ops;
286*91f16700Schasinglulu 	}
287*91f16700Schasinglulu 
288*91f16700Schasinglulu 	return spi_mem_set_speed_mode();
289*91f16700Schasinglulu }
290