xref: /arm-trusted-firmware/drivers/st/gpio/stm32_gpio.c (revision 91f16700b400a8c0651d24a598fc48ee2997a0d7)
1*91f16700Schasinglulu /*
2*91f16700Schasinglulu  * Copyright (c) 2016-2022, 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 <errno.h>
9*91f16700Schasinglulu #include <stdbool.h>
10*91f16700Schasinglulu 
11*91f16700Schasinglulu #include <common/bl_common.h>
12*91f16700Schasinglulu #include <common/debug.h>
13*91f16700Schasinglulu #include <drivers/clk.h>
14*91f16700Schasinglulu #include <drivers/st/stm32_gpio.h>
15*91f16700Schasinglulu #include <drivers/st/stm32mp_clkfunc.h>
16*91f16700Schasinglulu #include <lib/mmio.h>
17*91f16700Schasinglulu #include <lib/utils_def.h>
18*91f16700Schasinglulu #include <libfdt.h>
19*91f16700Schasinglulu 
20*91f16700Schasinglulu #include <platform_def.h>
21*91f16700Schasinglulu 
22*91f16700Schasinglulu #define DT_GPIO_BANK_SHIFT	12
23*91f16700Schasinglulu #define DT_GPIO_BANK_MASK	GENMASK(16, 12)
24*91f16700Schasinglulu #define DT_GPIO_PIN_SHIFT	8
25*91f16700Schasinglulu #define DT_GPIO_PIN_MASK	GENMASK(11, 8)
26*91f16700Schasinglulu #define DT_GPIO_MODE_MASK	GENMASK(7, 0)
27*91f16700Schasinglulu 
28*91f16700Schasinglulu static void set_gpio(uint32_t bank, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t type,
29*91f16700Schasinglulu 		     uint32_t speed, uint32_t pull, uint32_t od,
30*91f16700Schasinglulu 		     uint32_t alternate, uint8_t status);
31*91f16700Schasinglulu 
32*91f16700Schasinglulu /*******************************************************************************
33*91f16700Schasinglulu  * This function gets GPIO bank node in DT.
34*91f16700Schasinglulu  * Returns node offset if status is okay in DT, else return 0
35*91f16700Schasinglulu  ******************************************************************************/
36*91f16700Schasinglulu static int ckeck_gpio_bank(void *fdt, uint32_t bank, int pinctrl_node)
37*91f16700Schasinglulu {
38*91f16700Schasinglulu 	int pinctrl_subnode;
39*91f16700Schasinglulu 	uint32_t bank_offset = stm32_get_gpio_bank_offset(bank);
40*91f16700Schasinglulu 
41*91f16700Schasinglulu 	fdt_for_each_subnode(pinctrl_subnode, fdt, pinctrl_node) {
42*91f16700Schasinglulu 		const fdt32_t *cuint;
43*91f16700Schasinglulu 
44*91f16700Schasinglulu 		if (fdt_getprop(fdt, pinctrl_subnode,
45*91f16700Schasinglulu 				"gpio-controller", NULL) == NULL) {
46*91f16700Schasinglulu 			continue;
47*91f16700Schasinglulu 		}
48*91f16700Schasinglulu 
49*91f16700Schasinglulu 		cuint = fdt_getprop(fdt, pinctrl_subnode, "reg", NULL);
50*91f16700Schasinglulu 		if (cuint == NULL) {
51*91f16700Schasinglulu 			continue;
52*91f16700Schasinglulu 		}
53*91f16700Schasinglulu 
54*91f16700Schasinglulu 		if ((fdt32_to_cpu(*cuint) == bank_offset) &&
55*91f16700Schasinglulu 		    (fdt_get_status(pinctrl_subnode) != DT_DISABLED)) {
56*91f16700Schasinglulu 			return pinctrl_subnode;
57*91f16700Schasinglulu 		}
58*91f16700Schasinglulu 	}
59*91f16700Schasinglulu 
60*91f16700Schasinglulu 	return 0;
61*91f16700Schasinglulu }
62*91f16700Schasinglulu 
63*91f16700Schasinglulu /*******************************************************************************
64*91f16700Schasinglulu  * This function gets the pin settings from DT information.
65*91f16700Schasinglulu  * When analyze and parsing is done, set the GPIO registers.
66*91f16700Schasinglulu  * Returns 0 on success and a negative FDT error code on failure.
67*91f16700Schasinglulu  ******************************************************************************/
68*91f16700Schasinglulu static int dt_set_gpio_config(void *fdt, int node, uint8_t status)
69*91f16700Schasinglulu {
70*91f16700Schasinglulu 	const fdt32_t *cuint, *slewrate;
71*91f16700Schasinglulu 	int len;
72*91f16700Schasinglulu 	int pinctrl_node;
73*91f16700Schasinglulu 	uint32_t i;
74*91f16700Schasinglulu 	uint32_t speed = GPIO_SPEED_LOW;
75*91f16700Schasinglulu 	uint32_t pull = GPIO_NO_PULL;
76*91f16700Schasinglulu 
77*91f16700Schasinglulu 	cuint = fdt_getprop(fdt, node, "pinmux", &len);
78*91f16700Schasinglulu 	if (cuint == NULL) {
79*91f16700Schasinglulu 		return -FDT_ERR_NOTFOUND;
80*91f16700Schasinglulu 	}
81*91f16700Schasinglulu 
82*91f16700Schasinglulu 	pinctrl_node = fdt_parent_offset(fdt, fdt_parent_offset(fdt, node));
83*91f16700Schasinglulu 	if (pinctrl_node < 0) {
84*91f16700Schasinglulu 		return -FDT_ERR_NOTFOUND;
85*91f16700Schasinglulu 	}
86*91f16700Schasinglulu 
87*91f16700Schasinglulu 	slewrate = fdt_getprop(fdt, node, "slew-rate", NULL);
88*91f16700Schasinglulu 	if (slewrate != NULL) {
89*91f16700Schasinglulu 		speed = fdt32_to_cpu(*slewrate);
90*91f16700Schasinglulu 	}
91*91f16700Schasinglulu 
92*91f16700Schasinglulu 	if (fdt_getprop(fdt, node, "bias-pull-up", NULL) != NULL) {
93*91f16700Schasinglulu 		pull = GPIO_PULL_UP;
94*91f16700Schasinglulu 	} else if (fdt_getprop(fdt, node, "bias-pull-down", NULL) != NULL) {
95*91f16700Schasinglulu 		pull = GPIO_PULL_DOWN;
96*91f16700Schasinglulu 	} else {
97*91f16700Schasinglulu 		VERBOSE("No bias configured in node %d\n", node);
98*91f16700Schasinglulu 	}
99*91f16700Schasinglulu 
100*91f16700Schasinglulu 	for (i = 0U; i < ((uint32_t)len / sizeof(uint32_t)); i++) {
101*91f16700Schasinglulu 		uint32_t pincfg;
102*91f16700Schasinglulu 		uint32_t bank;
103*91f16700Schasinglulu 		uint32_t pin;
104*91f16700Schasinglulu 		uint32_t mode;
105*91f16700Schasinglulu 		uint32_t alternate = GPIO_ALTERNATE_(0);
106*91f16700Schasinglulu 		uint32_t type;
107*91f16700Schasinglulu 		uint32_t od = GPIO_OD_OUTPUT_LOW;
108*91f16700Schasinglulu 		int bank_node;
109*91f16700Schasinglulu 		int clk;
110*91f16700Schasinglulu 
111*91f16700Schasinglulu 		pincfg = fdt32_to_cpu(*cuint);
112*91f16700Schasinglulu 		cuint++;
113*91f16700Schasinglulu 
114*91f16700Schasinglulu 		bank = (pincfg & DT_GPIO_BANK_MASK) >> DT_GPIO_BANK_SHIFT;
115*91f16700Schasinglulu 
116*91f16700Schasinglulu 		pin = (pincfg & DT_GPIO_PIN_MASK) >> DT_GPIO_PIN_SHIFT;
117*91f16700Schasinglulu 
118*91f16700Schasinglulu 		mode = pincfg & DT_GPIO_MODE_MASK;
119*91f16700Schasinglulu 
120*91f16700Schasinglulu 		switch (mode) {
121*91f16700Schasinglulu 		case 0:
122*91f16700Schasinglulu 			mode = GPIO_MODE_INPUT;
123*91f16700Schasinglulu 			break;
124*91f16700Schasinglulu 		case 1 ... 16:
125*91f16700Schasinglulu 			alternate = mode - 1U;
126*91f16700Schasinglulu 			mode = GPIO_MODE_ALTERNATE;
127*91f16700Schasinglulu 			break;
128*91f16700Schasinglulu 		case 17:
129*91f16700Schasinglulu 			mode = GPIO_MODE_ANALOG;
130*91f16700Schasinglulu 			break;
131*91f16700Schasinglulu 		default:
132*91f16700Schasinglulu 			mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
133*91f16700Schasinglulu 			break;
134*91f16700Schasinglulu 		}
135*91f16700Schasinglulu 
136*91f16700Schasinglulu 		if (fdt_getprop(fdt, node, "drive-open-drain", NULL) != NULL) {
137*91f16700Schasinglulu 			type = GPIO_TYPE_OPEN_DRAIN;
138*91f16700Schasinglulu 		} else {
139*91f16700Schasinglulu 			type = GPIO_TYPE_PUSH_PULL;
140*91f16700Schasinglulu 		}
141*91f16700Schasinglulu 
142*91f16700Schasinglulu 		if (fdt_getprop(fdt, node, "output-high", NULL) != NULL) {
143*91f16700Schasinglulu 			if (mode == GPIO_MODE_INPUT) {
144*91f16700Schasinglulu 				mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
145*91f16700Schasinglulu 				od = GPIO_OD_OUTPUT_HIGH;
146*91f16700Schasinglulu 			}
147*91f16700Schasinglulu 		}
148*91f16700Schasinglulu 
149*91f16700Schasinglulu 		if (fdt_getprop(fdt, node, "output-low", NULL) != NULL) {
150*91f16700Schasinglulu 			if (mode == GPIO_MODE_INPUT) {
151*91f16700Schasinglulu 				mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
152*91f16700Schasinglulu 				od = GPIO_OD_OUTPUT_LOW;
153*91f16700Schasinglulu 			}
154*91f16700Schasinglulu 		}
155*91f16700Schasinglulu 
156*91f16700Schasinglulu 		bank_node = ckeck_gpio_bank(fdt, bank, pinctrl_node);
157*91f16700Schasinglulu 		if (bank_node == 0) {
158*91f16700Schasinglulu 			ERROR("PINCTRL inconsistent in DT\n");
159*91f16700Schasinglulu 			panic();
160*91f16700Schasinglulu 		}
161*91f16700Schasinglulu 
162*91f16700Schasinglulu 		clk = fdt_get_clock_id(bank_node);
163*91f16700Schasinglulu 		if (clk < 0) {
164*91f16700Schasinglulu 			return -FDT_ERR_NOTFOUND;
165*91f16700Schasinglulu 		}
166*91f16700Schasinglulu 
167*91f16700Schasinglulu 		/* Platform knows the clock: assert it is okay */
168*91f16700Schasinglulu 		assert((unsigned long)clk == stm32_get_gpio_bank_clock(bank));
169*91f16700Schasinglulu 
170*91f16700Schasinglulu 		set_gpio(bank, pin, mode, type, speed, pull, od, alternate, status);
171*91f16700Schasinglulu 	}
172*91f16700Schasinglulu 
173*91f16700Schasinglulu 	return 0;
174*91f16700Schasinglulu }
175*91f16700Schasinglulu 
176*91f16700Schasinglulu /*******************************************************************************
177*91f16700Schasinglulu  * This function gets the pin settings from DT information.
178*91f16700Schasinglulu  * When analyze and parsing is done, set the GPIO registers.
179*91f16700Schasinglulu  * Returns 0 on success and a negative FDT/ERRNO error code on failure.
180*91f16700Schasinglulu  ******************************************************************************/
181*91f16700Schasinglulu int dt_set_pinctrl_config(int node)
182*91f16700Schasinglulu {
183*91f16700Schasinglulu 	const fdt32_t *cuint;
184*91f16700Schasinglulu 	int lenp;
185*91f16700Schasinglulu 	uint32_t i;
186*91f16700Schasinglulu 	uint8_t status;
187*91f16700Schasinglulu 	void *fdt;
188*91f16700Schasinglulu 
189*91f16700Schasinglulu 	if (fdt_get_address(&fdt) == 0) {
190*91f16700Schasinglulu 		return -FDT_ERR_NOTFOUND;
191*91f16700Schasinglulu 	}
192*91f16700Schasinglulu 
193*91f16700Schasinglulu 	status = fdt_get_status(node);
194*91f16700Schasinglulu 	if (status == DT_DISABLED) {
195*91f16700Schasinglulu 		return -FDT_ERR_NOTFOUND;
196*91f16700Schasinglulu 	}
197*91f16700Schasinglulu 
198*91f16700Schasinglulu 	cuint = fdt_getprop(fdt, node, "pinctrl-0", &lenp);
199*91f16700Schasinglulu 	if (cuint == NULL) {
200*91f16700Schasinglulu 		return -FDT_ERR_NOTFOUND;
201*91f16700Schasinglulu 	}
202*91f16700Schasinglulu 
203*91f16700Schasinglulu 	for (i = 0; i < ((uint32_t)lenp / 4U); i++) {
204*91f16700Schasinglulu 		int p_node, p_subnode;
205*91f16700Schasinglulu 
206*91f16700Schasinglulu 		p_node = fdt_node_offset_by_phandle(fdt, fdt32_to_cpu(*cuint));
207*91f16700Schasinglulu 		if (p_node < 0) {
208*91f16700Schasinglulu 			return -FDT_ERR_NOTFOUND;
209*91f16700Schasinglulu 		}
210*91f16700Schasinglulu 
211*91f16700Schasinglulu 		fdt_for_each_subnode(p_subnode, fdt, p_node) {
212*91f16700Schasinglulu 			int ret = dt_set_gpio_config(fdt, p_subnode, status);
213*91f16700Schasinglulu 
214*91f16700Schasinglulu 			if (ret < 0) {
215*91f16700Schasinglulu 				return ret;
216*91f16700Schasinglulu 			}
217*91f16700Schasinglulu 		}
218*91f16700Schasinglulu 
219*91f16700Schasinglulu 		cuint++;
220*91f16700Schasinglulu 	}
221*91f16700Schasinglulu 
222*91f16700Schasinglulu 	return 0;
223*91f16700Schasinglulu }
224*91f16700Schasinglulu 
225*91f16700Schasinglulu static void set_gpio(uint32_t bank, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t type,
226*91f16700Schasinglulu 		     uint32_t speed, uint32_t pull, uint32_t od,
227*91f16700Schasinglulu 		     uint32_t alternate, uint8_t status)
228*91f16700Schasinglulu {
229*91f16700Schasinglulu 	uintptr_t base = stm32_get_gpio_bank_base(bank);
230*91f16700Schasinglulu 	unsigned long clock = stm32_get_gpio_bank_clock(bank);
231*91f16700Schasinglulu 
232*91f16700Schasinglulu 	assert(pin <= GPIO_PIN_MAX);
233*91f16700Schasinglulu 
234*91f16700Schasinglulu 	clk_enable(clock);
235*91f16700Schasinglulu 
236*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrsetbits_32(base + GPIO_MODE_OFFSET,
237*91f16700Schasinglulu 			   (uint32_t)GPIO_MODE_MASK << (pin << 1U),
238*91f16700Schasinglulu 			   mode << (pin << 1U));
239*91f16700Schasinglulu 
240*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrsetbits_32(base + GPIO_TYPE_OFFSET,
241*91f16700Schasinglulu 			   (uint32_t)GPIO_TYPE_MASK << pin,
242*91f16700Schasinglulu 			   type << pin);
243*91f16700Schasinglulu 
244*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrsetbits_32(base + GPIO_SPEED_OFFSET,
245*91f16700Schasinglulu 			   (uint32_t)GPIO_SPEED_MASK << (pin << 1U),
246*91f16700Schasinglulu 			   speed << (pin << 1U));
247*91f16700Schasinglulu 
248*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrsetbits_32(base + GPIO_PUPD_OFFSET,
249*91f16700Schasinglulu 			   (uint32_t)GPIO_PULL_MASK << (pin << 1U),
250*91f16700Schasinglulu 			   pull << (pin << 1U));
251*91f16700Schasinglulu 
252*91f16700Schasinglulu 	if (pin < GPIO_ALT_LOWER_LIMIT) {
253*91f16700Schasinglulu 		mmio_clrsetbits_32(base + GPIO_AFRL_OFFSET,
254*91f16700Schasinglulu 				   (uint32_t)GPIO_ALTERNATE_MASK << (pin << 2U),
255*91f16700Schasinglulu 				   alternate << (pin << 2U));
256*91f16700Schasinglulu 	} else {
257*91f16700Schasinglulu 		uint32_t shift = (pin - GPIO_ALT_LOWER_LIMIT) << 2U;
258*91f16700Schasinglulu 
259*91f16700Schasinglulu 		mmio_clrsetbits_32(base + GPIO_AFRH_OFFSET,
260*91f16700Schasinglulu 				   (uint32_t)GPIO_ALTERNATE_MASK << shift,
261*91f16700Schasinglulu 				   alternate << shift);
262*91f16700Schasinglulu 	}
263*91f16700Schasinglulu 
264*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrsetbits_32(base + GPIO_OD_OFFSET,
265*91f16700Schasinglulu 			   (uint32_t)GPIO_OD_MASK << pin,
266*91f16700Schasinglulu 			   od << pin);
267*91f16700Schasinglulu 
268*91f16700Schasinglulu 	VERBOSE("GPIO %u mode set to 0x%x\n", bank,
269*91f16700Schasinglulu 		mmio_read_32(base + GPIO_MODE_OFFSET));
270*91f16700Schasinglulu 	VERBOSE("GPIO %u type set to 0x%x\n", bank,
271*91f16700Schasinglulu 		mmio_read_32(base + GPIO_TYPE_OFFSET));
272*91f16700Schasinglulu 	VERBOSE("GPIO %u speed set to 0x%x\n", bank,
273*91f16700Schasinglulu 		mmio_read_32(base + GPIO_SPEED_OFFSET));
274*91f16700Schasinglulu 	VERBOSE("GPIO %u mode pull to 0x%x\n", bank,
275*91f16700Schasinglulu 		mmio_read_32(base + GPIO_PUPD_OFFSET));
276*91f16700Schasinglulu 	VERBOSE("GPIO %u mode alternate low to 0x%x\n", bank,
277*91f16700Schasinglulu 		mmio_read_32(base + GPIO_AFRL_OFFSET));
278*91f16700Schasinglulu 	VERBOSE("GPIO %u mode alternate high to 0x%x\n", bank,
279*91f16700Schasinglulu 		mmio_read_32(base + GPIO_AFRH_OFFSET));
280*91f16700Schasinglulu 	VERBOSE("GPIO %u output data set to 0x%x\n", bank,
281*91f16700Schasinglulu 		mmio_read_32(base + GPIO_OD_OFFSET));
282*91f16700Schasinglulu 
283*91f16700Schasinglulu 	clk_disable(clock);
284*91f16700Schasinglulu 
285*91f16700Schasinglulu 	if (status == DT_SECURE) {
286*91f16700Schasinglulu 		stm32mp_register_secure_gpio(bank, pin);
287*91f16700Schasinglulu #if !IMAGE_BL2
288*91f16700Schasinglulu 		set_gpio_secure_cfg(bank, pin, true);
289*91f16700Schasinglulu #endif
290*91f16700Schasinglulu 
291*91f16700Schasinglulu 	} else {
292*91f16700Schasinglulu 		stm32mp_register_non_secure_gpio(bank, pin);
293*91f16700Schasinglulu #if !IMAGE_BL2
294*91f16700Schasinglulu 		set_gpio_secure_cfg(bank, pin, false);
295*91f16700Schasinglulu #endif
296*91f16700Schasinglulu 	}
297*91f16700Schasinglulu }
298*91f16700Schasinglulu 
299*91f16700Schasinglulu void set_gpio_secure_cfg(uint32_t bank, uint32_t pin, bool secure)
300*91f16700Schasinglulu {
301*91f16700Schasinglulu 	uintptr_t base = stm32_get_gpio_bank_base(bank);
302*91f16700Schasinglulu 	unsigned long clock = stm32_get_gpio_bank_clock(bank);
303*91f16700Schasinglulu 
304*91f16700Schasinglulu 	assert(pin <= GPIO_PIN_MAX);
305*91f16700Schasinglulu 
306*91f16700Schasinglulu 	clk_enable(clock);
307*91f16700Schasinglulu 
308*91f16700Schasinglulu 	if (secure) {
309*91f16700Schasinglulu 		mmio_setbits_32(base + GPIO_SECR_OFFSET, BIT(pin));
310*91f16700Schasinglulu 	} else {
311*91f16700Schasinglulu 		mmio_clrbits_32(base + GPIO_SECR_OFFSET, BIT(pin));
312*91f16700Schasinglulu 	}
313*91f16700Schasinglulu 
314*91f16700Schasinglulu 	clk_disable(clock);
315*91f16700Schasinglulu }
316*91f16700Schasinglulu 
317*91f16700Schasinglulu void set_gpio_reset_cfg(uint32_t bank, uint32_t pin)
318*91f16700Schasinglulu {
319*91f16700Schasinglulu 	set_gpio(bank, pin, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_TYPE_PUSH_PULL,
320*91f16700Schasinglulu 		 GPIO_SPEED_LOW, GPIO_NO_PULL, GPIO_OD_OUTPUT_LOW,
321*91f16700Schasinglulu 		 GPIO_ALTERNATE_(0), DT_DISABLED);
322*91f16700Schasinglulu 	set_gpio_secure_cfg(bank, pin, stm32_gpio_is_secure_at_reset(bank));
323*91f16700Schasinglulu }
324