]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-uboot.git/blobdiff - include/spi.h
Merge branch 'master' of git://git.denx.de/u-boot-imx
[karo-tx-uboot.git] / include / spi.h
index 3a55a68c4d1c25a0b8f2aed23e5b442440128c3c..aa0a48ea62710dd019c77c75cc5350a9f61fb14d 100644 (file)
@@ -1,24 +1,10 @@
 /*
+ * Common SPI Interface: Controller-specific definitions
+ *
  * (C) Copyright 2001
  * Gerald Van Baren, Custom IDEAS, vanbaren@cideas.com.
  *
- * See file CREDITS for list of people who contributed to this
- * project.
- *
- * This program is free software; you can redistribute it and/or
- * modify it under the terms of the GNU General Public License as
- * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
- * the License, or (at your option) any later version.
- *
- * This program is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU General Public License for more details.
- *
- * You should have received a copy of the GNU General Public License
- * along with this program; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
- * MA 02111-1307 USA
+ * SPDX-License-Identifier:    GPL-2.0+
  */
 
 #ifndef _SPI_H_
 #define        SPI_MODE_1      (0|SPI_CPHA)
 #define        SPI_MODE_2      (SPI_CPOL|0)
 #define        SPI_MODE_3      (SPI_CPOL|SPI_CPHA)
-#define        SPI_CS_HIGH     0x04                    /* chipselect active high? */
+#define        SPI_CS_HIGH     0x04                    /* CS active high */
 #define        SPI_LSB_FIRST   0x08                    /* per-word bits-on-wire */
 #define        SPI_3WIRE       0x10                    /* SI/SO signals shared */
 #define        SPI_LOOP        0x20                    /* loopback mode */
+#define        SPI_SLAVE       0x40                    /* slave mode */
+#define        SPI_PREAMBLE    0x80                    /* Skip preamble bytes */
 
-/*
- * The function call pointer type used to drive the chip select.
- */
-typedef void (*spi_chipsel_type)(int cs);
+/* SPI transfer flags */
+#define SPI_XFER_BEGIN         0x01    /* Assert CS before transfer */
+#define SPI_XFER_END           0x02    /* Deassert CS after transfer */
+#define SPI_XFER_MMAP          0x08    /* Memory Mapped start */
+#define SPI_XFER_MMAP_END      0x10    /* Memory Mapped End */
+#define SPI_XFER_ONCE          (SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END)
+#define SPI_XFER_U_PAGE        (1 << 5)
+
+/* SPI TX operation modes */
+#define SPI_OPM_TX_QPP         (1 << 0)
+
+/* SPI RX operation modes */
+#define SPI_OPM_RX_AS          (1 << 0)
+#define SPI_OPM_RX_DOUT        (1 << 1)
+#define SPI_OPM_RX_DIO         (1 << 2)
+#define SPI_OPM_RX_QOF         (1 << 3)
+#define SPI_OPM_RX_QIOF        (1 << 4)
+#define SPI_OPM_RX_EXTN        (SPI_OPM_RX_AS | SPI_OPM_RX_DOUT | \
+                               SPI_OPM_RX_DIO | SPI_OPM_RX_QOF | \
+                               SPI_OPM_RX_QIOF)
 
+/* SPI bus connection options - see enum spi_dual_flash */
+#define SPI_CONN_DUAL_SHARED           (1 << 0)
+#define SPI_CONN_DUAL_SEPARATED        (1 << 1)
+
+/* Header byte that marks the start of the message */
+#define SPI_PREAMBLE_END_BYTE  0xec
+
+#define SPI_DEFAULT_WORDLEN 8
+
+#ifdef CONFIG_DM_SPI
+struct dm_spi_bus {
+       uint max_hz;
+};
+
+#endif /* CONFIG_DM_SPI */
+
+/**
+ * struct spi_slave - Representation of a SPI slave
+ *
+ * For driver model this is the per-child data used by the SPI bus. It can
+ * be accessed using dev_get_parentdata() on the slave device. Each SPI
+ * driver should define this child data in its U_BOOT_DRIVER() definition:
+ *
+ *     .per_child_auto_alloc_size      = sizeof(struct spi_slave),
+ *
+ * If not using driver model, drivers are expected to extend this with
+ * controller-specific data.
+ *
+ * @dev:               SPI slave device
+ * @max_hz:            Maximum speed for this slave
+ * @mode:              SPI mode to use for this slave (see SPI mode flags)
+ * @bus:               ID of the bus that the slave is attached to. For
+ *                     driver model this is the sequence number of the SPI
+ *                     bus (bus->seq) so does not need to be stored
+ * @cs:                        ID of the chip select connected to the slave.
+ * @op_mode_rx:                SPI RX operation mode.
+ * @op_mode_tx:                SPI TX operation mode.
+ * @wordlen:           Size of SPI word in number of bits
+ * @max_write_size:    If non-zero, the maximum number of bytes which can
+ *                     be written at once, excluding command bytes.
+ * @memory_map:                Address of read-only SPI flash access.
+ * @option:            Varies SPI bus options - separate, shared bus.
+ * @flags:             Indication of SPI flags.
+ */
+struct spi_slave {
+#ifdef CONFIG_DM_SPI
+       struct udevice *dev;    /* struct spi_slave is dev->parentdata */
+       uint max_hz;
+       uint mode;
+#else
+       unsigned int bus;
+#endif
+       unsigned int cs;
+       u8 op_mode_rx;
+       u8 op_mode_tx;
+       unsigned int wordlen;
+       unsigned int max_write_size;
+       void *memory_map;
+       u8 option;
+       u8 flags;
+};
 
-/*-----------------------------------------------------------------------
+/**
  * Initialization, must be called once on start up.
+ *
+ * TODO: I don't think we really need this.
  */
 void spi_init(void);
 
+/**
+ * spi_do_alloc_slave - Allocate a new SPI slave (internal)
+ *
+ * Allocate and zero all fields in the spi slave, and set the bus/chip
+ * select. Use the helper macro spi_alloc_slave() to call this.
+ *
+ * @offset:    Offset of struct spi_slave within slave structure.
+ * @size:      Size of slave structure.
+ * @bus:       Bus ID of the slave chip.
+ * @cs:                Chip select ID of the slave chip on the specified bus.
+ */
+void *spi_do_alloc_slave(int offset, int size, unsigned int bus,
+                        unsigned int cs);
+
+/**
+ * spi_alloc_slave - Allocate a new SPI slave
+ *
+ * Allocate and zero all fields in the spi slave, and set the bus/chip
+ * select.
+ *
+ * @_struct:   Name of structure to allocate (e.g. struct tegra_spi).
+ *             This structure must contain a member 'struct spi_slave *slave'.
+ * @bus:       Bus ID of the slave chip.
+ * @cs:                Chip select ID of the slave chip on the specified bus.
+ */
+#define spi_alloc_slave(_struct, bus, cs) \
+       spi_do_alloc_slave(offsetof(_struct, slave), \
+                           sizeof(_struct), bus, cs)
+
+/**
+ * spi_alloc_slave_base - Allocate a new SPI slave with no private data
+ *
+ * Allocate and zero all fields in the spi slave, and set the bus/chip
+ * select.
+ *
+ * @bus:       Bus ID of the slave chip.
+ * @cs:                Chip select ID of the slave chip on the specified bus.
+ */
+#define spi_alloc_slave_base(bus, cs) \
+       spi_do_alloc_slave(0, sizeof(struct spi_slave), bus, cs)
+
+/**
+ * Set up communications parameters for a SPI slave.
+ *
+ * This must be called once for each slave. Note that this function
+ * usually doesn't touch any actual hardware, it only initializes the
+ * contents of spi_slave so that the hardware can be easily
+ * initialized later.
+ *
+ * @bus:       Bus ID of the slave chip.
+ * @cs:                Chip select ID of the slave chip on the specified bus.
+ * @max_hz:    Maximum SCK rate in Hz.
+ * @mode:      Clock polarity, clock phase and other parameters.
+ *
+ * Returns: A spi_slave reference that can be used in subsequent SPI
+ * calls, or NULL if one or more of the parameters are not supported.
+ */
+struct spi_slave *spi_setup_slave(unsigned int bus, unsigned int cs,
+               unsigned int max_hz, unsigned int mode);
+
+/**
+ * Free any memory associated with a SPI slave.
+ *
+ * @slave:     The SPI slave
+ */
+void spi_free_slave(struct spi_slave *slave);
+
+/**
+ * Claim the bus and prepare it for communication with a given slave.
+ *
+ * This must be called before doing any transfers with a SPI slave. It
+ * will enable and initialize any SPI hardware as necessary, and make
+ * sure that the SCK line is in the correct idle state. It is not
+ * allowed to claim the same bus for several slaves without releasing
+ * the bus in between.
+ *
+ * @slave:     The SPI slave
+ *
+ * Returns: 0 if the bus was claimed successfully, or a negative value
+ * if it wasn't.
+ */
+int spi_claim_bus(struct spi_slave *slave);
+
+/**
+ * Release the SPI bus
+ *
+ * This must be called once for every call to spi_claim_bus() after
+ * all transfers have finished. It may disable any SPI hardware as
+ * appropriate.
+ *
+ * @slave:     The SPI slave
+ */
+void spi_release_bus(struct spi_slave *slave);
+
+/**
+ * Set the word length for SPI transactions
+ *
+ * Set the word length (number of bits per word) for SPI transactions.
+ *
+ * @slave:     The SPI slave
+ * @wordlen:   The number of bits in a word
+ *
+ * Returns: 0 on success, -1 on failure.
+ */
+int spi_set_wordlen(struct spi_slave *slave, unsigned int wordlen);
 
-/*-----------------------------------------------------------------------
+/**
  * SPI transfer
  *
  * This writes "bitlen" bits out the SPI MOSI port and simultaneously clocks
@@ -60,28 +232,370 @@ void spi_init(void);
  * input data overwrites the output data (since both are buffered by
  * temporary variables, this is OK).
  *
- * If the chipsel() function is not NULL, it is called with a parameter
- * of '1' (chip select active) at the start of the transfer and again with
- * a parameter of '0' at the end of the transfer.
+ * spi_xfer() interface:
+ * @slave:     The SPI slave which will be sending/receiving the data.
+ * @bitlen:    How many bits to write and read.
+ * @dout:      Pointer to a string of bits to send out.  The bits are
+ *             held in a byte array and are sent MSB first.
+ * @din:       Pointer to a string of bits that will be filled in.
+ * @flags:     A bitwise combination of SPI_XFER_* flags.
  *
- * If the chipsel() function _is_ NULL, it the responsibility of the
- * caller to make the appropriate chip select active before calling
- * spi_xfer() and making it inactive after spi_xfer() returns.
+ * Returns: 0 on success, not 0 on failure
+ */
+int  spi_xfer(struct spi_slave *slave, unsigned int bitlen, const void *dout,
+               void *din, unsigned long flags);
+
+/**
+ * Determine if a SPI chipselect is valid.
+ * This function is provided by the board if the low-level SPI driver
+ * needs it to determine if a given chipselect is actually valid.
  *
- * spi_xfer() interface:
- *   chipsel: Routine to call to set/clear the chip select:
- *              if chipsel is NULL, it is not used.
- *              if(cs),  make the chip select active (typically '0').
- *              if(!cs), make the chip select inactive (typically '1').
- *   dout:    Pointer to a string of bits to send out.  The bits are
- *              held in a byte array and are sent MSB first.
- *   din:     Pointer to a string of bits that will be filled in.
- *   bitlen:  How many bits to write and read.
+ * Returns: 1 if bus:cs identifies a valid chip on this board, 0
+ * otherwise.
+ */
+int spi_cs_is_valid(unsigned int bus, unsigned int cs);
+
+#ifndef CONFIG_DM_SPI
+/**
+ * Activate a SPI chipselect.
+ * This function is provided by the board code when using a driver
+ * that can't control its chipselects automatically (e.g.
+ * common/soft_spi.c). When called, it should activate the chip select
+ * to the device identified by "slave".
+ */
+void spi_cs_activate(struct spi_slave *slave);
+
+/**
+ * Deactivate a SPI chipselect.
+ * This function is provided by the board code when using a driver
+ * that can't control its chipselects automatically (e.g.
+ * common/soft_spi.c). When called, it should deactivate the chip
+ * select to the device identified by "slave".
+ */
+void spi_cs_deactivate(struct spi_slave *slave);
+
+/**
+ * Set transfer speed.
+ * This sets a new speed to be applied for next spi_xfer().
+ * @slave:     The SPI slave
+ * @hz:                The transfer speed
+ */
+void spi_set_speed(struct spi_slave *slave, uint hz);
+#endif
+
+/**
+ * Write 8 bits, then read 8 bits.
+ * @slave:     The SPI slave we're communicating with
+ * @byte:      Byte to be written
+ *
+ * Returns: The value that was read, or a negative value on error.
+ *
+ * TODO: This function probably shouldn't be inlined.
+ */
+static inline int spi_w8r8(struct spi_slave *slave, unsigned char byte)
+{
+       unsigned char dout[2];
+       unsigned char din[2];
+       int ret;
+
+       dout[0] = byte;
+       dout[1] = 0;
+
+       ret = spi_xfer(slave, 16, dout, din, SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
+       return ret < 0 ? ret : din[1];
+}
+
+/**
+ * Set up a SPI slave for a particular device tree node
+ *
+ * This calls spi_setup_slave() with the correct bus number. Call
+ * spi_free_slave() to free it later.
+ *
+ * @param blob:                Device tree blob
+ * @param slave_node:  Slave node to use
+ * @param spi_node:    SPI peripheral node to use
+ * @return pointer to new spi_slave structure
+ */
+struct spi_slave *spi_setup_slave_fdt(const void *blob, int slave_node,
+                                     int spi_node);
+
+/**
+ * spi_base_setup_slave_fdt() - helper function to set up a SPI slace
+ *
+ * This decodes SPI properties from the slave node to determine the
+ * chip select and SPI parameters.
+ *
+ * @blob:      Device tree blob
+ * @busnum:    Bus number to use
+ * @node:      Device tree node for the SPI bus
+ */
+struct spi_slave *spi_base_setup_slave_fdt(const void *blob, int busnum,
+                                          int node);
+
+#ifdef CONFIG_DM_SPI
+
+/**
+ * struct spi_cs_info - Information about a bus chip select
+ *
+ * @dev:       Connected device, or NULL if none
+ */
+struct spi_cs_info {
+       struct udevice *dev;
+};
+
+/**
+ * struct struct dm_spi_ops - Driver model SPI operations
+ *
+ * The uclass interface is implemented by all SPI devices which use
+ * driver model.
+ */
+struct dm_spi_ops {
+       /**
+        * Claim the bus and prepare it for communication.
+        *
+        * The device provided is the slave device. It's parent controller
+        * will be used to provide the communication.
+        *
+        * This must be called before doing any transfers with a SPI slave. It
+        * will enable and initialize any SPI hardware as necessary, and make
+        * sure that the SCK line is in the correct idle state. It is not
+        * allowed to claim the same bus for several slaves without releasing
+        * the bus in between.
+        *
+        * @bus:        The SPI slave
+        *
+        * Returns: 0 if the bus was claimed successfully, or a negative value
+        * if it wasn't.
+        */
+       int (*claim_bus)(struct udevice *bus);
+
+       /**
+        * Release the SPI bus
+        *
+        * This must be called once for every call to spi_claim_bus() after
+        * all transfers have finished. It may disable any SPI hardware as
+        * appropriate.
+        *
+        * @bus:        The SPI slave
+        */
+       int (*release_bus)(struct udevice *bus);
+
+       /**
+        * Set the word length for SPI transactions
+        *
+        * Set the word length (number of bits per word) for SPI transactions.
+        *
+        * @bus:        The SPI slave
+        * @wordlen:    The number of bits in a word
+        *
+        * Returns: 0 on success, -ve on failure.
+        */
+       int (*set_wordlen)(struct udevice *bus, unsigned int wordlen);
+
+       /**
+        * SPI transfer
+        *
+        * This writes "bitlen" bits out the SPI MOSI port and simultaneously
+        * clocks "bitlen" bits in the SPI MISO port.  That's just the way SPI
+        * works.
+        *
+        * The source of the outgoing bits is the "dout" parameter and the
+        * destination of the input bits is the "din" parameter.  Note that
+        * "dout" and "din" can point to the same memory location, in which
+        * case the input data overwrites the output data (since both are
+        * buffered by temporary variables, this is OK).
+        *
+        * spi_xfer() interface:
+        * @dev:        The slave device to communicate with
+        * @bitlen:     How many bits to write and read.
+        * @dout:       Pointer to a string of bits to send out.  The bits are
+        *              held in a byte array and are sent MSB first.
+        * @din:        Pointer to a string of bits that will be filled in.
+        * @flags:      A bitwise combination of SPI_XFER_* flags.
+        *
+        * Returns: 0 on success, not -1 on failure
+        */
+       int (*xfer)(struct udevice *dev, unsigned int bitlen, const void *dout,
+                   void *din, unsigned long flags);
+
+       /**
+        * Set transfer speed.
+        * This sets a new speed to be applied for next spi_xfer().
+        * @bus:        The SPI bus
+        * @hz:         The transfer speed
+        * @return 0 if OK, -ve on error
+        */
+       int (*set_speed)(struct udevice *bus, uint hz);
+
+       /**
+        * Set the SPI mode/flags
+        *
+        * It is unclear if we want to set speed and mode together instead
+        * of separately.
+        *
+        * @bus:        The SPI bus
+        * @mode:       Requested SPI mode (SPI_... flags)
+        * @return 0 if OK, -ve on error
+        */
+       int (*set_mode)(struct udevice *bus, uint mode);
+
+       /**
+        * Get information on a chip select
+        *
+        * This is only called when the SPI uclass does not know about a
+        * chip select, i.e. it has no attached device. It gives the driver
+        * a chance to allow activity on that chip select even so.
+        *
+        * @bus:        The SPI bus
+        * @cs:         The chip select (0..n-1)
+        * @info:       Returns information about the chip select, if valid.
+        *              On entry info->dev is NULL
+        * @return 0 if OK (and @info is set up), -ENODEV if the chip select
+        *         is invalid, other -ve value on error
+        */
+       int (*cs_info)(struct udevice *bus, uint cs, struct spi_cs_info *info);
+};
+
+struct dm_spi_emul_ops {
+       /**
+        * SPI transfer
+        *
+        * This writes "bitlen" bits out the SPI MOSI port and simultaneously
+        * clocks "bitlen" bits in the SPI MISO port.  That's just the way SPI
+        * works. Here the device is a slave.
+        *
+        * The source of the outgoing bits is the "dout" parameter and the
+        * destination of the input bits is the "din" parameter.  Note that
+        * "dout" and "din" can point to the same memory location, in which
+        * case the input data overwrites the output data (since both are
+        * buffered by temporary variables, this is OK).
+        *
+        * spi_xfer() interface:
+        * @slave:      The SPI slave which will be sending/receiving the data.
+        * @bitlen:     How many bits to write and read.
+        * @dout:       Pointer to a string of bits sent to the device. The
+        *              bits are held in a byte array and are sent MSB first.
+        * @din:        Pointer to a string of bits that will be sent back to
+        *              the master.
+        * @flags:      A bitwise combination of SPI_XFER_* flags.
+        *
+        * Returns: 0 on success, not -1 on failure
+        */
+       int (*xfer)(struct udevice *slave, unsigned int bitlen,
+                   const void *dout, void *din, unsigned long flags);
+};
+
+/**
+ * spi_find_bus_and_cs() - Find bus and slave devices by number
+ *
+ * Given a bus number and chip select, this finds the corresponding bus
+ * device and slave device. Neither device is activated by this function,
+ * although they may have been activated previously.
+ *
+ * @busnum:    SPI bus number
+ * @cs:                Chip select to look for
+ * @busp:      Returns bus device
+ * @devp:      Return slave device
+ * @return 0 if found, -ENODEV on error
+ */
+int spi_find_bus_and_cs(int busnum, int cs, struct udevice **busp,
+                       struct udevice **devp);
+
+/**
+ * spi_get_bus_and_cs() - Find and activate bus and slave devices by number
+ *
+ * Given a bus number and chip select, this finds the corresponding bus
+ * device and slave device.
+ *
+ * If no such slave exists, and drv_name is not NULL, then a new slave device
+ * is automatically bound on this chip select.
+ *
+ * Ths new slave device is probed ready for use with the given speed and mode.
+ *
+ * @busnum:    SPI bus number
+ * @cs:                Chip select to look for
+ * @speed:     SPI speed to use for this slave
+ * @mode:      SPI mode to use for this slave
+ * @drv_name:  Name of driver to attach to this chip select
+ * @dev_name:  Name of the new device thus created
+ * @busp:      Returns bus device
+ * @devp:      Return slave device
+ * @return 0 if found, -ve on error
+ */
+int spi_get_bus_and_cs(int busnum, int cs, int speed, int mode,
+                       const char *drv_name, const char *dev_name,
+                       struct udevice **busp, struct spi_slave **devp);
+
+/**
+ * spi_chip_select() - Get the chip select for a slave
+ *
+ * @return the chip select this slave is attached to
+ */
+int spi_chip_select(struct udevice *slave);
+
+/**
+ * spi_bind_device() - bind a device to a bus's chip select
+ *
+ * This binds a new device to an given chip select (which must be unused).
+ *
+ * @bus:       SPI bus to search
+ * @cs:                Chip select to attach to
+ * @drv_name:  Name of driver to attach to this chip select
+ * @dev_name:  Name of the new device thus created
+ * @devp:      Returns the newly bound device
+ */
+int spi_bind_device(struct udevice *bus, int cs, const char *drv_name,
+                   const char *dev_name, struct udevice **devp);
+
+/**
+ * spi_ofdata_to_platdata() - decode standard SPI platform data
+ *
+ * This decodes the speed and mode from a device tree node and puts it into
+ * the spi_slave structure.
+ *
+ * @blob:      Device tree blob
+ * @node:      Node offset to read from
+ * @spi:       Place to put the decoded information
+ */
+int spi_ofdata_to_platdata(const void *blob, int node, struct spi_slave *spi);
+
+/**
+ * spi_cs_info() - Check information on a chip select
+ *
+ * This checks a particular chip select on a bus to see if it has a device
+ * attached, or is even valid.
+ *
+ * @bus:       The SPI bus
+ * @cs:                The chip select (0..n-1)
+ * @info:      Returns information about the chip select, if valid
+ * @return 0 if OK (and @info is set up), -ENODEV if the chip select
+ *        is invalid, other -ve value on error
+ */
+int spi_cs_info(struct udevice *bus, uint cs, struct spi_cs_info *info);
+
+struct sandbox_state;
+
+/**
+ * sandbox_spi_get_emul() - get an emulator for a SPI slave
+ *
+ * This provides a way to attach an emulated SPI device to a particular SPI
+ * slave, so that xfer() operations on the slave will be handled by the
+ * emulator. If a emulator already exists on that chip select it is returned.
+ * Otherwise one is created.
  *
- *   Returns: 0 on success, not 0 on failure
+ * @state:     Sandbox state
+ * @bus:       SPI bus requesting the emulator
+ * @slave:     SPI slave device requesting the emulator
+ * @emuip:     Returns pointer to emulator
+ * @return 0 if OK, -ve on error
  */
-int spi_xfer(spi_chipsel_type chipsel, int bitlen, uchar *dout, uchar *din);
+int sandbox_spi_get_emul(struct sandbox_state *state,
+                        struct udevice *bus, struct udevice *slave,
+                        struct udevice **emulp);
 
-int spi_select(unsigned int bus, unsigned int dev, unsigned long mode);
+/* Access the serial operations for a device */
+#define spi_get_ops(dev)       ((struct dm_spi_ops *)(dev)->driver->ops)
+#define spi_emul_get_ops(dev)  ((struct dm_spi_emul_ops *)(dev)->driver->ops)
+#endif /* CONFIG_DM_SPI */
 
 #endif /* _SPI_H_ */