Quelle  pwm-stmpe.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2016 Linaro Ltd.
 *
 * Author: Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
 */

#include <linux/bitops.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/mfd/stmpe.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/pwm.h>
#include <linux/slab.h>

#define STMPE24XX_PWMCS  0x30
#define PWMCS_EN_PWM0  BIT(0)
#define PWMCS_EN_PWM1  BIT(1)
#define PWMCS_EN_PWM2  BIT(2)
#define STMPE24XX_PWMIC0 0x38
#define STMPE24XX_PWMIC1 0x39
#define STMPE24XX_PWMIC2 0x3a

#define STMPE_PWM_24XX_PINBASE 21

struct stmpe_pwm {
 struct stmpe *stmpe;
 u8 last_duty;
};

static inline struct stmpe_pwm *to_stmpe_pwm(struct pwm_chip *chip)
{
 return pwmchip_get_drvdata(chip);
}

static int stmpe_24xx_pwm_enable(struct pwm_chip *chip, struct pwm_device *pwm)
{
 struct stmpe_pwm *stmpe_pwm = to_stmpe_pwm(chip);
 u8 value;
 int ret;

 ret = stmpe_reg_read(stmpe_pwm->stmpe, STMPE24XX_PWMCS);
 if (ret < 0) {
  dev_dbg(pwmchip_parent(chip), "error reading PWM#%u control\n",
   pwm->hwpwm);
  return ret;
 }

 value = ret | BIT(pwm->hwpwm);

 ret = stmpe_reg_write(stmpe_pwm->stmpe, STMPE24XX_PWMCS, value);
 if (ret) {
  dev_dbg(pwmchip_parent(chip), "error writing PWM#%u control\n",
   pwm->hwpwm);
  return ret;
 }

 return 0;
}

static int stmpe_24xx_pwm_disable(struct pwm_chip *chip,
      struct pwm_device *pwm)
{
 struct stmpe_pwm *stmpe_pwm = to_stmpe_pwm(chip);
 u8 value;
 int ret;

 ret = stmpe_reg_read(stmpe_pwm->stmpe, STMPE24XX_PWMCS);
 if (ret < 0) {
  dev_dbg(pwmchip_parent(chip), "error reading PWM#%u control\n",
   pwm->hwpwm);
  return ret;
 }

 value = ret & ~BIT(pwm->hwpwm);

 ret = stmpe_reg_write(stmpe_pwm->stmpe, STMPE24XX_PWMCS, value);
 if (ret)
  dev_dbg(pwmchip_parent(chip), "error writing PWM#%u control\n",
   pwm->hwpwm);
 return ret;
}

/* STMPE 24xx PWM instructions */
#define SMAX  0x007f
#define SMIN  0x00ff
#define GTS  0x0000
#define LOAD  BIT(14) /* Only available on 2403 */
#define RAMPUP  0x0000
#define RAMPDOWN BIT(7)
#define PRESCALE_512 BIT(14)
#define STEPTIME_1 BIT(8)
#define BRANCH  (BIT(15) | BIT(13))

static int stmpe_24xx_pwm_config(struct pwm_chip *chip, struct pwm_device *pwm,
     int duty_ns, int period_ns)
{
 struct stmpe_pwm *stmpe_pwm = to_stmpe_pwm(chip);
 unsigned int i, pin;
 u16 program[3] = {
  SMAX,
  GTS,
  GTS,
 };
 u8 offset;
 int ret;

 /* Make sure we are disabled */
 if (pwm_is_enabled(pwm)) {
  ret = stmpe_24xx_pwm_disable(chip, pwm);
  if (ret)
   return ret;
 } else {
  /* Connect the PWM to the pin */
  pin = pwm->hwpwm;

  /* On STMPE2401 and 2403 pins 21,22,23 are used */
  if (stmpe_pwm->stmpe->partnum == STMPE2401 ||
      stmpe_pwm->stmpe->partnum == STMPE2403)
   pin += STMPE_PWM_24XX_PINBASE;

  ret = stmpe_set_altfunc(stmpe_pwm->stmpe, BIT(pin),
     STMPE_BLOCK_PWM);
  if (ret) {
   dev_err(pwmchip_parent(chip), "unable to connect PWM#%u to pin\n",
    pwm->hwpwm);
   return ret;
  }
 }

 /* STMPE24XX */
 switch (pwm->hwpwm) {
 case 0:
  offset = STMPE24XX_PWMIC0;
  break;

 case 1:
  offset = STMPE24XX_PWMIC1;
  break;

 case 2:
  offset = STMPE24XX_PWMIC2;
  break;

 default:
  /* Should not happen as npwm is 3 */
  return -ENODEV;
 }

 dev_dbg(pwmchip_parent(chip), "PWM#%u: config duty %d ns, period %d ns\n",
  pwm->hwpwm, duty_ns, period_ns);

 if (duty_ns == 0) {
  if (stmpe_pwm->stmpe->partnum == STMPE2401)
   program[0] = SMAX; /* off all the time */

  if (stmpe_pwm->stmpe->partnum == STMPE2403)
   program[0] = LOAD | 0xff; /* LOAD 0xff */

  stmpe_pwm->last_duty = 0x00;
 } else if (duty_ns == period_ns) {
  if (stmpe_pwm->stmpe->partnum == STMPE2401)
   program[0] = SMIN; /* on all the time */

  if (stmpe_pwm->stmpe->partnum == STMPE2403)
   program[0] = LOAD | 0x00; /* LOAD 0x00 */

  stmpe_pwm->last_duty = 0xff;
 } else {
  u8 value, last = stmpe_pwm->last_duty;
  unsigned long duty;

  /*
   * Counter goes from 0x00 to 0xff repeatedly at 32768 Hz,
   * (means a period of 30517 ns) then this is compared to the
   * counter from the ramp, if this is >= PWM counter the output
   * is high. With LOAD we can define how much of the cycle it
   * is on.
   *
   * Prescale = 0 -> 2 kHz -> T = 1/f = 488281.25 ns
 */

  /* Scale to 0..0xff */
  duty = duty_ns * 256;
  duty = DIV_ROUND_CLOSEST(duty, period_ns);
  value = duty;

  if (value == last) {
   /* Run the old program */
   if (pwm_is_enabled(pwm))
    stmpe_24xx_pwm_enable(chip, pwm);

   return 0;
  } else if (stmpe_pwm->stmpe->partnum == STMPE2403) {
   /* STMPE2403 can simply set the right PWM value */
   program[0] = LOAD | value;
   program[1] = 0x0000;
  } else if (stmpe_pwm->stmpe->partnum == STMPE2401) {
   /* STMPE2401 need a complex program */
   u16 incdec = 0x0000;

   if (last < value)
    /* Count up */
    incdec = RAMPUP | (value - last);
   else
    /* Count down */
    incdec = RAMPDOWN | (last - value);

   /* Step to desired value, smoothly */
   program[0] = PRESCALE_512 | STEPTIME_1 | incdec;

   /* Loop eternally to 0x00 */
   program[1] = BRANCH;
  }

  dev_dbg(pwmchip_parent(chip),
   "PWM#%u: value = %02x, last_duty = %02x, program=%04x,%04x,%04x\n",
   pwm->hwpwm, value, last, program[0], program[1],
   program[2]);
  stmpe_pwm->last_duty = value;
 }

 /*
  * We can write programs of up to 64 16-bit words into this channel.
 */
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(program); i++) {
  u8 value;

  value = (program[i] >> 8) & 0xff;

  ret = stmpe_reg_write(stmpe_pwm->stmpe, offset, value);
  if (ret) {
   dev_dbg(pwmchip_parent(chip), "error writing register %02x: %d\n",
    offset, ret);
   return ret;
  }

  value = program[i] & 0xff;

  ret = stmpe_reg_write(stmpe_pwm->stmpe, offset, value);
  if (ret) {
   dev_dbg(pwmchip_parent(chip), "error writing register %02x: %d\n",
    offset, ret);
   return ret;
  }
 }

 /* If we were enabled, re-enable this PWM */
 if (pwm_is_enabled(pwm))
  stmpe_24xx_pwm_enable(chip, pwm);

 /* Sleep for 200ms so we're sure it will take effect */
 msleep(200);

 dev_dbg(pwmchip_parent(chip), "programmed PWM#%u, %u bytes\n", pwm->hwpwm, i);

 return 0;
}

static int stmpe_24xx_pwm_apply(struct pwm_chip *chip, struct pwm_device *pwm,
    const struct pwm_state *state)
{
 int err;

 if (state->polarity != PWM_POLARITY_NORMAL)
  return -EINVAL;

 if (!state->enabled) {
  if (pwm->state.enabled)
   return stmpe_24xx_pwm_disable(chip, pwm);

  return 0;
 }

 err = stmpe_24xx_pwm_config(chip, pwm, state->duty_cycle, state->period);
 if (err)
  return err;

 if (!pwm->state.enabled)
  err = stmpe_24xx_pwm_enable(chip, pwm);

 return err;
}

static const struct pwm_ops stmpe_24xx_pwm_ops = {
 .apply = stmpe_24xx_pwm_apply,
};

static int __init stmpe_pwm_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct stmpe *stmpe = dev_get_drvdata(pdev->dev.parent);
 struct pwm_chip *chip;
 struct stmpe_pwm *stmpe_pwm;
 int ret;

 switch (stmpe->partnum) {
 case STMPE2401:
 case STMPE2403:
  break;
 case STMPE1601:
  return dev_err_probe(&pdev->dev, -ENODEV,
         "STMPE1601 not yet supported\n");
 default:
  return dev_err_probe(&pdev->dev, -ENODEV,
         "Unknown STMPE PWM\n");
 }

 chip = devm_pwmchip_alloc(&pdev->dev, 3, sizeof(*stmpe_pwm));
 if (IS_ERR(chip))
  return PTR_ERR(chip);
 stmpe_pwm = to_stmpe_pwm(chip);

 stmpe_pwm->stmpe = stmpe;

 chip->ops = &stmpe_24xx_pwm_ops;

 ret = stmpe_enable(stmpe, STMPE_BLOCK_PWM);
 if (ret)
  return ret;

 ret = pwmchip_add(chip);
 if (ret) {
  stmpe_disable(stmpe, STMPE_BLOCK_PWM);
  return ret;
 }

 platform_set_drvdata(pdev, chip);

 return 0;
}

static void __exit stmpe_pwm_remove(struct platform_device *pdev)
{
 struct stmpe *stmpe = dev_get_drvdata(pdev->dev.parent);
 struct pwm_chip *chip = platform_get_drvdata(pdev);

 pwmchip_remove(chip);
 stmpe_disable(stmpe, STMPE_BLOCK_PWM);
}

/*
 * stmpe_pwm_remove() lives in .exit.text. For drivers registered via
 * module_platform_driver_probe() this is ok because they cannot get unbound at
 * runtime. So mark the driver struct with __refdata to prevent modpost
 * triggering a section mismatch warning.
 */
static struct platform_driver stmpe_pwm_driver __refdata = {
 .driver = {
  .name = "stmpe-pwm",
 },
 .remove = __exit_p(stmpe_pwm_remove),
};
module_platform_driver_probe(stmpe_pwm_driver, stmpe_pwm_probe);

MODULE_DESCRIPTION("STMPE expander PWM");
MODULE_LICENSE("GPL");