d25d356c4f200c9a197a5ac84373f7441e415e3a
[linux-2.6.git] / drivers / gpio / pcf857x.c
1 /*
2  * pcf857x - driver for pcf857x, pca857x, and pca967x I2C GPIO expanders
3  *
4  * Copyright (C) 2007 David Brownell
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
19  */
20
21 #include <linux/kernel.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/i2c.h>
24 #include <linux/i2c/pcf857x.h>
25
26 #include <asm/gpio.h>
27
28
29 static const struct i2c_device_id pcf857x_id[] = {
30         { "pcf8574", 8 },
31         { "pca8574", 8 },
32         { "pca9670", 8 },
33         { "pca9672", 8 },
34         { "pca9674", 8 },
35         { "pcf8575", 16 },
36         { "pca8575", 16 },
37         { "pca9671", 16 },
38         { "pca9673", 16 },
39         { "pca9675", 16 },
40         { "max7328", 8 },
41         { "max7329", 8 },
42         { }
43 };
44 MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, pcf857x_id);
45
46 /*
47  * The pcf857x, pca857x, and pca967x chips only expose one read and one
48  * write register.  Writing a "one" bit (to match the reset state) lets
49  * that pin be used as an input; it's not an open-drain model, but acts
50  * a bit like one.  This is described as "quasi-bidirectional"; read the
51  * chip documentation for details.
52  *
53  * Many other I2C GPIO expander chips (like the pca953x models) have
54  * more complex register models and more conventional circuitry using
55  * push/pull drivers.  They often use the same 0x20..0x27 addresses as
56  * pcf857x parts, making the "legacy" I2C driver model problematic.
57  */
58 struct pcf857x {
59         struct gpio_chip        chip;
60         struct i2c_client       *client;
61         struct mutex            lock;           /* protect 'out' */
62         unsigned                out;            /* software latch */
63 };
64
65 /*-------------------------------------------------------------------------*/
66
67 /* Talk to 8-bit I/O expander */
68
69 static int pcf857x_input8(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
70 {
71         struct pcf857x  *gpio = container_of(chip, struct pcf857x, chip);
72         int             status;
73
74         mutex_lock(&gpio->lock);
75         gpio->out |= (1 << offset);
76         status = i2c_smbus_write_byte(gpio->client, gpio->out);
77         mutex_unlock(&gpio->lock);
78
79         return status;
80 }
81
82 static int pcf857x_get8(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
83 {
84         struct pcf857x  *gpio = container_of(chip, struct pcf857x, chip);
85         s32             value;
86
87         value = i2c_smbus_read_byte(gpio->client);
88         return (value < 0) ? 0 : (value & (1 << offset));
89 }
90
91 static int pcf857x_output8(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
92 {
93         struct pcf857x  *gpio = container_of(chip, struct pcf857x, chip);
94         unsigned        bit = 1 << offset;
95         int             status;
96
97         mutex_lock(&gpio->lock);
98         if (value)
99                 gpio->out |= bit;
100         else
101                 gpio->out &= ~bit;
102         status = i2c_smbus_write_byte(gpio->client, gpio->out);
103         mutex_unlock(&gpio->lock);
104
105         return status;
106 }
107
108 static void pcf857x_set8(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
109 {
110         pcf857x_output8(chip, offset, value);
111 }
112
113 /*-------------------------------------------------------------------------*/
114
115 /* Talk to 16-bit I/O expander */
116
117 static int i2c_write_le16(struct i2c_client *client, u16 word)
118 {
119         u8 buf[2] = { word & 0xff, word >> 8, };
120         int status;
121
122         status = i2c_master_send(client, buf, 2);
123         return (status < 0) ? status : 0;
124 }
125
126 static int i2c_read_le16(struct i2c_client *client)
127 {
128         u8 buf[2];
129         int status;
130
131         status = i2c_master_recv(client, buf, 2);
132         if (status < 0)
133                 return status;
134         return (buf[1] << 8) | buf[0];
135 }
136
137 static int pcf857x_input16(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
138 {
139         struct pcf857x  *gpio = container_of(chip, struct pcf857x, chip);
140         int             status;
141
142         mutex_lock(&gpio->lock);
143         gpio->out |= (1 << offset);
144         status = i2c_write_le16(gpio->client, gpio->out);
145         mutex_unlock(&gpio->lock);
146
147         return status;
148 }
149
150 static int pcf857x_get16(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
151 {
152         struct pcf857x  *gpio = container_of(chip, struct pcf857x, chip);
153         int             value;
154
155         value = i2c_read_le16(gpio->client);
156         return (value < 0) ? 0 : (value & (1 << offset));
157 }
158
159 static int pcf857x_output16(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
160 {
161         struct pcf857x  *gpio = container_of(chip, struct pcf857x, chip);
162         unsigned        bit = 1 << offset;
163         int             status;
164
165         mutex_lock(&gpio->lock);
166         if (value)
167                 gpio->out |= bit;
168         else
169                 gpio->out &= ~bit;
170         status = i2c_write_le16(gpio->client, gpio->out);
171         mutex_unlock(&gpio->lock);
172
173         return status;
174 }
175
176 static void pcf857x_set16(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
177 {
178         pcf857x_output16(chip, offset, value);
179 }
180
181 /*-------------------------------------------------------------------------*/
182
183 static int pcf857x_probe(struct i2c_client *client,
184                          const struct i2c_device_id *id)
185 {
186         struct pcf857x_platform_data    *pdata;
187         struct pcf857x                  *gpio;
188         int                             status;
189
190         pdata = client->dev.platform_data;
191         if (!pdata)
192                 return -ENODEV;
193
194         /* Allocate, initialize, and register this gpio_chip. */
195         gpio = kzalloc(sizeof *gpio, GFP_KERNEL);
196         if (!gpio)
197                 return -ENOMEM;
198
199         mutex_init(&gpio->lock);
200
201         gpio->chip.base = pdata->gpio_base;
202         gpio->chip.can_sleep = 1;
203         gpio->chip.owner = THIS_MODULE;
204
205         /* NOTE:  the OnSemi jlc1562b is also largely compatible with
206          * these parts, notably for output.  It has a low-resolution
207          * DAC instead of pin change IRQs; and its inputs can be the
208          * result of comparators.
209          */
210
211         /* 8574 addresses are 0x20..0x27; 8574a uses 0x38..0x3f;
212          * 9670, 9672, 9764, and 9764a use quite a variety.
213          *
214          * NOTE: we don't distinguish here between *4 and *4a parts.
215          */
216         gpio->chip.ngpio = id->driver_data;
217         if (gpio->chip.ngpio == 8) {
218                 gpio->chip.direction_input = pcf857x_input8;
219                 gpio->chip.get = pcf857x_get8;
220                 gpio->chip.direction_output = pcf857x_output8;
221                 gpio->chip.set = pcf857x_set8;
222
223                 if (!i2c_check_functionality(client->adapter,
224                                 I2C_FUNC_SMBUS_BYTE))
225                         status = -EIO;
226
227                 /* fail if there's no chip present */
228                 else
229                         status = i2c_smbus_read_byte(client);
230
231         /* '75/'75c addresses are 0x20..0x27, just like the '74;
232          * the '75c doesn't have a current source pulling high.
233          * 9671, 9673, and 9765 use quite a variety of addresses.
234          *
235          * NOTE: we don't distinguish here between '75 and '75c parts.
236          */
237         } else if (gpio->chip.ngpio == 16) {
238                 gpio->chip.direction_input = pcf857x_input16;
239                 gpio->chip.get = pcf857x_get16;
240                 gpio->chip.direction_output = pcf857x_output16;
241                 gpio->chip.set = pcf857x_set16;
242
243                 if (!i2c_check_functionality(client->adapter, I2C_FUNC_I2C))
244                         status = -EIO;
245
246                 /* fail if there's no chip present */
247                 else
248                         status = i2c_read_le16(client);
249
250         } else
251                 status = -ENODEV;
252
253         if (status < 0)
254                 goto fail;
255
256         gpio->chip.label = client->name;
257
258         gpio->client = client;
259         i2c_set_clientdata(client, gpio);
260
261         /* NOTE:  these chips have strange "quasi-bidirectional" I/O pins.
262          * We can't actually know whether a pin is configured (a) as output
263          * and driving the signal low, or (b) as input and reporting a low
264          * value ... without knowing the last value written since the chip
265          * came out of reset (if any).  We can't read the latched output.
266          *
267          * In short, the only reliable solution for setting up pin direction
268          * is to do it explicitly.  The setup() method can do that, but it
269          * may cause transient glitching since it can't know the last value
270          * written (some pins may need to be driven low).
271          *
272          * Using pdata->n_latch avoids that trouble.  When left initialized
273          * to zero, our software copy of the "latch" then matches the chip's
274          * all-ones reset state.  Otherwise it flags pins to be driven low.
275          */
276         gpio->out = ~pdata->n_latch;
277
278         status = gpiochip_add(&gpio->chip);
279         if (status < 0)
280                 goto fail;
281
282         /* NOTE: these chips can issue "some pin-changed" IRQs, which we
283          * don't yet even try to use.  Among other issues, the relevant
284          * genirq state isn't available to modular drivers; and most irq
285          * methods can't be called from sleeping contexts.
286          */
287
288         dev_info(&client->dev, "gpios %d..%d on a %s%s\n",
289                         gpio->chip.base,
290                         gpio->chip.base + gpio->chip.ngpio - 1,
291                         client->name,
292                         client->irq ? " (irq ignored)" : "");
293
294         /* Let platform code set up the GPIOs and their users.
295          * Now is the first time anyone could use them.
296          */
297         if (pdata->setup) {
298                 status = pdata->setup(client,
299                                 gpio->chip.base, gpio->chip.ngpio,
300                                 pdata->context);
301                 if (status < 0)
302                         dev_warn(&client->dev, "setup --> %d\n", status);
303         }
304
305         return 0;
306
307 fail:
308         dev_dbg(&client->dev, "probe error %d for '%s'\n",
309                         status, client->name);
310         kfree(gpio);
311         return status;
312 }
313
314 static int pcf857x_remove(struct i2c_client *client)
315 {
316         struct pcf857x_platform_data    *pdata = client->dev.platform_data;
317         struct pcf857x                  *gpio = i2c_get_clientdata(client);
318         int                             status = 0;
319
320         if (pdata->teardown) {
321                 status = pdata->teardown(client,
322                                 gpio->chip.base, gpio->chip.ngpio,
323                                 pdata->context);
324                 if (status < 0) {
325                         dev_err(&client->dev, "%s --> %d\n",
326                                         "teardown", status);
327                         return status;
328                 }
329         }
330
331         status = gpiochip_remove(&gpio->chip);
332         if (status == 0)
333                 kfree(gpio);
334         else
335                 dev_err(&client->dev, "%s --> %d\n", "remove", status);
336         return status;
337 }
338
339 static struct i2c_driver pcf857x_driver = {
340         .driver = {
341                 .name   = "pcf857x",
342                 .owner  = THIS_MODULE,
343         },
344         .probe  = pcf857x_probe,
345         .remove = pcf857x_remove,
346         .id_table = pcf857x_id,
347 };
348
349 static int __init pcf857x_init(void)
350 {
351         return i2c_add_driver(&pcf857x_driver);
352 }
353 module_init(pcf857x_init);
354
355 static void __exit pcf857x_exit(void)
356 {
357         i2c_del_driver(&pcf857x_driver);
358 }
359 module_exit(pcf857x_exit);
360
361 MODULE_LICENSE("GPL");
362 MODULE_AUTHOR("David Brownell");