bertos/cpu/cortex-m3/drv/i2c_lm3s.c

   1 /**
   2  * \file
   3  * <!--
   4  * This file is part of BeRTOS.
   5  *
   6  * Bertos 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., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  19  *
  20  * As a special exception, you may use this file as part of a free software
  21  * library without restriction.  Specifically, if other files instantiate
  22  * templates or use macros or inline functions from this file, or you compile
  23  * this file and link it with other files to produce an executable, this
  24  * file does not by itself cause the resulting executable to be covered by
  25  * the GNU General Public License.  This exception does not however
  26  * invalidate any other reasons why the executable file might be covered by
  27  * the GNU General Public License.
  28  *
  29  * Copyright 2010 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
  30  *
  31  * -->
  32  *
  33  * \brief Driver for the LM3S I2C (implementation)
  34  *
  35  */
  36
  37 #include "cfg/cfg_i2c.h"
  38
  39 #define LOG_LEVEL  I2C_LOG_LEVEL
  40 #define LOG_FORMAT I2C_LOG_FORMAT
  41
  42 #include <cfg/log.h>
  43
  44 #include <cfg/debug.h>
  45 #include <cfg/macros.h> // BV()
  46 #include <cfg/module.h>
  47
  48 #include <cpu/detect.h>
  49 #include <cpu/irq.h>
  50 #include <cpu/types.h>
  51
  52 #include <io/lm3s.h>
  53
  54 #include <drv/timer.h>
  55 #include <drv/i2c.h>
  56 #include <drv/gpio_lm3s.h>
  57 #include <drv/clock_lm3s.h>
  58
  59
  60 struct I2cHardware
  61 {
  62         uint32_t base;
  63         uint32_t sys_cntl;
  64         uint32_t sys_gpio;
  65         uint32_t pin_mask;
  66         uint32_t gpio_base;
  67         bool first_send;
  68 };
  69
  70 static void i2c_lm3s_start(struct I2c *i2c, uint16_t slave_addr)
  71 {
  72         i2c->hw->first_send = true;
  73
  74         if (I2C_TEST_START(i2c->flags) == I2C_START_W)
  75                 HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MSA) = slave_addr & ~BV(0);
  76         else /* (I2C_TEST_START(i2c->flags) == I2C_START_R) */
  77                 HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MSA) = slave_addr | BV(0);
  78 }
  79
  80 INLINE bool wait_addrAck(I2c *i2c, uint32_t mode_mask)
  81 {
  82         ticks_t start = timer_clock();
  83         while (1)
  84         {
  85                 uint32_t status = HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS);
  86
  87                 if (timer_clock() - start > ms_to_ticks(CONFIG_I2C_START_TIMEOUT))
  88                         return false;
  89
  90                 if (status & I2C_MCS_ADRACK)
  91                 {
  92                         HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = mode_mask;
  93                         while (HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) & I2C_MCS_BUSY);
  94                         continue;
  95                 }
  96                 else
  97                         break;
  98         }
  99         return true;
 100 }
 101
 102 static void i2c_lm3s_put(I2c *i2c, const uint8_t data)
 103 {
 104         HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MDR) = data;
 105
 106         if (i2c->hw->first_send)
 107         {
 108                 HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_RUN | I2C_MCS_START;
 109                 while( HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) & I2C_MCS_BUSY );
 110
 111                 if (!wait_addrAck(i2c, I2C_MCS_RUN | I2C_MCS_START))
 112                 {
 113                         LOG_ERR("Start timeout\n");
 114                         i2c->errors |= I2C_START_TIMEOUT;
 115                         HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_STOP;
 116                         while (HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) & I2C_MCS_BUSY);
 117                         return;
 118                 }
 119
 120                 i2c->hw->first_send = false;
 121         }
 122         else
 123         {
 124                 HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_RUN;
 125                 while (HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) & I2C_MCS_BUSY);
 126         }
 127
 128         if ((i2c->xfer_size == 1) && (I2C_TEST_STOP(i2c->flags) == I2C_STOP))
 129         {
 130                 HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_STOP;
 131                 while (HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) & I2C_MCS_BUSY );
 132         }
 133 }
 134
 135 static uint8_t i2c_lm3s_get(I2c *i2c)
 136 {
 137         if ((i2c->xfer_size == 1) && (i2c->hw->first_send))
 138         {
 139                 HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_RUN | I2C_MCS_START;
 140                 while (HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) & I2C_MCS_BUSY );
 141
 142
 143                 if (!wait_addrAck(i2c, I2C_MCS_RUN | I2C_MCS_START))
 144                 {
 145                         LOG_ERR("Start timeout\n");
 146                         i2c->errors |= I2C_START_TIMEOUT;
 147                         HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_STOP;
 148                         return 0xFF;
 149                 }
 150
 151                 uint8_t data = HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MDR);
 152
 153                 if (I2C_TEST_STOP(i2c->flags) == I2C_STOP)
 154                 {
 155                         HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_STOP;
 156                         while (HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) & I2C_MCS_BUSY );
 157                 }
 158
 159                 i2c->hw->first_send = false;
 160                 return data;
 161         }
 162         else
 163         {
 164                 if (i2c->hw->first_send)
 165                 {
 166                         HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_ACK | I2C_MCS_RUN | I2C_MCS_START;
 167                         while (HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) & I2C_MCS_BUSY);
 168
 169                         if (!wait_addrAck(i2c, I2C_MCS_ACK | I2C_MCS_RUN | I2C_MCS_START))
 170                         {
 171                                 LOG_ERR("Start timeout\n");
 172                                 i2c->errors |= I2C_START_TIMEOUT;
 173                                 HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_STOP;
 174                                 return 0xFF;
 175                         }
 176
 177                         i2c->hw->first_send = false;
 178                         return HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MDR);
 179                 }
 180                 else
 181                 {
 182                         if (i2c->xfer_size > 1)
 183                                 HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_ACK | I2C_MCS_RUN;
 184                         else
 185                                 HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_RUN;
 186
 187                         while (HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) & I2C_MCS_BUSY );
 188                         uint8_t data = HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MDR);
 189
 190                         if ((i2c->xfer_size == 1) && (I2C_TEST_STOP(i2c->flags) == I2C_STOP))
 191                         {
 192                                 HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) = I2C_MCS_STOP;
 193                                 while (HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCS) & I2C_MCS_BUSY );
 194                         }
 195
 196                         return data;
 197                 }
 198         }
 199         return 0xFF;
 200 }
 201
 202 MOD_DEFINE(i2c);
 203
 204 static const I2cVT i2c_lm3s_vt =
 205 {
 206         .start = i2c_lm3s_start,
 207         .get = i2c_lm3s_get,
 208         .put = i2c_lm3s_put,
 209         .send = i2c_swSend,
 210         .recv = i2c_swRecv,
 211 };
 212
 213 struct I2cHardware i2c_lm3s_hw[] =
 214 {
 215         { /* I2C0 */
 216                 .base = I2C0_MASTER_BASE,
 217                 .sys_cntl = SYSCTL_RCGC1_I2C0,
 218                 .sys_gpio = SYSCTL_RCGC2_GPIOB,
 219                 .pin_mask = (GPIO_I2C0_SCL_PIN | GPIO_I2C0_SDA_PIN),
 220                 .gpio_base = GPIO_PORTB_BASE,
 221         },
 222         { /* I2C1 */
 223                 .base = I2C1_MASTER_BASE,
 224                 .sys_cntl = SYSCTL_RCGC1_I2C1,
 225                 .sys_gpio = SYSCTL_RCGC2_GPIOA,
 226                 .pin_mask = (GPIO_I2C1_SCL_PIN | GPIO_I2C1_SDA_PIN),
 227                 .gpio_base = GPIO_PORTA_BASE,
 228         },
 229 };
 230
 231 /**
 232  * Initialize I2C module.
 233  */
 234 void i2c_hw_init(I2c *i2c, int dev, uint32_t clock)
 235 {
 236         i2c->hw = &i2c_lm3s_hw[dev];
 237         i2c->vt = &i2c_lm3s_vt;
 238
 239         /* Enable the peripheral clock */
 240         SYSCTL_RCGC1_R |= i2c->hw->sys_cntl;
 241         SYSCTL_RCGC2_R |= i2c->hw->sys_gpio;
 242
 243         /* Configure GPIO pins to work as I2C pins */
 244         lm3s_gpioPinConfig(i2c->hw->gpio_base, i2c->hw->pin_mask,
 245                 GPIO_DIR_MODE_HW, GPIO_STRENGTH_2MA, GPIO_PIN_TYPE_OD_WPU);
 246         /*
 247          * Note: to set correctly the i2c speed we shold before enable the i2c
 248          * device and then set in master time period the correct value
 249          */
 250
 251         /* Enable i2c device */
 252         HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MCR) |= I2C_MCR_MFE;
 253
 254     /*
 255          * Compute the clock divider that achieves the fastest speed less than or
 256      * equal to the desired speed.  The numerator is biased to favor a larger
 257      * clock divider so that the resulting clock is always less than or equal
 258      * to the desired clock, never greater.
 259          */
 260     HWREG(i2c->hw->base + I2C_O_MTPR) = ((CPU_FREQ + (2 * 10 * clock) - 1) / (2 * 10 * clock)) - 1;
 261
 262         MOD_INIT(i2c);
 263 }