misc: Add a pca9554 GPIO device model
Specs are available here:
https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCA9554_9554A.pdf
This is a simple model supporting the basic registers for GPIO
mode. The device also supports an interrupt output line but the
model does not yet support this.
Reviewed-by: Cédric Le Goater <clg@kaod.org>
Signed-off-by: Glenn Miles <milesg@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
This commit is contained in:
Glenn Miles
Nicholas Piggin
parent
7b85f008b6
commit
de0c7d543b
10
MAINTAINERS
10
MAINTAINERS
@ -1170,9 +1170,7 @@ R: Joel Stanley <joel@jms.id.au>
|
|||||||
L: qemu-arm@nongnu.org
|
L: qemu-arm@nongnu.org
|
||||||
S: Maintained
|
S: Maintained
|
||||||
F: hw/*/*aspeed*
|
F: hw/*/*aspeed*
|
||||||
F: hw/misc/pca9552.c
|
|
||||||
F: include/hw/*/*aspeed*
|
F: include/hw/*/*aspeed*
|
||||||
F: include/hw/misc/pca9552*.h
|
|
||||||
F: hw/net/ftgmac100.c
|
F: hw/net/ftgmac100.c
|
||||||
F: include/hw/net/ftgmac100.h
|
F: include/hw/net/ftgmac100.h
|
||||||
F: docs/system/arm/aspeed.rst
|
F: docs/system/arm/aspeed.rst
|
||||||
@ -1544,6 +1542,14 @@ F: include/hw/pci-host/pnv*
|
|||||||
F: pc-bios/skiboot.lid
|
F: pc-bios/skiboot.lid
|
||||||
F: tests/qtest/pnv*
|
F: tests/qtest/pnv*
|
||||||
|
|
||||||
|
pca955x
|
||||||
|
M: Glenn Miles <milesg@linux.vnet.ibm.com>
|
||||||
|
L: qemu-ppc@nongnu.org
|
||||||
|
L: qemu-arm@nongnu.org
|
||||||
|
S: Odd Fixes
|
||||||
|
F: hw/misc/pca955*.c
|
||||||
|
F: include/hw/misc/pca955*.h
|
||||||
|
|
||||||
virtex_ml507
|
virtex_ml507
|
||||||
M: Edgar E. Iglesias <edgar.iglesias@gmail.com>
|
M: Edgar E. Iglesias <edgar.iglesias@gmail.com>
|
||||||
L: qemu-ppc@nongnu.org
|
L: qemu-ppc@nongnu.org
|
||||||
|
|||||||
328
hw/misc/pca9554.c
Normal file
328
hw/misc/pca9554.c
Normal file
@ -0,0 +1,328 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* PCA9554 I/O port
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Copyright (c) 2023, IBM Corporation.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "qemu/osdep.h"
|
||||||
|
#include "qemu/log.h"
|
||||||
|
#include "qemu/module.h"
|
||||||
|
#include "qemu/bitops.h"
|
||||||
|
#include "hw/qdev-properties.h"
|
||||||
|
#include "hw/misc/pca9554.h"
|
||||||
|
#include "hw/misc/pca9554_regs.h"
|
||||||
|
#include "hw/irq.h"
|
||||||
|
#include "migration/vmstate.h"
|
||||||
|
#include "qapi/error.h"
|
||||||
|
#include "qapi/visitor.h"
|
||||||
|
#include "trace.h"
|
||||||
|
#include "qom/object.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
struct PCA9554Class {
|
||||||
|
/*< private >*/
|
||||||
|
I2CSlaveClass parent_class;
|
||||||
|
/*< public >*/
|
||||||
|
};
|
||||||
|
typedef struct PCA9554Class PCA9554Class;
|
||||||
|
|
||||||
|
DECLARE_CLASS_CHECKERS(PCA9554Class, PCA9554,
|
||||||
|
TYPE_PCA9554)
|
||||||
|
|
||||||
|
#define PCA9554_PIN_LOW 0x0
|
||||||
|
#define PCA9554_PIN_HIZ 0x1
|
||||||
|
|
||||||
|
static const char *pin_state[] = {"low", "high"};
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_update_pin_input(PCA9554State *s)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
uint8_t config = s->regs[PCA9554_CONFIG];
|
||||||
|
uint8_t output = s->regs[PCA9554_OUTPUT];
|
||||||
|
uint8_t internal_state = config | output;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < PCA9554_PIN_COUNT; i++) {
|
||||||
|
uint8_t bit_mask = 1 << i;
|
||||||
|
uint8_t internal_pin_state = (internal_state >> i) & 0x1;
|
||||||
|
uint8_t old_value = s->regs[PCA9554_INPUT] & bit_mask;
|
||||||
|
uint8_t new_value;
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (internal_pin_state) {
|
||||||
|
case PCA9554_PIN_LOW:
|
||||||
|
s->regs[PCA9554_INPUT] &= ~bit_mask;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case PCA9554_PIN_HIZ:
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* pullup sets it to a logical 1 unless
|
||||||
|
* external device drives it low.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
if (s->ext_state[i] == PCA9554_PIN_LOW) {
|
||||||
|
s->regs[PCA9554_INPUT] &= ~bit_mask;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
s->regs[PCA9554_INPUT] |= bit_mask;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* update irq state only if pin state changed */
|
||||||
|
new_value = s->regs[PCA9554_INPUT] & bit_mask;
|
||||||
|
if (new_value != old_value) {
|
||||||
|
if (new_value) {
|
||||||
|
/* changed from 0 to 1 */
|
||||||
|
qemu_set_irq(s->gpio_out[i], 1);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
/* changed from 1 to 0 */
|
||||||
|
qemu_set_irq(s->gpio_out[i], 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static uint8_t pca9554_read(PCA9554State *s, uint8_t reg)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch (reg) {
|
||||||
|
case PCA9554_INPUT:
|
||||||
|
return s->regs[PCA9554_INPUT] ^ s->regs[PCA9554_POLARITY];
|
||||||
|
case PCA9554_OUTPUT:
|
||||||
|
case PCA9554_POLARITY:
|
||||||
|
case PCA9554_CONFIG:
|
||||||
|
return s->regs[reg];
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: unexpected read to register %d\n",
|
||||||
|
__func__, reg);
|
||||||
|
return 0xFF;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_write(PCA9554State *s, uint8_t reg, uint8_t data)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch (reg) {
|
||||||
|
case PCA9554_OUTPUT:
|
||||||
|
case PCA9554_CONFIG:
|
||||||
|
s->regs[reg] = data;
|
||||||
|
pca9554_update_pin_input(s);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case PCA9554_POLARITY:
|
||||||
|
s->regs[reg] = data;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case PCA9554_INPUT:
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: unexpected write to register %d\n",
|
||||||
|
__func__, reg);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static uint8_t pca9554_recv(I2CSlave *i2c)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PCA9554State *s = PCA9554(i2c);
|
||||||
|
uint8_t ret;
|
||||||
|
|
||||||
|
ret = pca9554_read(s, s->pointer & 0x3);
|
||||||
|
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int pca9554_send(I2CSlave *i2c, uint8_t data)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PCA9554State *s = PCA9554(i2c);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* First byte sent by is the register address */
|
||||||
|
if (s->len == 0) {
|
||||||
|
s->pointer = data;
|
||||||
|
s->len++;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
pca9554_write(s, s->pointer & 0x3, data);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int pca9554_event(I2CSlave *i2c, enum i2c_event event)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PCA9554State *s = PCA9554(i2c);
|
||||||
|
|
||||||
|
s->len = 0;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_get_pin(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
|
||||||
|
void *opaque, Error **errp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PCA9554State *s = PCA9554(obj);
|
||||||
|
int pin, rc;
|
||||||
|
uint8_t state;
|
||||||
|
|
||||||
|
rc = sscanf(name, "pin%2d", &pin);
|
||||||
|
if (rc != 1) {
|
||||||
|
error_setg(errp, "%s: error reading %s", __func__, name);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (pin < 0 || pin > PCA9554_PIN_COUNT) {
|
||||||
|
error_setg(errp, "%s invalid pin %s", __func__, name);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
state = pca9554_read(s, PCA9554_CONFIG);
|
||||||
|
state |= pca9554_read(s, PCA9554_OUTPUT);
|
||||||
|
state = (state >> pin) & 0x1;
|
||||||
|
visit_type_str(v, name, (char **)&pin_state[state], errp);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_set_pin(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
|
||||||
|
void *opaque, Error **errp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PCA9554State *s = PCA9554(obj);
|
||||||
|
int pin, rc, val;
|
||||||
|
uint8_t state, mask;
|
||||||
|
char *state_str;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!visit_type_str(v, name, &state_str, errp)) {
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
rc = sscanf(name, "pin%2d", &pin);
|
||||||
|
if (rc != 1) {
|
||||||
|
error_setg(errp, "%s: error reading %s", __func__, name);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (pin < 0 || pin > PCA9554_PIN_COUNT) {
|
||||||
|
error_setg(errp, "%s invalid pin %s", __func__, name);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for (state = 0; state < ARRAY_SIZE(pin_state); state++) {
|
||||||
|
if (!strcmp(state_str, pin_state[state])) {
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (state >= ARRAY_SIZE(pin_state)) {
|
||||||
|
error_setg(errp, "%s invalid pin state %s", __func__, state_str);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* First, modify the output register bit */
|
||||||
|
val = pca9554_read(s, PCA9554_OUTPUT);
|
||||||
|
mask = 0x1 << pin;
|
||||||
|
if (state == PCA9554_PIN_LOW) {
|
||||||
|
val &= ~(mask);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
val |= mask;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
pca9554_write(s, PCA9554_OUTPUT, val);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Then, clear the config register bit for output mode */
|
||||||
|
val = pca9554_read(s, PCA9554_CONFIG);
|
||||||
|
val &= ~mask;
|
||||||
|
pca9554_write(s, PCA9554_CONFIG, val);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static const VMStateDescription pca9554_vmstate = {
|
||||||
|
.name = "PCA9554",
|
||||||
|
.version_id = 0,
|
||||||
|
.minimum_version_id = 0,
|
||||||
|
.fields = (VMStateField[]) {
|
||||||
|
VMSTATE_UINT8(len, PCA9554State),
|
||||||
|
VMSTATE_UINT8(pointer, PCA9554State),
|
||||||
|
VMSTATE_UINT8_ARRAY(regs, PCA9554State, PCA9554_NR_REGS),
|
||||||
|
VMSTATE_UINT8_ARRAY(ext_state, PCA9554State, PCA9554_PIN_COUNT),
|
||||||
|
VMSTATE_I2C_SLAVE(i2c, PCA9554State),
|
||||||
|
VMSTATE_END_OF_LIST()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_reset(DeviceState *dev)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PCA9554State *s = PCA9554(dev);
|
||||||
|
|
||||||
|
s->regs[PCA9554_INPUT] = 0xFF;
|
||||||
|
s->regs[PCA9554_OUTPUT] = 0xFF;
|
||||||
|
s->regs[PCA9554_POLARITY] = 0x0; /* No pins are inverted */
|
||||||
|
s->regs[PCA9554_CONFIG] = 0xFF; /* All pins are inputs */
|
||||||
|
|
||||||
|
memset(s->ext_state, PCA9554_PIN_HIZ, PCA9554_PIN_COUNT);
|
||||||
|
pca9554_update_pin_input(s);
|
||||||
|
|
||||||
|
s->pointer = 0x0;
|
||||||
|
s->len = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_initfn(Object *obj)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int pin;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (pin = 0; pin < PCA9554_PIN_COUNT; pin++) {
|
||||||
|
char *name;
|
||||||
|
|
||||||
|
name = g_strdup_printf("pin%d", pin);
|
||||||
|
object_property_add(obj, name, "bool", pca9554_get_pin, pca9554_set_pin,
|
||||||
|
NULL, NULL);
|
||||||
|
g_free(name);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_set_ext_state(PCA9554State *s, int pin, int level)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (s->ext_state[pin] != level) {
|
||||||
|
s->ext_state[pin] = level;
|
||||||
|
pca9554_update_pin_input(s);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_gpio_in_handler(void *opaque, int pin, int level)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
PCA9554State *s = PCA9554(opaque);
|
||||||
|
|
||||||
|
assert((pin >= 0) && (pin < PCA9554_PIN_COUNT));
|
||||||
|
pca9554_set_ext_state(s, pin, level);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PCA9554State *s = PCA9554(dev);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!s->description) {
|
||||||
|
s->description = g_strdup("pca9554");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
qdev_init_gpio_out(dev, s->gpio_out, PCA9554_PIN_COUNT);
|
||||||
|
qdev_init_gpio_in(dev, pca9554_gpio_in_handler, PCA9554_PIN_COUNT);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static Property pca9554_properties[] = {
|
||||||
|
DEFINE_PROP_STRING("description", PCA9554State, description),
|
||||||
|
DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
|
||||||
|
I2CSlaveClass *k = I2C_SLAVE_CLASS(klass);
|
||||||
|
|
||||||
|
k->event = pca9554_event;
|
||||||
|
k->recv = pca9554_recv;
|
||||||
|
k->send = pca9554_send;
|
||||||
|
dc->realize = pca9554_realize;
|
||||||
|
dc->reset = pca9554_reset;
|
||||||
|
dc->vmsd = &pca9554_vmstate;
|
||||||
|
device_class_set_props(dc, pca9554_properties);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static const TypeInfo pca9554_info = {
|
||||||
|
.name = TYPE_PCA9554,
|
||||||
|
.parent = TYPE_I2C_SLAVE,
|
||||||
|
.instance_init = pca9554_initfn,
|
||||||
|
.instance_size = sizeof(PCA9554State),
|
||||||
|
.class_init = pca9554_class_init,
|
||||||
|
.class_size = sizeof(PCA9554Class),
|
||||||
|
.abstract = false,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pca9554_register_types(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type_register_static(&pca9554_info);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
type_init(pca9554_register_types)
|
||||||
36
include/hw/misc/pca9554.h
Normal file
36
include/hw/misc/pca9554.h
Normal file
@ -0,0 +1,36 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* PCA9554 I/O port
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Copyright (c) 2023, IBM Corporation.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#ifndef PCA9554_H
|
||||||
|
#define PCA9554_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "hw/i2c/i2c.h"
|
||||||
|
#include "qom/object.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#define TYPE_PCA9554 "pca9554"
|
||||||
|
typedef struct PCA9554State PCA9554State;
|
||||||
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DECLARE_INSTANCE_CHECKER(PCA9554State, PCA9554,
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TYPE_PCA9554)
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#define PCA9554_NR_REGS 4
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#define PCA9554_PIN_COUNT 8
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struct PCA9554State {
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/*< private >*/
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I2CSlave i2c;
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/*< public >*/
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uint8_t len;
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uint8_t pointer;
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uint8_t regs[PCA9554_NR_REGS];
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qemu_irq gpio_out[PCA9554_PIN_COUNT];
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uint8_t ext_state[PCA9554_PIN_COUNT];
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char *description; /* For debugging purpose only */
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};
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#endif
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19
include/hw/misc/pca9554_regs.h
Normal file
19
include/hw/misc/pca9554_regs.h
Normal file
@ -0,0 +1,19 @@
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|
/*
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* PCA9554 I/O port registers
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*
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* Copyright (c) 2023, IBM Corporation.
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*
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* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
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*/
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#ifndef PCA9554_REGS_H
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#define PCA9554_REGS_H
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/*
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* Bits [0:1] are used to address a specific register.
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*/
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#define PCA9554_INPUT 0 /* read only input register */
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#define PCA9554_OUTPUT 1 /* read/write pin output state */
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#define PCA9554_POLARITY 2 /* Set polarity of input register */
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#define PCA9554_CONFIG 3 /* Set pins as inputs our ouputs */
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||||||
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#endif
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