vlib/vlib/i2c.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #include <vlib/vlib.h>
  17 #include <vlib/i2c.h>
  18
  19 static inline void
  20 i2c_delay (i2c_bus_t * b, f64 timeout)
  21 {
  22   vlib_main_t * vm = vlib_get_main();
  23   vlib_time_wait (vm, timeout);
  24 }
  25
  26 static void
  27 i2c_wait_for_scl (i2c_bus_t * b)
  28 {
  29   f64 t = 0;
  30
  31   while (t < b->hold_time)
  32     {
  33       int sda, scl;
  34       i2c_delay(b, b->rise_fall_time);
  35       b->get_bits (b, &scl, &sda);
  36
  37       if (scl)
  38         return;
  39
  40       t += b->rise_fall_time;
  41     }
  42   b->timeout = 1;
  43 }
  44
  45 static void
  46 i2c_start (i2c_bus_t * b)
  47 {
  48   b->timeout = 0;
  49
  50   b->put_bits (b, 1, 1);
  51   i2c_wait_for_scl (b);
  52
  53   if (vlib_i2c_bus_timed_out (b))
  54     return;
  55
  56   b->put_bits (b, 1, 0);
  57   i2c_delay (b, b->hold_time);
  58   b->put_bits (b, 0, 0);
  59   i2c_delay (b, b->hold_time);
  60 }
  61
  62 static void
  63 i2c_stop (i2c_bus_t * b)
  64 {
  65   b->put_bits (b, 0, 0);
  66   i2c_delay (b, b->rise_fall_time);
  67
  68   b->put_bits (b, 1, 0);
  69   i2c_delay (b, b->hold_time);
  70
  71   b->put_bits (b, 1, 1);
  72   i2c_delay (b, b->hold_time);
  73 }
  74
  75 static void
  76 i2c_write_bit (i2c_bus_t * b, int sda)
  77 {
  78   b->put_bits (b, 0, sda);
  79   i2c_delay (b, b->rise_fall_time);
  80
  81   b->put_bits (b, 1, sda);
  82   i2c_wait_for_scl (b);
  83   i2c_delay (b, b->hold_time);
  84
  85   b->put_bits (b, 0, sda);
  86   i2c_delay (b, b->rise_fall_time);
  87 }
  88
  89 static void
  90 i2c_read_bit (i2c_bus_t * b, int * sda)
  91 {
  92   int scl;
  93
  94   b->put_bits (b, 1, 1);
  95   i2c_wait_for_scl (b);
  96   i2c_delay (b, b->hold_time);
  97
  98   b->get_bits (b, &scl, sda);
  99
 100   b->put_bits (b, 0, 1);
 101   i2c_delay (b, b->rise_fall_time);
 102 }
 103
 104 static void
 105 i2c_write_byte (i2c_bus_t * b, u8 data)
 106 {
 107   int i, sda;
 108
 109   for (i = 7; i >= 0; i--)
 110     {
 111       i2c_write_bit (b, (data >> i) & 1);
 112       if (b->timeout)
 113         return;
 114     }
 115
 116   b->put_bits (b, 0, 1);
 117   i2c_delay (b, b->rise_fall_time);
 118
 119   i2c_read_bit(b, &sda);
 120
 121   if (sda)
 122     b->timeout = 1;
 123 }
 124
 125
 126 static void
 127 i2c_read_byte (i2c_bus_t * b, u8 * data, int ack)
 128 {
 129   int i, sda;
 130
 131   *data = 0;
 132
 133   b->put_bits (b, 0, 1);
 134   i2c_delay (b, b->rise_fall_time);
 135
 136   for (i = 7; i >= 0; i--)
 137     {
 138       i2c_read_bit (b, &sda);
 139       if (b->timeout)
 140         return;
 141
 142       *data |= (sda != 0) << i;
 143     }
 144
 145   i2c_write_bit (b, ack == 0);
 146 }
 147
 148
 149 void
 150 vlib_i2c_init (i2c_bus_t * b)
 151 {
 152   f64 tick;
 153   if (!b->clock)
 154     b->clock = 400000;
 155
 156   tick = 1.0 / b->clock;
 157
 158   /* Spend 40% of time in low and high states */
 159   if (!b->hold_time)
 160     b->hold_time = 0.4 * tick;
 161
 162   /* Spend 10% of time waiting for rise and fall */
 163   if (!b->rise_fall_time)
 164     b->rise_fall_time = 0.1 * tick;
 165 }
 166
 167 void
 168 vlib_i2c_xfer (i2c_bus_t * bus, i2c_msg_t * msgs)
 169 {
 170   i2c_msg_t *msg;
 171   int i;
 172
 173   vec_foreach (msg, msgs)
 174     {
 175       i2c_start (bus);
 176       i2c_write_byte (bus, (msg->addr << 1) + (msg->flags == I2C_MSG_FLAG_READ));
 177
 178       if (msg->flags & I2C_MSG_FLAG_READ)
 179         for (i=0; i< msg->len; i++)
 180           {
 181             i2c_read_byte (bus, &msg->buffer[i], /* ack */ i + 1 != msg->len);
 182             if (bus->timeout)
 183               goto done;
 184           }
 185
 186       else
 187         for (i=0; i< msg->len; i++)
 188           {
 189             i2c_write_byte (bus, msg->buffer[i]);
 190             if (bus->timeout)
 191               goto done;
 192           }
 193     }
 194
 195 done:
 196   i2c_stop(bus);
 197 }
 198
 199 void
 200 vlib_i2c_read_eeprom (i2c_bus_t * bus, u8 i2c_addr, u16 start_addr, u16 length, u8 * data)
 201 {
 202   i2c_msg_t * msg = 0;
 203   u8 start_address[1];
 204
 205   vec_validate (msg, 1);
 206
 207   start_address[0] = start_addr;
 208   msg[0].addr = i2c_addr;
 209   msg[0].flags = I2C_MSG_FLAG_WRITE;
 210   msg[0].buffer = (u8 *) &start_address;
 211   msg[0].len = 1;
 212
 213   msg[1].addr = i2c_addr;
 214   msg[1].flags = I2C_MSG_FLAG_READ;
 215   msg[1].buffer = data;
 216   msg[1].len = length;
 217
 218   vlib_i2c_xfer(bus, msg);
 219
 220   vec_free (msg);
 221 }
 222