Rename spi_tty into spi_parport
[pub/spi-gpio-pp.git] / spi_parport.c
diff --git a/spi_parport.c b/spi_parport.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..02e26e1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,453 @@
+/*
+ * spi_butterfly.c - parport-to-butterfly adapter
+ *
+ * Copyright (C) 2005 David Brownell
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+ *
+ * idea:
+ * separate the butterfly driver into a hotpluggable SPI master controller
+ * use a board description file, which loads the:
+ * - the SPI master controller
+ * - the SPI protocoll driver
+ * call spi_new_device with 
+   - spi_master = butterfly parport driver (or parameter configurable)
+   - spi_board_info = infos about Mauro-Lite
+
+ */
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/device.h>
+#include <linux/parport.h>
+
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/spi/spi.h>
+#include <linux/spi/spi_bitbang.h>
+
+
+
+/*
+ * This uses SPI to talk with an "AVR Butterfly", which is a $US20 card
+ * with a battery powered AVR microcontroller and lots of goodies.  You
+ * can use GCC to develop firmware for this.
+ *
+ * See Documentation/spi/butterfly for information about how to build
+ * and use this custom parallel port cable.
+ */
+
+/*
+ * spi_device
+ * todo:
+ * - implement SPI mode 1,2,3 is yet missing
+ * - prevent ugly handling of global butterfly structure
+ * - use serial subsystem
+ * - make stuff module configurable during runtime
+ */
+
+/* DATA output bits (pins 2..9 == D0..D7) */
+#define MODALIASLEN     10
+#define DRVNAME                "spi_butterfly"
+#define DRIVER_VERSION  "0.2"
+
+#define        butterfly_nreset (1 << 1)               /* pin 3 */
+
+#define        spi_sck_bit     (1 << 0)                /* pin 2 */
+#define        spi_mosi_bit    (1 << 7)                /* pin 9 */
+
+#define        vcc_bits        ((1 << 6) | (1 << 5))   /* pins 7, 8 */
+
+/* STATUS input bits */
+#define        spi_miso_bit    PARPORT_STATUS_BUSY     /* pin 11 */
+
+/* CONTROL output bits */
+#define        spi_cs_bit      PARPORT_CONTROL_SELECT  /* pin 17 */
+
+/*
+ *   Parallel                
+ *     Port      Direction   Signal
+ *  -----------  ---------  ------------
+ *      D0    2     -->       SCLK
+ *      D1    3     -->      nRESET
+ *      D2    4     -->        --
+ *      D3    5     -->        --
+ *      D4    6     -->        --
+ *      D5    7     -->        --
+ *      D6    8     -->        --
+ *      D7    9     -->       MOSI
+ *     GND   25      -        GND
+ *    Busy   11     <--       MISO  
+ *    Paper  12     <--        --
+ *    Select 13     <--        --
+ *    Feed   14     -->        --
+ *    Error  15     <--        --
+ *    Init   16     -->        --
+ *    Select 17     -->      nCS
+ */
+
+//*****************************************************************************
+// Globals
+//*****************************************************************************
+/* module parameters */
+static  char                   modalias[MODALIASLEN] = "maurol";
+
+static inline struct butterfly *spidev_to_pp(struct spi_device *spi)
+{
+       return spi->controller_data;
+}
+
+
+struct butterfly {
+       /* REVISIT ... for now, this must be first */
+       struct spi_bitbang      bitbang;
+
+       struct parport          *port;
+       struct pardevice        *pd;
+
+        u8                     lastbyte; /* hold copy of partport to be faster */
+
+        struct spi_message      *msg;
+       struct spi_device       *butterfly;
+       struct spi_board_info   info;
+
+};
+
+/*----------------------------------------------------------------------*/
+
+
+static inline void
+setsck(struct spi_device *spi, int is_on)
+{
+       struct butterfly        *pp = spidev_to_pp(spi);
+       u8                      bit, byte = pp->lastbyte;
+
+       bit = spi_sck_bit;
+
+       if (is_on)
+               byte |= bit;
+       else
+               byte &= ~bit;
+       parport_write_data(pp->port, byte);
+       pp->lastbyte = byte;   /* use parport mirror to be faster */
+}
+
+static inline void
+setmosi(struct spi_device *spi, int is_on)
+{
+       struct butterfly        *pp = spidev_to_pp(spi);
+       u8                      bit, byte = pp->lastbyte;
+
+       bit = spi_mosi_bit;
+
+       if (is_on)
+               byte |= bit;
+       else
+               byte &= ~bit;
+       parport_write_data(pp->port, byte);
+       pp->lastbyte = byte;   /* use parport mirror to be faster */
+}
+
+static inline int getmiso(struct spi_device *spi)
+{
+       struct butterfly        *pp = spidev_to_pp(spi);
+       int                     value;
+       u8                      bit;
+
+       bit = spi_miso_bit;
+
+       /* only STATUS_BUSY is NOT negated */
+       value = !(parport_read_status(pp->port) & bit);
+       return (bit == PARPORT_STATUS_BUSY) ? value : !value;
+}
+
+static void butterfly_chipselect(struct spi_device *spi, int value)
+{
+       struct butterfly        *pp = spidev_to_pp(spi);
+
+#if 0
+       /* set default clock polarity */
+       if (value != BITBANG_CS_INACTIVE)
+               setsck(spi, spi->mode & SPI_CPOL);
+
+       /* here, value == "activate or not";
+        * most PARPORT_CONTROL_* bits are negated, so we must
+        * morph it to value == "bit value to write in control register"
+        */
+       if (spi_cs_bit == PARPORT_CONTROL_INIT)
+               value = !value;
+
+       parport_frob_control(pp->port, spi_cs_bit, value ? spi_cs_bit : 0);
+#else
+       u8                      bit, byte = pp->lastbyte;
+
+       bit = butterfly_nreset;
+
+       if (value)
+               byte &= ~bit;
+       else
+               byte |= bit;
+       parport_write_data(pp->port, byte);
+       pp->lastbyte = byte;   /* use parport mirror to be faster */
+#endif
+}
+
+
+/* we only needed to implement one mode here, and choose SPI_MODE_0 */
+
+#define        spidelay(X)     do{}while(0)
+//#define      spidelay        ndelay
+
+#define        EXPAND_BITBANG_TXRX
+#include <linux/spi/spi_bitbang.h>
+
+static u32
+butterfly_txrx_word_mode0(struct spi_device *spi,
+               unsigned nsecs,
+               u32 word, u8 bits)
+{
+       return bitbang_txrx_be_cpha0(spi, nsecs, 0, word, bits);
+}
+
+/*----------------------------------------------------------------------*/
+
+/* REVISIT remove this ugly global and its "only one" limitation */
+static struct butterfly *butterfly;
+
+static void butterfly_attach(struct parport *p)
+{
+       struct pardevice        *pd;
+       int                     status;
+       struct butterfly        *pp;
+       struct spi_master       *master;
+       struct device           *dev = p->physport->dev;
+
+       if (butterfly || !dev)
+               return;
+
+       /* REVISIT:  this just _assumes_ a butterfly is there ... no probe,
+        * and no way to be selective about what it binds to.
+        */
+
+       master = spi_alloc_master(dev, sizeof *pp);
+       if (!master) {
+               status = -ENOMEM;
+               goto done;
+       }
+       pp = spi_master_get_devdata(master);
+
+       master->bus_num = -1;       /* dynamic alloc of a bus number */
+       master->num_chipselect = 1;
+
+       /*
+        * SPI and bitbang hookup
+         *
+        * use default setup(), cleanup(), and transfer() methods; and
+        * only bother implementing mode 0.  Start it later.
+        */
+       pp->bitbang.master = spi_master_get(master);
+       pp->bitbang.chipselect = butterfly_chipselect;
+       pp->bitbang.txrx_word[SPI_MODE_0] = butterfly_txrx_word_mode0;
+       pp->bitbang.flags = SPI_3WIRE;              // ####################################
+       
+       /*
+        * parport hookup
+        */
+       pp->port = p;
+       pd = parport_register_device(p, DRVNAME,
+                       NULL, NULL, NULL,
+                                    0 /* FLAGS */, pp); //PARPORT_FLAG_EXCL, pp);
+       if (!pd) {
+               status = -ENOMEM;
+               goto clean0;
+       }
+       pp->pd = pd;
+
+       status = parport_claim(pd);
+       if (status < 0)
+               goto clean1;
+
+       pp->lastbyte = 0;
+       parport_write_data(pp->port, pp->lastbyte);
+
+       /*
+        * Butterfly reset, powerup, run firmware
+        */
+       pr_debug("%s: powerup/reset Butterfly\n", DRVNAME);
+
+       /* nCS for dataflash (this bit is inverted on output) */
+       parport_frob_control(pp->port, spi_cs_bit, 0);
+
+       /* stabilize power with chip in reset (nRESET), and
+        * spi_sck_bit clear (CPOL=0)
+        */
+       pp->lastbyte |= vcc_bits;
+       parport_write_data(pp->port, pp->lastbyte);
+       msleep(5);
+
+#if 0
+       /* take it out of reset; assume long reset delay */
+       pp->lastbyte |= butterfly_nreset;
+       parport_write_data(pp->port, pp->lastbyte);
+       msleep(10);
+
+       /* take reset as trigger signal ############# */
+       pp->lastbyte &= ~butterfly_nreset;
+       parport_write_data(pp->port, pp->lastbyte);
+#endif
+
+       /*
+        * Start SPI ... for now, hide that we're two physical busses.
+        */
+       status = spi_bitbang_start(&pp->bitbang);
+       if (status < 0) {
+               pr_warning("%s: spi_bitbang_start failed with status %d\n",
+                       DRVNAME, status);
+               goto clean2;
+       }
+
+       /*
+        * The modalias name MUST match the device_driver name
+        * for the bus glue code to match and subsequently bind them.
+        * We are binding to the generic drivers/hwmon/lm70.c device
+        * driver.
+        */
+       if (modalias[0]) {
+               pr_info("%s: Will load protocol driver: '%s'!\n",  DRVNAME, modalias);
+       } else goto clean2;
+
+       /* need to make this parameter loadable */
+       strcpy(pp->info.modalias, modalias);
+       pp->info.max_speed_hz = 15 * 1000 * 1000;
+       pp->info.chip_select = 0;                                   // 0: .. 1:
+       pp->info.mode = SPI_3WIRE | SPI_MODE_0;                     // ################
+
+       /* Enable access to our primary data structure via
+        * the board info's (void *)controller_data.
+        */
+       pp->info.platform_data = NULL;                              // here we should add data structures for subsystem driver ???
+       pp->info.controller_data = pp;        /* save my structure for later use */
+       pp->butterfly = spi_new_device(pp->bitbang.master, &pp->info);
+       if (pp->butterfly)
+               pr_info("%s: SPI tty at %s\n", DRVNAME,
+                               pp->butterfly->dev.bus_id);
+       else {
+               pr_warning("%s: spi_new_device failed\n", DRVNAME);
+               status = -ENODEV;
+               goto out_bitbang_stop;
+       }
+       //        pp->butterfly->bits_per_word=16;                             // ###############
+
+       /* get spi_bitbang_transfer either via global Symbol, or better 
+         * ask it from the driver structure
+         */
+       pp->msg = spi_message_alloc(1, GFP_KERNEL);
+       if (master) { /* the same address is also saved in pp->bitbang.master or pp->butterfly->master */
+             struct spi_message *spi_msg;
+              spi_msg = pp->msg;
+             if (spi_msg) {
+                     // spi_message_init(spi_msg);
+                     pr_info("Alloc SPI message buffer\n");
+                     spi_msg->spi = pp->butterfly;
+                     spi_msg->actual_length = 1;
+#if 0
+                     spi_msg->list_head ... Addresse der ersten SPI transfer struct
+
+
+                     spi_msg->tx_buf = ;
+                     spi_msg->len = 1;
+                     spi_msg->cs_change = 1;
+                     spi_msg->delay_usecs = 0;
+                     
+                     /* fill up message */
+                     master->transfer(pp->butterfly, spi_msg);
+#endif
+             }
+       }
+       butterfly = pp;
+       return;
+
+out_bitbang_stop:
+       spi_bitbang_stop(&pp->bitbang);
+clean2:
+       /* turn off VCC */
+       parport_write_data(pp->port, 0);
+
+       parport_release(pp->pd);
+clean1:
+       parport_unregister_device(pd);
+clean0:
+       (void) spi_master_put(pp->bitbang.master);
+done:
+       pr_debug("%s: butterfly probe, fail %d\n", DRVNAME, status);
+}
+
+static void butterfly_detach(struct parport *p)
+{
+       struct butterfly        *pp;
+       int                     status;
+
+       /* FIXME this global is ugly ... but, how to quickly get from
+        * the parport to the "struct butterfly" associated with it?
+        * "old school" driver-internal device lists?
+        */
+       if (!butterfly || butterfly->port != p)
+               return;
+       pp = butterfly;
+       if (pp->msg) {
+               spi_message_free(pp->msg);
+               pr_info("Dealloc SPI message buffer\n");
+       }
+
+       /* stop() unregisters child devices too */
+       status = spi_bitbang_stop(&pp->bitbang);
+
+       /* turn off VCC */
+       parport_write_data(pp->port, 0);
+       msleep(10);
+
+       parport_release(pp->pd);
+       parport_unregister_device(pp->pd);
+
+       (void) spi_master_put(pp->bitbang.master);
+
+       butterfly = NULL;
+}
+
+static struct parport_driver butterfly_driver = {
+       .name =         DRVNAME,
+       .attach =       butterfly_attach,
+       .detach =       butterfly_detach,
+};
+
+
+static int __init butterfly_init(void)
+{
+       return parport_register_driver(&butterfly_driver);
+}
+device_initcall(butterfly_init);
+
+static void __exit butterfly_exit(void)
+{
+       parport_unregister_driver(&butterfly_driver);
+}
+module_exit(butterfly_exit);
+
+MODULE_DESCRIPTION("Parport Adapter driver for SPI tty Butterfly");
+MODULE_LICENSE("GPL");
+
+module_param_string(spi_pdrv, modalias, sizeof(modalias), S_IRUGO);
+MODULE_PARM_DESC(spi_pdrv, "spi protocol driver name");
+
+MODULE_INFO(Version, DRIVER_VERSION);