xref: /linux/drivers/input/touchscreen/raspberrypi-ts.c (revision 750afb08ca71310fcf0c4e2cb1565c63b8235b60)
10b9f28feSNicolas Saenz Julienne // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
20b9f28feSNicolas Saenz Julienne /*
30b9f28feSNicolas Saenz Julienne  * Raspberry Pi firmware based touchscreen driver
40b9f28feSNicolas Saenz Julienne  *
50b9f28feSNicolas Saenz Julienne  * Copyright (C) 2015, 2017 Raspberry Pi
60b9f28feSNicolas Saenz Julienne  * Copyright (C) 2018 Nicolas Saenz Julienne <nsaenzjulienne@suse.de>
70b9f28feSNicolas Saenz Julienne  */
80b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
90b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/io.h>
100b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/of.h>
110b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/slab.h>
120b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/device.h>
130b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/module.h>
140b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/bitops.h>
150b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/dma-mapping.h>
160b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/platform_device.h>
170b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/input.h>
180b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/input/mt.h>
190b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/input-polldev.h>
200b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/input/touchscreen.h>
210b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <soc/bcm2835/raspberrypi-firmware.h>
220b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
230b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_DEFAULT_WIDTH	800
240b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_DEFAULT_HEIGHT	480
250b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
260b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_MAX_SUPPORTED_POINTS	10
270b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
280b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_FTS_TOUCH_DOWN		0
290b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_FTS_TOUCH_CONTACT	2
300b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
310b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_POLL_INTERVAL		17	/* 60fps */
320b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
330b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_NPOINTS_REG_INVALIDATE	99
340b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
350b9f28feSNicolas Saenz Julienne struct rpi_ts {
360b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct platform_device *pdev;
370b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct input_polled_dev *poll_dev;
380b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct touchscreen_properties prop;
390b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
400b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	void __iomem *fw_regs_va;
410b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	dma_addr_t fw_regs_phys;
420b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
430b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int known_ids;
440b9f28feSNicolas Saenz Julienne };
450b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
460b9f28feSNicolas Saenz Julienne struct rpi_ts_regs {
470b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	u8 device_mode;
480b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	u8 gesture_id;
490b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	u8 num_points;
500b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_ts_touch {
510b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 xh;
520b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 xl;
530b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 yh;
540b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 yl;
550b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 pressure; /* Not supported */
560b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 area;     /* Not supported */
570b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	} point[RPI_TS_MAX_SUPPORTED_POINTS];
580b9f28feSNicolas Saenz Julienne };
590b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
600b9f28feSNicolas Saenz Julienne static void rpi_ts_poll(struct input_polled_dev *dev)
610b9f28feSNicolas Saenz Julienne {
620b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct input_dev *input = dev->input;
630b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_ts *ts = dev->private;
640b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_ts_regs regs;
650b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int modified_ids = 0;
660b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	long released_ids;
670b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int event_type;
680b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int touchid;
690b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int x, y;
700b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int i;
710b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
720b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	memcpy_fromio(&regs, ts->fw_regs_va, sizeof(regs));
730b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	/*
740b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	 * We poll the memory based register copy of the touchscreen chip using
750b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	 * the number of points register to know whether the copy has been
760b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	 * updated (we write 99 to the memory copy, the GPU will write between
770b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	 * 0 - 10 points)
780b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	 */
790b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	iowrite8(RPI_TS_NPOINTS_REG_INVALIDATE,
800b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		 ts->fw_regs_va + offsetof(struct rpi_ts_regs, num_points));
810b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
820b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (regs.num_points == RPI_TS_NPOINTS_REG_INVALIDATE ||
830b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	    (regs.num_points == 0 && ts->known_ids == 0))
840b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return;
850b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
860b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	for (i = 0; i < regs.num_points; i++) {
870b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		x = (((int)regs.point[i].xh & 0xf) << 8) + regs.point[i].xl;
880b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		y = (((int)regs.point[i].yh & 0xf) << 8) + regs.point[i].yl;
890b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		touchid = (regs.point[i].yh >> 4) & 0xf;
900b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		event_type = (regs.point[i].xh >> 6) & 0x03;
910b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
920b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		modified_ids |= BIT(touchid);
930b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
940b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		if (event_type == RPI_TS_FTS_TOUCH_DOWN ||
950b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		    event_type == RPI_TS_FTS_TOUCH_CONTACT) {
960b9f28feSNicolas Saenz Julienne 			input_mt_slot(input, touchid);
970b9f28feSNicolas Saenz Julienne 			input_mt_report_slot_state(input, MT_TOOL_FINGER, 1);
980b9f28feSNicolas Saenz Julienne 			touchscreen_report_pos(input, &ts->prop, x, y, true);
990b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		}
1000b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1010b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1020b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	released_ids = ts->known_ids & ~modified_ids;
1030b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	for_each_set_bit(i, &released_ids, RPI_TS_MAX_SUPPORTED_POINTS) {
1040b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		input_mt_slot(input, i);
1050b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		input_mt_report_slot_state(input, MT_TOOL_FINGER, 0);
1060b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		modified_ids &= ~(BIT(i));
1070b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1080b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	ts->known_ids = modified_ids;
1090b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1100b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input_mt_sync_frame(input);
1110b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input_sync(input);
1120b9f28feSNicolas Saenz Julienne }
1130b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1140b9f28feSNicolas Saenz Julienne static void rpi_ts_dma_cleanup(void *data)
1150b9f28feSNicolas Saenz Julienne {
1160b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_ts *ts = data;
1170b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct device *dev = &ts->pdev->dev;
1180b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1190b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	dma_free_coherent(dev, PAGE_SIZE, ts->fw_regs_va, ts->fw_regs_phys);
1200b9f28feSNicolas Saenz Julienne }
1210b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1220b9f28feSNicolas Saenz Julienne static int rpi_ts_probe(struct platform_device *pdev)
1230b9f28feSNicolas Saenz Julienne {
1240b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct device *dev = &pdev->dev;
1250b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct device_node *np = dev->of_node;
1260b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct input_polled_dev *poll_dev;
1270b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct device_node *fw_node;
1280b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_firmware *fw;
1290b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct input_dev *input;
1300b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_ts *ts;
1310b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	u32 touchbuf;
1320b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int error;
1330b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1340b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	fw_node = of_get_parent(np);
1350b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (!fw_node) {
1360b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "Missing firmware node\n");
1370b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return -ENOENT;
1380b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1390b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1400b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	fw = rpi_firmware_get(fw_node);
1410b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	of_node_put(fw_node);
1420b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (!fw)
1430b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return -EPROBE_DEFER;
1440b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1450b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	ts = devm_kzalloc(dev, sizeof(*ts), GFP_KERNEL);
1460b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (!ts)
1470b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return -ENOMEM;
1480b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	ts->pdev = pdev;
1490b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
150*750afb08SLuis Chamberlain 	ts->fw_regs_va = dma_alloc_coherent(dev, PAGE_SIZE, &ts->fw_regs_phys,
1510b9f28feSNicolas Saenz Julienne 					    GFP_KERNEL);
1520b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (!ts->fw_regs_va) {
1530b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "failed to dma_alloc_coherent\n");
1540b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return -ENOMEM;
1550b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1560b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1570b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	error = devm_add_action_or_reset(dev, rpi_ts_dma_cleanup, ts);
1580b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (error) {
1590b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "failed to devm_add_action_or_reset, %d\n", error);
1600b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return error;
1610b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1620b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1630b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1640b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	touchbuf = (u32)ts->fw_regs_phys;
1650b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	error = rpi_firmware_property(fw, RPI_FIRMWARE_FRAMEBUFFER_SET_TOUCHBUF,
1660b9f28feSNicolas Saenz Julienne 				      &touchbuf, sizeof(touchbuf));
1670b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1680b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (error || touchbuf != 0) {
1690b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_warn(dev, "Failed to set touchbuf, %d\n", error);
1700b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return error;
1710b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1720b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1730b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	poll_dev = devm_input_allocate_polled_device(dev);
1740b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (!poll_dev) {
1750b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "Failed to allocate input device\n");
1760b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return -ENOMEM;
1770b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1780b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	ts->poll_dev = poll_dev;
1790b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input = poll_dev->input;
1800b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1810b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input->name = "raspberrypi-ts";
1820b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input->id.bustype = BUS_HOST;
1830b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	poll_dev->poll_interval = RPI_TS_POLL_INTERVAL;
1840b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	poll_dev->poll = rpi_ts_poll;
1850b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	poll_dev->private = ts;
1860b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1870b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input_set_abs_params(input, ABS_MT_POSITION_X, 0,
1880b9f28feSNicolas Saenz Julienne 			     RPI_TS_DEFAULT_WIDTH, 0, 0);
1890b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input_set_abs_params(input, ABS_MT_POSITION_Y, 0,
1900b9f28feSNicolas Saenz Julienne 			     RPI_TS_DEFAULT_HEIGHT, 0, 0);
1910b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	touchscreen_parse_properties(input, true, &ts->prop);
1920b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1930b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	error = input_mt_init_slots(input, RPI_TS_MAX_SUPPORTED_POINTS,
1940b9f28feSNicolas Saenz Julienne 				    INPUT_MT_DIRECT);
1950b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (error) {
1960b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "could not init mt slots, %d\n", error);
1970b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return error;
1980b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1990b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
2000b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	error = input_register_polled_device(poll_dev);
2010b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (error) {
2020b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "could not register input device, %d\n", error);
2030b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return error;
2040b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
2050b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
2060b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	return 0;
2070b9f28feSNicolas Saenz Julienne }
2080b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
2090b9f28feSNicolas Saenz Julienne static const struct of_device_id rpi_ts_match[] = {
2100b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	{ .compatible = "raspberrypi,firmware-ts", },
2110b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	{},
2120b9f28feSNicolas Saenz Julienne };
2130b9f28feSNicolas Saenz Julienne MODULE_DEVICE_TABLE(of, rpi_ts_match);
2140b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
2150b9f28feSNicolas Saenz Julienne static struct platform_driver rpi_ts_driver = {
2160b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	.driver = {
2170b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		.name   = "raspberrypi-ts",
2180b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		.of_match_table = rpi_ts_match,
2190b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	},
2200b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	.probe          = rpi_ts_probe,
2210b9f28feSNicolas Saenz Julienne };
2220b9f28feSNicolas Saenz Julienne module_platform_driver(rpi_ts_driver);
2230b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
2240b9f28feSNicolas Saenz Julienne MODULE_AUTHOR("Gordon Hollingworth");
2250b9f28feSNicolas Saenz Julienne MODULE_AUTHOR("Nicolas Saenz Julienne <nsaenzjulienne@suse.de>");
2260b9f28feSNicolas Saenz Julienne MODULE_DESCRIPTION("Raspberry Pi firmware based touchscreen driver");
2270b9f28feSNicolas Saenz Julienne MODULE_LICENSE("GPL v2");
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