Input: add imx-keypad driver to support the IMX Keypad Port
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / input / keyboard / imx_keypad.c
diff --git a/drivers/input/keyboard/imx_keypad.c b/drivers/input/keyboard/imx_keypad.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2ee5b79
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,594 @@
+/*
+ * Driver for the IMX keypad port.
+ * Copyright (C) 2009 Alberto Panizzo <maramaopercheseimorto@gmail.com>
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
+ * published by the Free Software Foundation.
+ *
+ * <<Power management needs to be implemented>>.
+ */
+
+#include <linux/clk.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/device.h>
+#include <linux/err.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/input/matrix_keypad.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+#include <linux/io.h>
+#include <linux/jiffies.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/platform_device.h>
+#include <linux/timer.h>
+
+/*
+ * Keypad Controller registers (halfword)
+ */
+#define KPCR           0x00 /* Keypad Control Register */
+
+#define KPSR           0x02 /* Keypad Status Register */
+#define KBD_STAT_KPKD  (0x1 << 0) /* Key Press Interrupt Status bit (w1c) */
+#define KBD_STAT_KPKR  (0x1 << 1) /* Key Release Interrupt Status bit (w1c) */
+#define KBD_STAT_KDSC  (0x1 << 2) /* Key Depress Synch Chain Status bit (w1c)*/
+#define KBD_STAT_KRSS  (0x1 << 3) /* Key Release Synch Status bit (w1c)*/
+#define KBD_STAT_KDIE  (0x1 << 8) /* Key Depress Interrupt Enable Status bit */
+#define KBD_STAT_KRIE  (0x1 << 9) /* Key Release Interrupt Enable */
+#define KBD_STAT_KPPEN (0x1 << 10) /* Keypad Clock Enable */
+
+#define KDDR           0x04 /* Keypad Data Direction Register */
+#define KPDR           0x06 /* Keypad Data Register */
+
+#define MAX_MATRIX_KEY_ROWS    8
+#define MAX_MATRIX_KEY_COLS    8
+#define MATRIX_ROW_SHIFT       3
+
+#define MAX_MATRIX_KEY_NUM     (MAX_MATRIX_KEY_ROWS * MAX_MATRIX_KEY_COLS)
+
+struct imx_keypad {
+
+       struct clk *clk;
+       struct input_dev *input_dev;
+       void __iomem *mmio_base;
+
+       int                     irq;
+       struct timer_list       check_matrix_timer;
+
+       /*
+        * The matrix is stable only if no changes are detected after
+        * IMX_KEYPAD_SCANS_FOR_STABILITY scans
+        */
+#define IMX_KEYPAD_SCANS_FOR_STABILITY 3
+       int                     stable_count;
+
+       bool                    enabled;
+
+       /* Masks for enabled rows/cols */
+       unsigned short          rows_en_mask;
+       unsigned short          cols_en_mask;
+
+       unsigned short          keycodes[MAX_MATRIX_KEY_NUM];
+
+       /*
+        * Matrix states:
+        * -stable: achieved after a complete debounce process.
+        * -unstable: used in the debouncing process.
+        */
+       unsigned short          matrix_stable_state[MAX_MATRIX_KEY_COLS];
+       unsigned short          matrix_unstable_state[MAX_MATRIX_KEY_COLS];
+};
+
+/* Scan the matrix and return the new state in *matrix_volatile_state. */
+static void imx_keypad_scan_matrix(struct imx_keypad *keypad,
+                                 unsigned short *matrix_volatile_state)
+{
+       int col;
+       unsigned short reg_val;
+
+       for (col = 0; col < MAX_MATRIX_KEY_COLS; col++) {
+               if ((keypad->cols_en_mask & (1 << col)) == 0)
+                       continue;
+               /*
+                * Discharge keypad capacitance:
+                * 2. write 1s on column data.
+                * 3. configure columns as totem-pole to discharge capacitance.
+                * 4. configure columns as open-drain.
+                */
+               reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPDR);
+               reg_val |= 0xff00;
+               writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPDR);
+
+               reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPCR);
+               reg_val &= ~((keypad->cols_en_mask & 0xff) << 8);
+               writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPCR);
+
+               udelay(2);
+
+               reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPCR);
+               reg_val |= (keypad->cols_en_mask & 0xff) << 8;
+               writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPCR);
+
+               /*
+                * 5. Write a single column to 0, others to 1.
+                * 6. Sample row inputs and save data.
+                * 7. Repeat steps 2 - 6 for remaining columns.
+                */
+               reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPDR);
+               reg_val &= ~(1 << (8 + col));
+               writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPDR);
+
+               /*
+                * Delay added to avoid propagating the 0 from column to row
+                * when scanning.
+                */
+               udelay(5);
+
+               /*
+                * 1s in matrix_volatile_state[col] means key pressures
+                * throw data from non enabled rows.
+                */
+               reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPDR);
+               matrix_volatile_state[col] = (~reg_val) & keypad->rows_en_mask;
+       }
+
+       /*
+        * Return in standby mode:
+        * 9. write 0s to columns
+        */
+       reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPDR);
+       reg_val &= 0x00ff;
+       writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPDR);
+}
+
+/*
+ * Compare the new matrix state (volatile) with the stable one stored in
+ * keypad->matrix_stable_state and fire events if changes are detected.
+ */
+static void imx_keypad_fire_events(struct imx_keypad *keypad,
+                                  unsigned short *matrix_volatile_state)
+{
+       struct input_dev *input_dev = keypad->input_dev;
+       int row, col;
+
+       for (col = 0; col < MAX_MATRIX_KEY_COLS; col++) {
+               unsigned short bits_changed;
+               int code;
+
+               if ((keypad->cols_en_mask & (1 << col)) == 0)
+                       continue; /* Column is not enabled */
+
+               bits_changed = keypad->matrix_stable_state[col] ^
+                                               matrix_volatile_state[col];
+
+               if (bits_changed == 0)
+                       continue; /* Column does not contain changes */
+
+               for (row = 0; row < MAX_MATRIX_KEY_ROWS; row++) {
+                       if ((keypad->rows_en_mask & (1 << row)) == 0)
+                               continue; /* Row is not enabled */
+                       if ((bits_changed & (1 << row)) == 0)
+                               continue; /* Row does not contain changes */
+
+                       code = MATRIX_SCAN_CODE(row, col, MATRIX_ROW_SHIFT);
+                       input_event(input_dev, EV_MSC, MSC_SCAN, code);
+                       input_report_key(input_dev, keypad->keycodes[code],
+                               matrix_volatile_state[col] & (1 << row));
+                       dev_dbg(&input_dev->dev, "Event code: %d, val: %d",
+                               keypad->keycodes[code],
+                               matrix_volatile_state[col] & (1 << row));
+               }
+       }
+       input_sync(input_dev);
+}
+
+/*
+ * imx_keypad_check_for_events is the timer handler.
+ */
+static void imx_keypad_check_for_events(unsigned long data)
+{
+       struct imx_keypad *keypad = (struct imx_keypad *) data;
+       unsigned short matrix_volatile_state[MAX_MATRIX_KEY_COLS];
+       unsigned short reg_val;
+       bool state_changed, is_zero_matrix;
+       int i;
+
+       memset(matrix_volatile_state, 0, sizeof(matrix_volatile_state));
+
+       imx_keypad_scan_matrix(keypad, matrix_volatile_state);
+
+       state_changed = false;
+       for (i = 0; i < MAX_MATRIX_KEY_COLS; i++) {
+               if ((keypad->cols_en_mask & (1 << i)) == 0)
+                       continue;
+
+               if (keypad->matrix_unstable_state[i] ^ matrix_volatile_state[i]) {
+                       state_changed = true;
+                       break;
+               }
+       }
+
+       /*
+        * If the matrix state is changed from the previous scan
+        *   (Re)Begin the debouncing process, saving the new state in
+        *    keypad->matrix_unstable_state.
+        * else
+        *   Increase the count of number of scans with a stable state.
+        */
+       if (state_changed) {
+               memcpy(keypad->matrix_unstable_state, matrix_volatile_state,
+                       sizeof(matrix_volatile_state));
+               keypad->stable_count = 0;
+       } else
+               keypad->stable_count++;
+
+       /*
+        * If the matrix is not as stable as we want reschedule scan
+        * in the near future.
+        */
+       if (keypad->stable_count < IMX_KEYPAD_SCANS_FOR_STABILITY) {
+               mod_timer(&keypad->check_matrix_timer,
+                         jiffies + msecs_to_jiffies(10));
+               return;
+       }
+
+       /*
+        * If the matrix state is stable, fire the events and save the new
+        * stable state. Note, if the matrix is kept stable for longer
+        * (keypad->stable_count > IMX_KEYPAD_SCANS_FOR_STABILITY) all
+        * events have already been generated.
+        */
+       if (keypad->stable_count == IMX_KEYPAD_SCANS_FOR_STABILITY) {
+               imx_keypad_fire_events(keypad, matrix_volatile_state);
+
+               memcpy(keypad->matrix_stable_state, matrix_volatile_state,
+                       sizeof(matrix_volatile_state));
+       }
+
+       is_zero_matrix = true;
+       for (i = 0; i < MAX_MATRIX_KEY_COLS; i++) {
+               if (matrix_volatile_state[i] != 0) {
+                       is_zero_matrix = false;
+                       break;
+               }
+       }
+
+
+       if (is_zero_matrix) {
+               /*
+                * All keys have been released. Enable only the KDI
+                * interrupt for future key presses (clear the KDI
+                * status bit and its sync chain before that).
+                */
+               reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPSR);
+               reg_val |= KBD_STAT_KPKD | KBD_STAT_KDSC;
+               writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPSR);
+
+               reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPSR);
+               reg_val |= KBD_STAT_KDIE;
+               reg_val &= ~KBD_STAT_KRIE;
+               writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPSR);
+       } else {
+               /*
+                * Some keys are still pressed. Schedule a rescan in
+                * attempt to detect multiple key presses and enable
+                * the KRI interrupt to react quickly to key release
+                * event.
+                */
+               mod_timer(&keypad->check_matrix_timer,
+                         jiffies + msecs_to_jiffies(60));
+
+               reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPSR);
+               reg_val |= KBD_STAT_KPKR | KBD_STAT_KRSS;
+               writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPSR);
+
+               reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPSR);
+               reg_val |= KBD_STAT_KRIE;
+               reg_val &= ~KBD_STAT_KDIE;
+               writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPSR);
+       }
+}
+
+static irqreturn_t imx_keypad_irq_handler(int irq, void *dev_id)
+{
+       struct imx_keypad *keypad = dev_id;
+       unsigned short reg_val;
+
+       reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPSR);
+
+       /* Disable both interrupt types */
+       reg_val &= ~(KBD_STAT_KRIE | KBD_STAT_KDIE);
+       /* Clear interrupts status bits */
+       reg_val |= KBD_STAT_KPKR | KBD_STAT_KPKD;
+       writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPSR);
+
+       if (keypad->enabled) {
+               /* The matrix is supposed to be changed */
+               keypad->stable_count = 0;
+
+               /* Schedule the scanning procedure near in the future */
+               mod_timer(&keypad->check_matrix_timer,
+                         jiffies + msecs_to_jiffies(2));
+       }
+
+       return IRQ_HANDLED;
+}
+
+static void imx_keypad_config(struct imx_keypad *keypad)
+{
+       unsigned short reg_val;
+
+       /*
+        * Include enabled rows in interrupt generation (KPCR[7:0])
+        * Configure keypad columns as open-drain (KPCR[15:8])
+        */
+       reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPCR);
+       reg_val |= keypad->rows_en_mask & 0xff;         /* rows */
+       reg_val |= (keypad->cols_en_mask & 0xff) << 8;  /* cols */
+       writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPCR);
+
+       /* Write 0's to KPDR[15:8] (Colums) */
+       reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPDR);
+       reg_val &= 0x00ff;
+       writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPDR);
+
+       /* Configure columns as output, rows as input (KDDR[15:0]) */
+       writew(0xff00, keypad->mmio_base + KDDR);
+
+       /*
+        * Clear Key Depress and Key Release status bit.
+        * Clear both synchronizer chain.
+        */
+       reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPSR);
+       reg_val |= KBD_STAT_KPKR | KBD_STAT_KPKD |
+                  KBD_STAT_KDSC | KBD_STAT_KRSS;
+       writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPSR);
+
+       /* Enable KDI and disable KRI (avoid false release events). */
+       reg_val |= KBD_STAT_KDIE;
+       reg_val &= ~KBD_STAT_KRIE;
+       writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPSR);
+}
+
+static void imx_keypad_inhibit(struct imx_keypad *keypad)
+{
+       unsigned short reg_val;
+
+       /* Inhibit KDI and KRI interrupts. */
+       reg_val = readw(keypad->mmio_base + KPSR);
+       reg_val &= ~(KBD_STAT_KRIE | KBD_STAT_KDIE);
+       writew(reg_val, keypad->mmio_base + KPSR);
+
+       /* Colums as open drain and disable all rows */
+       writew(0xff00, keypad->mmio_base + KPCR);
+}
+
+static void imx_keypad_close(struct input_dev *dev)
+{
+       struct imx_keypad *keypad = input_get_drvdata(dev);
+
+       dev_dbg(&dev->dev, ">%s\n", __func__);
+
+       /* Mark keypad as being inactive */
+       keypad->enabled = false;
+       synchronize_irq(keypad->irq);
+       del_timer_sync(&keypad->check_matrix_timer);
+
+       imx_keypad_inhibit(keypad);
+
+       /* Disable clock unit */
+       clk_disable(keypad->clk);
+}
+
+static int imx_keypad_open(struct input_dev *dev)
+{
+       struct imx_keypad *keypad = input_get_drvdata(dev);
+
+       dev_dbg(&dev->dev, ">%s\n", __func__);
+
+       /* We became active from now */
+       keypad->enabled = true;
+
+       /* Enable the kpp clock */
+       clk_enable(keypad->clk);
+       imx_keypad_config(keypad);
+
+       /* Sanity control, not all the rows must be actived now. */
+       if ((readw(keypad->mmio_base + KPDR) & keypad->rows_en_mask) == 0) {
+               dev_err(&dev->dev,
+                       "too many keys pressed, control pins initialisation\n");
+               goto open_err;
+       }
+
+       return 0;
+
+open_err:
+       imx_keypad_close(dev);
+       return -EIO;
+}
+
+static int __devinit imx_keypad_probe(struct platform_device *pdev)
+{
+       const struct matrix_keymap_data *keymap_data = pdev->dev.platform_data;
+       struct imx_keypad *keypad;
+       struct input_dev *input_dev;
+       struct resource *res;
+       int irq, error, i;
+
+       if (keymap_data == NULL) {
+               dev_err(&pdev->dev, "no keymap defined\n");
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       irq = platform_get_irq(pdev, 0);
+       if (irq < 0) {
+               dev_err(&pdev->dev, "no irq defined in platform data\n");
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
+       if (res == NULL) {
+               dev_err(&pdev->dev, "no I/O memory defined in platform data\n");
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       res = request_mem_region(res->start, resource_size(res), pdev->name);
+       if (res == NULL) {
+               dev_err(&pdev->dev, "failed to request I/O memory\n");
+               return -EBUSY;
+       }
+
+       input_dev = input_allocate_device();
+       if (!input_dev) {
+               dev_err(&pdev->dev, "failed to allocate the input device\n");
+               error = -ENOMEM;
+               goto failed_rel_mem;
+       }
+
+       keypad = kzalloc(sizeof(struct imx_keypad), GFP_KERNEL);
+       if (!keypad) {
+               dev_err(&pdev->dev, "not enough memory for driver data\n");
+               error = -ENOMEM;
+               goto failed_free_input;
+       }
+
+       keypad->input_dev = input_dev;
+       keypad->irq = irq;
+       keypad->stable_count = 0;
+
+       setup_timer(&keypad->check_matrix_timer,
+                   imx_keypad_check_for_events, (unsigned long) keypad);
+
+       keypad->mmio_base = ioremap(res->start, resource_size(res));
+       if (keypad->mmio_base == NULL) {
+               dev_err(&pdev->dev, "failed to remap I/O memory\n");
+               error = -ENOMEM;
+               goto failed_free_priv;
+       }
+
+       keypad->clk = clk_get(&pdev->dev, "kpp");
+       if (IS_ERR(keypad->clk)) {
+               dev_err(&pdev->dev, "failed to get keypad clock\n");
+               error = PTR_ERR(keypad->clk);
+               goto failed_unmap;
+       }
+
+       /* Search for rows and cols enabled */
+       for (i = 0; i < keymap_data->keymap_size; i++) {
+               keypad->rows_en_mask |= 1 << KEY_ROW(keymap_data->keymap[i]);
+               keypad->cols_en_mask |= 1 << KEY_COL(keymap_data->keymap[i]);
+       }
+
+       if (keypad->rows_en_mask > ((1 << MAX_MATRIX_KEY_ROWS) - 1) ||
+          keypad->cols_en_mask > ((1 << MAX_MATRIX_KEY_COLS) - 1)) {
+               dev_err(&pdev->dev,
+                       "invalid key data (too many rows or colums)\n");
+               error = -EINVAL;
+               goto failed_clock_put;
+       }
+       dev_dbg(&pdev->dev, "enabled rows mask: %x\n", keypad->rows_en_mask);
+       dev_dbg(&pdev->dev, "enabled cols mask: %x\n", keypad->cols_en_mask);
+
+       /* Init the Input device */
+       input_dev->name = pdev->name;
+       input_dev->id.bustype = BUS_HOST;
+       input_dev->dev.parent = &pdev->dev;
+       input_dev->open = imx_keypad_open;
+       input_dev->close = imx_keypad_close;
+       input_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_REP);
+       input_dev->keycode = keypad->keycodes;
+       input_dev->keycodesize = sizeof(keypad->keycodes[0]);
+       input_dev->keycodemax = ARRAY_SIZE(keypad->keycodes);
+
+       matrix_keypad_build_keymap(keymap_data, MATRIX_ROW_SHIFT,
+                               keypad->keycodes, input_dev->keybit);
+
+       input_set_capability(input_dev, EV_MSC, MSC_SCAN);
+       input_set_drvdata(input_dev, keypad);
+
+       /* Ensure that the keypad will stay dormant until opened */
+       imx_keypad_inhibit(keypad);
+
+       error = request_irq(irq, imx_keypad_irq_handler, IRQF_DISABLED,
+                           pdev->name, keypad);
+       if (error) {
+               dev_err(&pdev->dev, "failed to request IRQ\n");
+               goto failed_clock_put;
+       }
+
+       /* Register the input device */
+       error = input_register_device(input_dev);
+       if (error) {
+               dev_err(&pdev->dev, "failed to register input device\n");
+               goto failed_free_irq;
+       }
+
+       platform_set_drvdata(pdev, keypad);
+       device_init_wakeup(&pdev->dev, 1);
+
+       return 0;
+
+failed_free_irq:
+       free_irq(irq, pdev);
+failed_clock_put:
+       clk_put(keypad->clk);
+failed_unmap:
+       iounmap(keypad->mmio_base);
+failed_free_priv:
+       kfree(keypad);
+failed_free_input:
+       input_free_device(input_dev);
+failed_rel_mem:
+       release_mem_region(res->start, resource_size(res));
+       return error;
+}
+
+static int __devexit imx_keypad_remove(struct platform_device *pdev)
+{
+       struct imx_keypad *keypad = platform_get_drvdata(pdev);
+       struct resource *res;
+
+       dev_dbg(&pdev->dev, ">%s\n", __func__);
+
+       platform_set_drvdata(pdev, NULL);
+
+       input_unregister_device(keypad->input_dev);
+
+       free_irq(keypad->irq, keypad);
+       clk_put(keypad->clk);
+
+       iounmap(keypad->mmio_base);
+       res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
+       release_mem_region(res->start, resource_size(res));
+
+       kfree(keypad);
+
+       return 0;
+}
+
+static struct platform_driver imx_keypad_driver = {
+       .driver         = {
+               .name   = "imx-keypad",
+               .owner  = THIS_MODULE,
+       },
+       .probe          = imx_keypad_probe,
+       .remove         = __devexit_p(imx_keypad_remove),
+};
+
+static int __init imx_keypad_init(void)
+{
+       return platform_driver_register(&imx_keypad_driver);
+}
+
+static void __exit imx_keypad_exit(void)
+{
+       platform_driver_unregister(&imx_keypad_driver);
+}
+
+module_init(imx_keypad_init);
+module_exit(imx_keypad_exit);
+
+MODULE_AUTHOR("Alberto Panizzo <maramaopercheseimorto@gmail.com>");
+MODULE_DESCRIPTION("IMX Keypad Port Driver");
+MODULE_LICENSE("GPL v2");
+MODULE_ALIAS("platform:imx-keypad");