drivers/video/xilinxfb.c

   1 /*
   2  * xilinxfb.c
   3  *
   4  * Xilinx TFT LCD frame buffer driver
   5  *
   6  * Author: MontaVista Software, Inc.
   7  *         source@mvista.com
   8  *
   9  * 2002-2007 (c) MontaVista Software, Inc.
  10  * 2007 (c) Secret Lab Technologies, Ltd.
  11  *
  12  * This file is licensed under the terms of the GNU General Public License
  13  * version 2.  This program is licensed "as is" without any warranty of any
  14  * kind, whether express or implied.
  15  */
  16
  17 /*
  18  * This driver was based on au1100fb.c by MontaVista rewritten for 2.6
  19  * by Embedded Alley Solutions <source@embeddedalley.com>, which in turn
  20  * was based on skeletonfb.c, Skeleton for a frame buffer device by
  21  * Geert Uytterhoeven.
  22  */
  23
  24 #include <linux/device.h>
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <linux/kernel.h>
  27 #include <linux/errno.h>
  28 #include <linux/string.h>
  29 #include <linux/mm.h>
  30 #include <linux/fb.h>
  31 #include <linux/init.h>
  32 #include <linux/dma-mapping.h>
  33 #include <linux/platform_device.h>
  34 #if defined(CONFIG_OF)
  35 #include <linux/of_device.h>
  36 #include <linux/of_platform.h>
  37 #endif
  38 #include <asm/io.h>
  39 #include <linux/xilinxfb.h>
  40
  41 #define DRIVER_NAME             "xilinxfb"
  42 #define DRIVER_DESCRIPTION      "Xilinx TFT LCD frame buffer driver"
  43
  44 /*
  45  * Xilinx calls it "PLB TFT LCD Controller" though it can also be used for
  46  * the VGA port on the Xilinx ML40x board. This is a hardware display controller
  47  * for a 640x480 resolution TFT or VGA screen.
  48  *
  49  * The interface to the framebuffer is nice and simple.  There are two
  50  * control registers.  The first tells the LCD interface where in memory
  51  * the frame buffer is (only the 11 most significant bits are used, so
  52  * don't start thinking about scrolling).  The second allows the LCD to
  53  * be turned on or off as well as rotated 180 degrees.
  54  */
  55 #define NUM_REGS        2
  56 #define REG_FB_ADDR     0
  57 #define REG_CTRL        1
  58 #define REG_CTRL_ENABLE  0x0001
  59 #define REG_CTRL_ROTATE  0x0002
  60
  61 /*
  62  * The hardware only handles a single mode: 640x480 24 bit true
  63  * color. Each pixel gets a word (32 bits) of memory.  Within each word,
  64  * the 8 most significant bits are ignored, the next 8 bits are the red
  65  * level, the next 8 bits are the green level and the 8 least
  66  * significant bits are the blue level.  Each row of the LCD uses 1024
  67  * words, but only the first 640 pixels are displayed with the other 384
  68  * words being ignored.  There are 480 rows.
  69  */
  70 #define BYTES_PER_PIXEL 4
  71 #define BITS_PER_PIXEL  (BYTES_PER_PIXEL * 8)
  72
  73 #define RED_SHIFT       16
  74 #define GREEN_SHIFT     8
  75 #define BLUE_SHIFT      0
  76
  77 #define PALETTE_ENTRIES_NO      16      /* passed to fb_alloc_cmap() */
  78
  79 /*
  80  * Default xilinxfb configuration
  81  */
  82 static struct xilinxfb_platform_data xilinx_fb_default_pdata = {
  83         .xres = 640,
  84         .yres = 480,
  85         .xvirt = 1024,
  86         .yvirt = 480,
  87 };
  88
  89 /*
  90  * Here are the default fb_fix_screeninfo and fb_var_screeninfo structures
  91  */
  92 static struct fb_fix_screeninfo xilinx_fb_fix = {
  93         .id =           "Xilinx",
  94         .type =         FB_TYPE_PACKED_PIXELS,
  95         .visual =       FB_VISUAL_TRUECOLOR,
  96         .accel =        FB_ACCEL_NONE
  97 };
  98
  99 static struct fb_var_screeninfo xilinx_fb_var = {
 100         .bits_per_pixel =       BITS_PER_PIXEL,
 101
 102         .red =          { RED_SHIFT, 8, 0 },
 103         .green =        { GREEN_SHIFT, 8, 0 },
 104         .blue =         { BLUE_SHIFT, 8, 0 },
 105         .transp =       { 0, 0, 0 },
 106
 107         .activate =     FB_ACTIVATE_NOW
 108 };
 109
 110 struct xilinxfb_drvdata {
 111
 112         struct fb_info  info;           /* FB driver info record */
 113
 114         u32             regs_phys;      /* phys. address of the control registers */
 115         u32 __iomem     *regs;          /* virt. address of the control registers */
 116
 117         void            *fb_virt;       /* virt. address of the frame buffer */
 118         dma_addr_t      fb_phys;        /* phys. address of the frame buffer */
 119         int             fb_alloced;     /* Flag, was the fb memory alloced? */
 120
 121         u32             reg_ctrl_default;
 122
 123         u32             pseudo_palette[PALETTE_ENTRIES_NO];
 124                                         /* Fake palette of 16 colors */
 125 };
 126
 127 #define to_xilinxfb_drvdata(_info) \
 128         container_of(_info, struct xilinxfb_drvdata, info)
 129
 130 /*
 131  * The LCD controller has DCR interface to its registers, but all
 132  * the boards and configurations the driver has been tested with
 133  * use opb2dcr bridge. So the registers are seen as memory mapped.
 134  * This macro is to make it simple to add the direct DCR access
 135  * when it's needed.
 136  */
 137 #define xilinx_fb_out_be32(driverdata, offset, val) \
 138         out_be32(driverdata->regs + offset, val)
 139
 140 static int
 141 xilinx_fb_setcolreg(unsigned regno, unsigned red, unsigned green, unsigned blue,
 142         unsigned transp, struct fb_info *fbi)
 143 {
 144         u32 *palette = fbi->pseudo_palette;
 145
 146         if (regno >= PALETTE_ENTRIES_NO)
 147                 return -EINVAL;
 148
 149         if (fbi->var.grayscale) {
 150                 /* Convert color to grayscale.
 151                  * grayscale = 0.30*R + 0.59*G + 0.11*B */
 152                 red = green = blue =
 153                         (red * 77 + green * 151 + blue * 28 + 127) >> 8;
 154         }
 155
 156         /* fbi->fix.visual is always FB_VISUAL_TRUECOLOR */
 157
 158         /* We only handle 8 bits of each color. */
 159         red >>= 8;
 160         green >>= 8;
 161         blue >>= 8;
 162         palette[regno] = (red << RED_SHIFT) | (green << GREEN_SHIFT) |
 163                          (blue << BLUE_SHIFT);
 164
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 static int
 169 xilinx_fb_blank(int blank_mode, struct fb_info *fbi)
 170 {
 171         struct xilinxfb_drvdata *drvdata = to_xilinxfb_drvdata(fbi);
 172
 173         switch (blank_mode) {
 174         case FB_BLANK_UNBLANK:
 175                 /* turn on panel */
 176                 xilinx_fb_out_be32(drvdata, REG_CTRL, drvdata->reg_ctrl_default);
 177                 break;
 178
 179         case FB_BLANK_NORMAL:
 180         case FB_BLANK_VSYNC_SUSPEND:
 181         case FB_BLANK_HSYNC_SUSPEND:
 182         case FB_BLANK_POWERDOWN:
 183                 /* turn off panel */
 184                 xilinx_fb_out_be32(drvdata, REG_CTRL, 0);
 185         default:
 186                 break;
 187
 188         }
 189         return 0; /* success */
 190 }
 191
 192 static struct fb_ops xilinxfb_ops =
 193 {
 194         .owner                  = THIS_MODULE,
 195         .fb_setcolreg           = xilinx_fb_setcolreg,
 196         .fb_blank               = xilinx_fb_blank,
 197         .fb_fillrect            = cfb_fillrect,
 198         .fb_copyarea            = cfb_copyarea,
 199         .fb_imageblit           = cfb_imageblit,
 200 };
 201
 202 /* ---------------------------------------------------------------------
 203  * Bus independent setup/teardown
 204  */
 205
 206 static int xilinxfb_assign(struct device *dev, unsigned long physaddr,
 207                            struct xilinxfb_platform_data *pdata)
 208 {
 209         struct xilinxfb_drvdata *drvdata;
 210         int rc;
 211         int fbsize = pdata->xvirt * pdata->yvirt * BYTES_PER_PIXEL;
 212
 213         /* Allocate the driver data region */
 214         drvdata = kzalloc(sizeof(*drvdata), GFP_KERNEL);
 215         if (!drvdata) {
 216                 dev_err(dev, "Couldn't allocate device private record\n");
 217                 return -ENOMEM;
 218         }
 219         dev_set_drvdata(dev, drvdata);
 220
 221         /* Map the control registers in */
 222         if (!request_mem_region(physaddr, 8, DRIVER_NAME)) {
 223                 dev_err(dev, "Couldn't lock memory region at 0x%08lX\n",
 224                         physaddr);
 225                 rc = -ENODEV;
 226                 goto err_region;
 227         }
 228         drvdata->regs_phys = physaddr;
 229         drvdata->regs = ioremap(physaddr, 8);
 230         if (!drvdata->regs) {
 231                 dev_err(dev, "Couldn't lock memory region at 0x%08lX\n",
 232                         physaddr);
 233                 rc = -ENODEV;
 234                 goto err_map;
 235         }
 236
 237         /* Allocate the framebuffer memory */
 238         if (pdata->fb_phys) {
 239                 drvdata->fb_phys = pdata->fb_phys;
 240                 drvdata->fb_virt = ioremap(pdata->fb_phys, fbsize);
 241         } else {
 242                 drvdata->fb_alloced = 1;
 243                 drvdata->fb_virt = dma_alloc_coherent(dev, PAGE_ALIGN(fbsize),
 244                                         &drvdata->fb_phys, GFP_KERNEL);
 245         }
 246
 247         if (!drvdata->fb_virt) {
 248                 dev_err(dev, "Could not allocate frame buffer memory\n");
 249                 rc = -ENOMEM;
 250                 goto err_fbmem;
 251         }
 252
 253         /* Clear (turn to black) the framebuffer */
 254         memset_io((void __iomem *)drvdata->fb_virt, 0, fbsize);
 255
 256         /* Tell the hardware where the frame buffer is */
 257         xilinx_fb_out_be32(drvdata, REG_FB_ADDR, drvdata->fb_phys);
 258
 259         /* Turn on the display */
 260         drvdata->reg_ctrl_default = REG_CTRL_ENABLE;
 261         if (pdata->rotate_screen)
 262                 drvdata->reg_ctrl_default |= REG_CTRL_ROTATE;
 263         xilinx_fb_out_be32(drvdata, REG_CTRL, drvdata->reg_ctrl_default);
 264
 265         /* Fill struct fb_info */
 266         drvdata->info.device = dev;
 267         drvdata->info.screen_base = (void __iomem *)drvdata->fb_virt;
 268         drvdata->info.fbops = &xilinxfb_ops;
 269         drvdata->info.fix = xilinx_fb_fix;
 270         drvdata->info.fix.smem_start = drvdata->fb_phys;
 271         drvdata->info.fix.smem_len = fbsize;
 272         drvdata->info.fix.line_length = pdata->xvirt * BYTES_PER_PIXEL;
 273
 274         drvdata->info.pseudo_palette = drvdata->pseudo_palette;
 275         drvdata->info.flags = FBINFO_DEFAULT;
 276         drvdata->info.var = xilinx_fb_var;
 277         drvdata->info.var.height = pdata->screen_height_mm;
 278         drvdata->info.var.width = pdata->screen_width_mm;
 279         drvdata->info.var.xres = pdata->xres;
 280         drvdata->info.var.yres = pdata->yres;
 281         drvdata->info.var.xres_virtual = pdata->xvirt;
 282         drvdata->info.var.yres_virtual = pdata->yvirt;
 283
 284         /* Allocate a colour map */
 285         rc = fb_alloc_cmap(&drvdata->info.cmap, PALETTE_ENTRIES_NO, 0);
 286         if (rc) {
 287                 dev_err(dev, "Fail to allocate colormap (%d entries)\n",
 288                         PALETTE_ENTRIES_NO);
 289                 goto err_cmap;
 290         }
 291
 292         /* Register new frame buffer */
 293         rc = register_framebuffer(&drvdata->info);
 294         if (rc) {
 295                 dev_err(dev, "Could not register frame buffer\n");
 296                 goto err_regfb;
 297         }
 298
 299         /* Put a banner in the log (for DEBUG) */
 300         dev_dbg(dev, "regs: phys=%lx, virt=%p\n", physaddr, drvdata->regs);
 301         dev_dbg(dev, "fb: phys=%llx, virt=%p, size=%x\n",
 302                 (unsigned long long) drvdata->fb_phys, drvdata->fb_virt,
 303                 fbsize);
 304
 305         return 0;       /* success */
 306
 307 err_regfb:
 308         fb_dealloc_cmap(&drvdata->info.cmap);
 309
 310 err_cmap:
 311         if (drvdata->fb_alloced)
 312                 dma_free_coherent(dev, PAGE_ALIGN(fbsize), drvdata->fb_virt,
 313                         drvdata->fb_phys);
 314         /* Turn off the display */
 315         xilinx_fb_out_be32(drvdata, REG_CTRL, 0);
 316
 317 err_fbmem:
 318         iounmap(drvdata->regs);
 319
 320 err_map:
 321         release_mem_region(physaddr, 8);
 322
 323 err_region:
 324         kfree(drvdata);
 325         dev_set_drvdata(dev, NULL);
 326
 327         return rc;
 328 }
 329
 330 static int xilinxfb_release(struct device *dev)
 331 {
 332         struct xilinxfb_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(dev);
 333
 334 #if !defined(CONFIG_FRAMEBUFFER_CONSOLE) && defined(CONFIG_LOGO)
 335         xilinx_fb_blank(VESA_POWERDOWN, &drvdata->info);
 336 #endif
 337
 338         unregister_framebuffer(&drvdata->info);
 339
 340         fb_dealloc_cmap(&drvdata->info.cmap);
 341
 342         if (drvdata->fb_alloced)
 343                 dma_free_coherent(dev, PAGE_ALIGN(drvdata->info.fix.smem_len),
 344                                   drvdata->fb_virt, drvdata->fb_phys);
 345
 346         /* Turn off the display */
 347         xilinx_fb_out_be32(drvdata, REG_CTRL, 0);
 348         iounmap(drvdata->regs);
 349
 350         release_mem_region(drvdata->regs_phys, 8);
 351
 352         kfree(drvdata);
 353         dev_set_drvdata(dev, NULL);
 354
 355         return 0;
 356 }
 357
 358 /* ---------------------------------------------------------------------
 359  * Platform bus binding
 360  */
 361
 362 static int
 363 xilinxfb_platform_probe(struct platform_device *pdev)
 364 {
 365         struct xilinxfb_platform_data *pdata;
 366         struct resource *res;
 367
 368         /* Find the registers address */
 369         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IO, 0);
 370         if (!res) {
 371                 dev_err(&pdev->dev, "Couldn't get registers resource\n");
 372                 return -ENODEV;
 373         }
 374
 375         /* If a pdata structure is provided, then extract the parameters */
 376         pdata = &xilinx_fb_default_pdata;
 377         if (pdev->dev.platform_data) {
 378                 pdata = pdev->dev.platform_data;
 379                 if (!pdata->xres)
 380                         pdata->xres = xilinx_fb_default_pdata.xres;
 381                 if (!pdata->yres)
 382                         pdata->yres = xilinx_fb_default_pdata.yres;
 383                 if (!pdata->xvirt)
 384                         pdata->xvirt = xilinx_fb_default_pdata.xvirt;
 385                 if (!pdata->yvirt)
 386                         pdata->yvirt = xilinx_fb_default_pdata.yvirt;
 387         }
 388
 389         return xilinxfb_assign(&pdev->dev, res->start, pdata);
 390 }
 391
 392 static int
 393 xilinxfb_platform_remove(struct platform_device *pdev)
 394 {
 395         return xilinxfb_release(&pdev->dev);
 396 }
 397
 398
 399 static struct platform_driver xilinxfb_platform_driver = {
 400         .probe          = xilinxfb_platform_probe,
 401         .remove         = xilinxfb_platform_remove,
 402         .driver = {
 403                 .owner = THIS_MODULE,
 404                 .name = DRIVER_NAME,
 405         },
 406 };
 407
 408 /* ---------------------------------------------------------------------
 409  * OF bus binding
 410  */
 411
 412 #if defined(CONFIG_OF)
 413 static int __devinit
 414 xilinxfb_of_probe(struct of_device *op, const struct of_device_id *match)
 415 {
 416         struct resource res;
 417         const u32 *prop;
 418         struct xilinxfb_platform_data pdata;
 419         int size, rc;
 420
 421         /* Copy with the default pdata (not a ptr reference!) */
 422         pdata = xilinx_fb_default_pdata;
 423
 424         dev_dbg(&op->dev, "xilinxfb_of_probe(%p, %p)\n", op, match);
 425
 426         rc = of_address_to_resource(op->node, 0, &res);
 427         if (rc) {
 428                 dev_err(&op->dev, "invalid address\n");
 429                 return rc;
 430         }
 431
 432         prop = of_get_property(op->node, "phys-size", &size);
 433         if ((prop) && (size >= sizeof(u32)*2)) {
 434                 pdata.screen_width_mm = prop[0];
 435                 pdata.screen_height_mm = prop[1];
 436         }
 437
 438         prop = of_get_property(op->node, "resolution", &size);
 439         if ((prop) && (size >= sizeof(u32)*2)) {
 440                 pdata.xres = prop[0];
 441                 pdata.yres = prop[1];
 442         }
 443
 444         prop = of_get_property(op->node, "virtual-resolution", &size);
 445         if ((prop) && (size >= sizeof(u32)*2)) {
 446                 pdata.xvirt = prop[0];
 447                 pdata.yvirt = prop[1];
 448         }
 449
 450         if (of_find_property(op->node, "rotate-display", NULL))
 451                 pdata.rotate_screen = 1;
 452
 453         return xilinxfb_assign(&op->dev, res.start, &pdata);
 454 }
 455
 456 static int __devexit xilinxfb_of_remove(struct of_device *op)
 457 {
 458         return xilinxfb_release(&op->dev);
 459 }
 460
 461 /* Match table for of_platform binding */
 462 static struct of_device_id xilinxfb_of_match[] __devinitdata = {
 463         { .compatible = "xlnx,plb-tft-cntlr-ref-1.00.a", },
 464         {},
 465 };
 466 MODULE_DEVICE_TABLE(of, xilinxfb_of_match);
 467
 468 static struct of_platform_driver xilinxfb_of_driver = {
 469         .owner = THIS_MODULE,
 470         .name = DRIVER_NAME,
 471         .match_table = xilinxfb_of_match,
 472         .probe = xilinxfb_of_probe,
 473         .remove = __devexit_p(xilinxfb_of_remove),
 474         .driver = {
 475                 .name = DRIVER_NAME,
 476         },
 477 };
 478
 479 /* Registration helpers to keep the number of #ifdefs to a minimum */
 480 static inline int __init xilinxfb_of_register(void)
 481 {
 482         pr_debug("xilinxfb: calling of_register_platform_driver()\n");
 483         return of_register_platform_driver(&xilinxfb_of_driver);
 484 }
 485
 486 static inline void __exit xilinxfb_of_unregister(void)
 487 {
 488         of_unregister_platform_driver(&xilinxfb_of_driver);
 489 }
 490 #else /* CONFIG_OF */
 491 /* CONFIG_OF not enabled; do nothing helpers */
 492 static inline int __init xilinxfb_of_register(void) { return 0; }
 493 static inline void __exit xilinxfb_of_unregister(void) { }
 494 #endif /* CONFIG_OF */
 495
 496 /* ---------------------------------------------------------------------
 497  * Module setup and teardown
 498  */
 499
 500 static int __init
 501 xilinxfb_init(void)
 502 {
 503         int rc;
 504         rc = xilinxfb_of_register();
 505         if (rc)
 506                 return rc;
 507
 508         rc = platform_driver_register(&xilinxfb_platform_driver);
 509         if (rc)
 510                 xilinxfb_of_unregister();
 511
 512         return rc;
 513 }
 514
 515 static void __exit
 516 xilinxfb_cleanup(void)
 517 {
 518         platform_driver_unregister(&xilinxfb_platform_driver);
 519         xilinxfb_of_unregister();
 520 }
 521
 522 module_init(xilinxfb_init);
 523 module_exit(xilinxfb_cleanup);
 524
 525 MODULE_AUTHOR("MontaVista Software, Inc. <source@mvista.com>");
 526 MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESCRIPTION);
 527 MODULE_LICENSE("GPL");