xref: /linux/drivers/iio/dac/ad5592r-base.c (revision 6fdcba32711044c35c0e1b094cbd8f3f0b4472c9)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * AD5592R Digital <-> Analog converters driver
4  *
5  * Copyright 2014-2016 Analog Devices Inc.
6  * Author: Paul Cercueil <paul.cercueil@analog.com>
7  */
8 
9 #include <linux/bitops.h>
10 #include <linux/delay.h>
11 #include <linux/iio/iio.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/mutex.h>
14 #include <linux/of.h>
15 #include <linux/regulator/consumer.h>
16 #include <linux/gpio/consumer.h>
17 #include <linux/gpio/driver.h>
18 #include <linux/gpio.h>
19 #include <linux/property.h>
20 
21 #include <dt-bindings/iio/adi,ad5592r.h>
22 
23 #include "ad5592r-base.h"
24 
25 static int ad5592r_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
26 {
27 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
28 	int ret = 0;
29 	u8 val;
30 
31 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
32 
33 	if (st->gpio_out & BIT(offset))
34 		val = st->gpio_val;
35 	else
36 		ret = st->ops->gpio_read(st, &val);
37 
38 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
39 
40 	if (ret < 0)
41 		return ret;
42 
43 	return !!(val & BIT(offset));
44 }
45 
46 static void ad5592r_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
47 {
48 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
49 
50 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
51 
52 	if (value)
53 		st->gpio_val |= BIT(offset);
54 	else
55 		st->gpio_val &= ~BIT(offset);
56 
57 	st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
58 
59 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
60 }
61 
62 static int ad5592r_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
63 {
64 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
65 	int ret;
66 
67 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
68 
69 	st->gpio_out &= ~BIT(offset);
70 	st->gpio_in |= BIT(offset);
71 
72 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
73 	if (ret < 0)
74 		goto err_unlock;
75 
76 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
77 
78 err_unlock:
79 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
80 
81 	return ret;
82 }
83 
84 static int ad5592r_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
85 					 unsigned offset, int value)
86 {
87 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
88 	int ret;
89 
90 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
91 
92 	if (value)
93 		st->gpio_val |= BIT(offset);
94 	else
95 		st->gpio_val &= ~BIT(offset);
96 
97 	st->gpio_in &= ~BIT(offset);
98 	st->gpio_out |= BIT(offset);
99 
100 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
101 	if (ret < 0)
102 		goto err_unlock;
103 
104 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
105 	if (ret < 0)
106 		goto err_unlock;
107 
108 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
109 
110 err_unlock:
111 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
112 
113 	return ret;
114 }
115 
116 static int ad5592r_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
117 {
118 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
119 
120 	if (!(st->gpio_map & BIT(offset))) {
121 		dev_err(st->dev, "GPIO %d is reserved by alternate function\n",
122 			offset);
123 		return -ENODEV;
124 	}
125 
126 	return 0;
127 }
128 
129 static int ad5592r_gpio_init(struct ad5592r_state *st)
130 {
131 	if (!st->gpio_map)
132 		return 0;
133 
134 	st->gpiochip.label = dev_name(st->dev);
135 	st->gpiochip.base = -1;
136 	st->gpiochip.ngpio = 8;
137 	st->gpiochip.parent = st->dev;
138 	st->gpiochip.can_sleep = true;
139 	st->gpiochip.direction_input = ad5592r_gpio_direction_input;
140 	st->gpiochip.direction_output = ad5592r_gpio_direction_output;
141 	st->gpiochip.get = ad5592r_gpio_get;
142 	st->gpiochip.set = ad5592r_gpio_set;
143 	st->gpiochip.request = ad5592r_gpio_request;
144 	st->gpiochip.owner = THIS_MODULE;
145 
146 	mutex_init(&st->gpio_lock);
147 
148 	return gpiochip_add_data(&st->gpiochip, st);
149 }
150 
151 static void ad5592r_gpio_cleanup(struct ad5592r_state *st)
152 {
153 	if (st->gpio_map)
154 		gpiochip_remove(&st->gpiochip);
155 }
156 
157 static int ad5592r_reset(struct ad5592r_state *st)
158 {
159 	struct gpio_desc *gpio;
160 	struct iio_dev *iio_dev = iio_priv_to_dev(st);
161 
162 	gpio = devm_gpiod_get_optional(st->dev, "reset", GPIOD_OUT_LOW);
163 	if (IS_ERR(gpio))
164 		return PTR_ERR(gpio);
165 
166 	if (gpio) {
167 		udelay(1);
168 		gpiod_set_value(gpio, 1);
169 	} else {
170 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
171 		/* Writing this magic value resets the device */
172 		st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_RESET, 0xdac);
173 		mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
174 	}
175 
176 	udelay(250);
177 
178 	return 0;
179 }
180 
181 static int ad5592r_get_vref(struct ad5592r_state *st)
182 {
183 	int ret;
184 
185 	if (st->reg) {
186 		ret = regulator_get_voltage(st->reg);
187 		if (ret < 0)
188 			return ret;
189 
190 		return ret / 1000;
191 	} else {
192 		return 2500;
193 	}
194 }
195 
196 static int ad5592r_set_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
197 {
198 	const struct ad5592r_rw_ops *ops = st->ops;
199 	int ret;
200 	unsigned i;
201 	struct iio_dev *iio_dev = iio_priv_to_dev(st);
202 	u8 pulldown = 0, tristate = 0, dac = 0, adc = 0;
203 	u16 read_back;
204 
205 	for (i = 0; i < st->num_channels; i++) {
206 		switch (st->channel_modes[i]) {
207 		case CH_MODE_DAC:
208 			dac |= BIT(i);
209 			break;
210 
211 		case CH_MODE_ADC:
212 			adc |= BIT(i);
213 			break;
214 
215 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
216 			dac |= BIT(i);
217 			adc |= BIT(i);
218 			break;
219 
220 		case CH_MODE_GPIO:
221 			st->gpio_map |= BIT(i);
222 			st->gpio_in |= BIT(i); /* Default to input */
223 			break;
224 
225 		case CH_MODE_UNUSED:
226 			/* fall-through */
227 		default:
228 			switch (st->channel_offstate[i]) {
229 			case CH_OFFSTATE_OUT_TRISTATE:
230 				tristate |= BIT(i);
231 				break;
232 
233 			case CH_OFFSTATE_OUT_LOW:
234 				st->gpio_out |= BIT(i);
235 				break;
236 
237 			case CH_OFFSTATE_OUT_HIGH:
238 				st->gpio_out |= BIT(i);
239 				st->gpio_val |= BIT(i);
240 				break;
241 
242 			case CH_OFFSTATE_PULLDOWN:
243 				/* fall-through */
244 			default:
245 				pulldown |= BIT(i);
246 				break;
247 			}
248 		}
249 	}
250 
251 	mutex_lock(&iio_dev->mlock);
252 
253 	/* Pull down unused pins to GND */
254 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PULLDOWN, pulldown);
255 	if (ret)
256 		goto err_unlock;
257 
258 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_TRISTATE, tristate);
259 	if (ret)
260 		goto err_unlock;
261 
262 	/* Configure pins that we use */
263 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_DAC_EN, dac);
264 	if (ret)
265 		goto err_unlock;
266 
267 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_ADC_EN, adc);
268 	if (ret)
269 		goto err_unlock;
270 
271 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
272 	if (ret)
273 		goto err_unlock;
274 
275 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
276 	if (ret)
277 		goto err_unlock;
278 
279 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
280 	if (ret)
281 		goto err_unlock;
282 
283 	/* Verify that we can read back at least one register */
284 	ret = ops->reg_read(st, AD5592R_REG_ADC_EN, &read_back);
285 	if (!ret && (read_back & 0xff) != adc)
286 		ret = -EIO;
287 
288 err_unlock:
289 	mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
290 	return ret;
291 }
292 
293 static int ad5592r_reset_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
294 {
295 	int i;
296 
297 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(st->channel_modes); i++)
298 		st->channel_modes[i] = CH_MODE_UNUSED;
299 
300 	return ad5592r_set_channel_modes(st);
301 }
302 
303 static int ad5592r_write_raw(struct iio_dev *iio_dev,
304 	struct iio_chan_spec const *chan, int val, int val2, long mask)
305 {
306 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
307 	int ret;
308 
309 	switch (mask) {
310 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
311 
312 		if (val >= (1 << chan->scan_type.realbits) || val < 0)
313 			return -EINVAL;
314 
315 		if (!chan->output)
316 			return -EINVAL;
317 
318 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
319 		ret = st->ops->write_dac(st, chan->channel, val);
320 		if (!ret)
321 			st->cached_dac[chan->channel] = val;
322 		mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
323 		return ret;
324 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
325 		if (chan->type == IIO_VOLTAGE) {
326 			bool gain;
327 
328 			if (val == st->scale_avail[0][0] &&
329 				val2 == st->scale_avail[0][1])
330 				gain = false;
331 			else if (val == st->scale_avail[1][0] &&
332 				 val2 == st->scale_avail[1][1])
333 				gain = true;
334 			else
335 				return -EINVAL;
336 
337 			mutex_lock(&iio_dev->mlock);
338 
339 			ret = st->ops->reg_read(st, AD5592R_REG_CTRL,
340 						&st->cached_gp_ctrl);
341 			if (ret < 0) {
342 				mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
343 				return ret;
344 			}
345 
346 			if (chan->output) {
347 				if (gain)
348 					st->cached_gp_ctrl |=
349 						AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
350 				else
351 					st->cached_gp_ctrl &=
352 						~AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
353 			} else {
354 				if (gain)
355 					st->cached_gp_ctrl |=
356 						AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
357 				else
358 					st->cached_gp_ctrl &=
359 						~AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
360 			}
361 
362 			ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_CTRL,
363 						 st->cached_gp_ctrl);
364 			mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
365 
366 			return ret;
367 		}
368 		break;
369 	default:
370 		return -EINVAL;
371 	}
372 
373 	return 0;
374 }
375 
376 static int ad5592r_read_raw(struct iio_dev *iio_dev,
377 			   struct iio_chan_spec const *chan,
378 			   int *val, int *val2, long m)
379 {
380 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
381 	u16 read_val;
382 	int ret;
383 
384 	switch (m) {
385 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
386 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
387 
388 		if (!chan->output) {
389 			ret = st->ops->read_adc(st, chan->channel, &read_val);
390 			if (ret)
391 				goto unlock;
392 
393 			if ((read_val >> 12 & 0x7) != (chan->channel & 0x7)) {
394 				dev_err(st->dev, "Error while reading channel %u\n",
395 						chan->channel);
396 				ret = -EIO;
397 				goto unlock;
398 			}
399 
400 			read_val &= GENMASK(11, 0);
401 
402 		} else {
403 			read_val = st->cached_dac[chan->channel];
404 		}
405 
406 		dev_dbg(st->dev, "Channel %u read: 0x%04hX\n",
407 				chan->channel, read_val);
408 
409 		*val = (int) read_val;
410 		ret = IIO_VAL_INT;
411 		break;
412 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
413 		*val = ad5592r_get_vref(st);
414 
415 		if (chan->type == IIO_TEMP) {
416 			s64 tmp = *val * (3767897513LL / 25LL);
417 			*val = div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, val2);
418 
419 			ret = IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
420 		} else {
421 			int mult;
422 
423 			mutex_lock(&iio_dev->mlock);
424 
425 			if (chan->output)
426 				mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
427 					AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE);
428 			else
429 				mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
430 					AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE);
431 
432 			*val *= ++mult;
433 
434 			*val2 = chan->scan_type.realbits;
435 			ret = IIO_VAL_FRACTIONAL_LOG2;
436 		}
437 		break;
438 	case IIO_CHAN_INFO_OFFSET:
439 		ret = ad5592r_get_vref(st);
440 
441 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
442 
443 		if (st->cached_gp_ctrl & AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE)
444 			*val = (-34365 * 25) / ret;
445 		else
446 			*val = (-75365 * 25) / ret;
447 		ret =  IIO_VAL_INT;
448 		break;
449 	default:
450 		ret = -EINVAL;
451 	}
452 
453 unlock:
454 	mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
455 	return ret;
456 }
457 
458 static int ad5592r_write_raw_get_fmt(struct iio_dev *indio_dev,
459 				 struct iio_chan_spec const *chan, long mask)
460 {
461 	switch (mask) {
462 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
463 		return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
464 
465 	default:
466 		return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
467 	}
468 
469 	return -EINVAL;
470 }
471 
472 static const struct iio_info ad5592r_info = {
473 	.read_raw = ad5592r_read_raw,
474 	.write_raw = ad5592r_write_raw,
475 	.write_raw_get_fmt = ad5592r_write_raw_get_fmt,
476 };
477 
478 static ssize_t ad5592r_show_scale_available(struct iio_dev *iio_dev,
479 					   uintptr_t private,
480 					   const struct iio_chan_spec *chan,
481 					   char *buf)
482 {
483 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
484 
485 	return sprintf(buf, "%d.%09u %d.%09u\n",
486 		st->scale_avail[0][0], st->scale_avail[0][1],
487 		st->scale_avail[1][0], st->scale_avail[1][1]);
488 }
489 
490 static struct iio_chan_spec_ext_info ad5592r_ext_info[] = {
491 	{
492 	 .name = "scale_available",
493 	 .read = ad5592r_show_scale_available,
494 	 .shared = true,
495 	 },
496 	{},
497 };
498 
499 static void ad5592r_setup_channel(struct iio_dev *iio_dev,
500 		struct iio_chan_spec *chan, bool output, unsigned id)
501 {
502 	chan->type = IIO_VOLTAGE;
503 	chan->indexed = 1;
504 	chan->output = output;
505 	chan->channel = id;
506 	chan->info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW);
507 	chan->info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE);
508 	chan->scan_type.sign = 'u';
509 	chan->scan_type.realbits = 12;
510 	chan->scan_type.storagebits = 16;
511 	chan->ext_info = ad5592r_ext_info;
512 }
513 
514 static int ad5592r_alloc_channels(struct ad5592r_state *st)
515 {
516 	unsigned i, curr_channel = 0,
517 		 num_channels = st->num_channels;
518 	struct iio_dev *iio_dev = iio_priv_to_dev(st);
519 	struct iio_chan_spec *channels;
520 	struct fwnode_handle *child;
521 	u32 reg, tmp;
522 	int ret;
523 
524 	device_for_each_child_node(st->dev, child) {
525 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "reg", &reg);
526 		if (ret || reg >= ARRAY_SIZE(st->channel_modes))
527 			continue;
528 
529 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "adi,mode", &tmp);
530 		if (!ret)
531 			st->channel_modes[reg] = tmp;
532 
533 		fwnode_property_read_u32(child, "adi,off-state", &tmp);
534 		if (!ret)
535 			st->channel_offstate[reg] = tmp;
536 	}
537 
538 	channels = devm_kcalloc(st->dev,
539 			1 + 2 * num_channels, sizeof(*channels),
540 			GFP_KERNEL);
541 	if (!channels)
542 		return -ENOMEM;
543 
544 	for (i = 0; i < num_channels; i++) {
545 		switch (st->channel_modes[i]) {
546 		case CH_MODE_DAC:
547 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
548 					true, i);
549 			curr_channel++;
550 			break;
551 
552 		case CH_MODE_ADC:
553 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
554 					false, i);
555 			curr_channel++;
556 			break;
557 
558 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
559 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
560 					true, i);
561 			curr_channel++;
562 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
563 					false, i);
564 			curr_channel++;
565 			break;
566 
567 		default:
568 			continue;
569 		}
570 	}
571 
572 	channels[curr_channel].type = IIO_TEMP;
573 	channels[curr_channel].channel = 8;
574 	channels[curr_channel].info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
575 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE) |
576 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_OFFSET);
577 	curr_channel++;
578 
579 	iio_dev->num_channels = curr_channel;
580 	iio_dev->channels = channels;
581 
582 	return 0;
583 }
584 
585 static void ad5592r_init_scales(struct ad5592r_state *st, int vref_mV)
586 {
587 	s64 tmp = (s64)vref_mV * 1000000000LL >> 12;
588 
589 	st->scale_avail[0][0] =
590 		div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, &st->scale_avail[0][1]);
591 	st->scale_avail[1][0] =
592 		div_s64_rem(tmp * 2, 1000000000LL, &st->scale_avail[1][1]);
593 }
594 
595 int ad5592r_probe(struct device *dev, const char *name,
596 		const struct ad5592r_rw_ops *ops)
597 {
598 	struct iio_dev *iio_dev;
599 	struct ad5592r_state *st;
600 	int ret;
601 
602 	iio_dev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*st));
603 	if (!iio_dev)
604 		return -ENOMEM;
605 
606 	st = iio_priv(iio_dev);
607 	st->dev = dev;
608 	st->ops = ops;
609 	st->num_channels = 8;
610 	dev_set_drvdata(dev, iio_dev);
611 
612 	st->reg = devm_regulator_get_optional(dev, "vref");
613 	if (IS_ERR(st->reg)) {
614 		if ((PTR_ERR(st->reg) != -ENODEV) && dev->of_node)
615 			return PTR_ERR(st->reg);
616 
617 		st->reg = NULL;
618 	} else {
619 		ret = regulator_enable(st->reg);
620 		if (ret)
621 			return ret;
622 	}
623 
624 	iio_dev->dev.parent = dev;
625 	iio_dev->name = name;
626 	iio_dev->info = &ad5592r_info;
627 	iio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
628 
629 	ad5592r_init_scales(st, ad5592r_get_vref(st));
630 
631 	ret = ad5592r_reset(st);
632 	if (ret)
633 		goto error_disable_reg;
634 
635 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PD,
636 		     (st->reg == NULL) ? AD5592R_REG_PD_EN_REF : 0);
637 	if (ret)
638 		goto error_disable_reg;
639 
640 	ret = ad5592r_alloc_channels(st);
641 	if (ret)
642 		goto error_disable_reg;
643 
644 	ret = ad5592r_set_channel_modes(st);
645 	if (ret)
646 		goto error_reset_ch_modes;
647 
648 	ret = iio_device_register(iio_dev);
649 	if (ret)
650 		goto error_reset_ch_modes;
651 
652 	ret = ad5592r_gpio_init(st);
653 	if (ret)
654 		goto error_dev_unregister;
655 
656 	return 0;
657 
658 error_dev_unregister:
659 	iio_device_unregister(iio_dev);
660 
661 error_reset_ch_modes:
662 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
663 
664 error_disable_reg:
665 	if (st->reg)
666 		regulator_disable(st->reg);
667 
668 	return ret;
669 }
670 EXPORT_SYMBOL_GPL(ad5592r_probe);
671 
672 int ad5592r_remove(struct device *dev)
673 {
674 	struct iio_dev *iio_dev = dev_get_drvdata(dev);
675 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
676 
677 	iio_device_unregister(iio_dev);
678 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
679 	ad5592r_gpio_cleanup(st);
680 
681 	if (st->reg)
682 		regulator_disable(st->reg);
683 
684 	return 0;
685 }
686 EXPORT_SYMBOL_GPL(ad5592r_remove);
687 
688 MODULE_AUTHOR("Paul Cercueil <paul.cercueil@analog.com>");
689 MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices AD5592R multi-channel converters");
690 MODULE_LICENSE("GPL v2");
691