xref: /linux/drivers/iio/dac/ad5592r-base.c (revision 905e46acd3272d04566fec49afbd7ad9e2ed9ae3)
1 /*
2  * AD5592R Digital <-> Analog converters driver
3  *
4  * Copyright 2014-2016 Analog Devices Inc.
5  * Author: Paul Cercueil <paul.cercueil@analog.com>
6  *
7  * Licensed under the GPL-2.
8  */
9 
10 #include <linux/bitops.h>
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <linux/iio/iio.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mutex.h>
15 #include <linux/of.h>
16 #include <linux/regulator/consumer.h>
17 #include <linux/gpio/consumer.h>
18 #include <linux/gpio/driver.h>
19 #include <linux/gpio.h>
20 #include <linux/property.h>
21 
22 #include <dt-bindings/iio/adi,ad5592r.h>
23 
24 #include "ad5592r-base.h"
25 
26 static int ad5592r_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
27 {
28 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
29 	int ret = 0;
30 	u8 val;
31 
32 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
33 
34 	if (st->gpio_out & BIT(offset))
35 		val = st->gpio_val;
36 	else
37 		ret = st->ops->gpio_read(st, &val);
38 
39 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
40 
41 	if (ret < 0)
42 		return ret;
43 
44 	return !!(val & BIT(offset));
45 }
46 
47 static void ad5592r_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
48 {
49 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
50 
51 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
52 
53 	if (value)
54 		st->gpio_val |= BIT(offset);
55 	else
56 		st->gpio_val &= ~BIT(offset);
57 
58 	st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
59 
60 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
61 }
62 
63 static int ad5592r_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
64 {
65 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
66 	int ret;
67 
68 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
69 
70 	st->gpio_out &= ~BIT(offset);
71 	st->gpio_in |= BIT(offset);
72 
73 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
74 	if (ret < 0)
75 		goto err_unlock;
76 
77 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
78 
79 err_unlock:
80 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
81 
82 	return ret;
83 }
84 
85 static int ad5592r_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
86 					 unsigned offset, int value)
87 {
88 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
89 	int ret;
90 
91 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
92 
93 	if (value)
94 		st->gpio_val |= BIT(offset);
95 	else
96 		st->gpio_val &= ~BIT(offset);
97 
98 	st->gpio_in &= ~BIT(offset);
99 	st->gpio_out |= BIT(offset);
100 
101 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
102 	if (ret < 0)
103 		goto err_unlock;
104 
105 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
106 	if (ret < 0)
107 		goto err_unlock;
108 
109 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
110 
111 err_unlock:
112 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
113 
114 	return ret;
115 }
116 
117 static int ad5592r_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
118 {
119 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
120 
121 	if (!(st->gpio_map & BIT(offset))) {
122 		dev_err(st->dev, "GPIO %d is reserved by alternate function\n",
123 			offset);
124 		return -ENODEV;
125 	}
126 
127 	return 0;
128 }
129 
130 static int ad5592r_gpio_init(struct ad5592r_state *st)
131 {
132 	if (!st->gpio_map)
133 		return 0;
134 
135 	st->gpiochip.label = dev_name(st->dev);
136 	st->gpiochip.base = -1;
137 	st->gpiochip.ngpio = 8;
138 	st->gpiochip.parent = st->dev;
139 	st->gpiochip.can_sleep = true;
140 	st->gpiochip.direction_input = ad5592r_gpio_direction_input;
141 	st->gpiochip.direction_output = ad5592r_gpio_direction_output;
142 	st->gpiochip.get = ad5592r_gpio_get;
143 	st->gpiochip.set = ad5592r_gpio_set;
144 	st->gpiochip.request = ad5592r_gpio_request;
145 	st->gpiochip.owner = THIS_MODULE;
146 
147 	mutex_init(&st->gpio_lock);
148 
149 	return gpiochip_add_data(&st->gpiochip, st);
150 }
151 
152 static void ad5592r_gpio_cleanup(struct ad5592r_state *st)
153 {
154 	if (st->gpio_map)
155 		gpiochip_remove(&st->gpiochip);
156 }
157 
158 static int ad5592r_reset(struct ad5592r_state *st)
159 {
160 	struct gpio_desc *gpio;
161 	struct iio_dev *iio_dev = iio_priv_to_dev(st);
162 
163 	gpio = devm_gpiod_get_optional(st->dev, "reset", GPIOD_OUT_LOW);
164 	if (IS_ERR(gpio))
165 		return PTR_ERR(gpio);
166 
167 	if (gpio) {
168 		udelay(1);
169 		gpiod_set_value(gpio, 1);
170 	} else {
171 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
172 		/* Writing this magic value resets the device */
173 		st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_RESET, 0xdac);
174 		mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
175 	}
176 
177 	udelay(250);
178 
179 	return 0;
180 }
181 
182 static int ad5592r_get_vref(struct ad5592r_state *st)
183 {
184 	int ret;
185 
186 	if (st->reg) {
187 		ret = regulator_get_voltage(st->reg);
188 		if (ret < 0)
189 			return ret;
190 
191 		return ret / 1000;
192 	} else {
193 		return 2500;
194 	}
195 }
196 
197 static int ad5592r_set_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
198 {
199 	const struct ad5592r_rw_ops *ops = st->ops;
200 	int ret;
201 	unsigned i;
202 	struct iio_dev *iio_dev = iio_priv_to_dev(st);
203 	u8 pulldown = 0, tristate = 0, dac = 0, adc = 0;
204 	u16 read_back;
205 
206 	for (i = 0; i < st->num_channels; i++) {
207 		switch (st->channel_modes[i]) {
208 		case CH_MODE_DAC:
209 			dac |= BIT(i);
210 			break;
211 
212 		case CH_MODE_ADC:
213 			adc |= BIT(i);
214 			break;
215 
216 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
217 			dac |= BIT(i);
218 			adc |= BIT(i);
219 			break;
220 
221 		case CH_MODE_GPIO:
222 			st->gpio_map |= BIT(i);
223 			st->gpio_in |= BIT(i); /* Default to input */
224 			break;
225 
226 		case CH_MODE_UNUSED:
227 			/* fall-through */
228 		default:
229 			switch (st->channel_offstate[i]) {
230 			case CH_OFFSTATE_OUT_TRISTATE:
231 				tristate |= BIT(i);
232 				break;
233 
234 			case CH_OFFSTATE_OUT_LOW:
235 				st->gpio_out |= BIT(i);
236 				break;
237 
238 			case CH_OFFSTATE_OUT_HIGH:
239 				st->gpio_out |= BIT(i);
240 				st->gpio_val |= BIT(i);
241 				break;
242 
243 			case CH_OFFSTATE_PULLDOWN:
244 				/* fall-through */
245 			default:
246 				pulldown |= BIT(i);
247 				break;
248 			}
249 		}
250 	}
251 
252 	mutex_lock(&iio_dev->mlock);
253 
254 	/* Pull down unused pins to GND */
255 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PULLDOWN, pulldown);
256 	if (ret)
257 		goto err_unlock;
258 
259 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_TRISTATE, tristate);
260 	if (ret)
261 		goto err_unlock;
262 
263 	/* Configure pins that we use */
264 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_DAC_EN, dac);
265 	if (ret)
266 		goto err_unlock;
267 
268 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_ADC_EN, adc);
269 	if (ret)
270 		goto err_unlock;
271 
272 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
273 	if (ret)
274 		goto err_unlock;
275 
276 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
277 	if (ret)
278 		goto err_unlock;
279 
280 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
281 	if (ret)
282 		goto err_unlock;
283 
284 	/* Verify that we can read back at least one register */
285 	ret = ops->reg_read(st, AD5592R_REG_ADC_EN, &read_back);
286 	if (!ret && (read_back & 0xff) != adc)
287 		ret = -EIO;
288 
289 err_unlock:
290 	mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
291 	return ret;
292 }
293 
294 static int ad5592r_reset_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
295 {
296 	int i;
297 
298 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(st->channel_modes); i++)
299 		st->channel_modes[i] = CH_MODE_UNUSED;
300 
301 	return ad5592r_set_channel_modes(st);
302 }
303 
304 static int ad5592r_write_raw(struct iio_dev *iio_dev,
305 	struct iio_chan_spec const *chan, int val, int val2, long mask)
306 {
307 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
308 	int ret;
309 
310 	switch (mask) {
311 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
312 
313 		if (val >= (1 << chan->scan_type.realbits) || val < 0)
314 			return -EINVAL;
315 
316 		if (!chan->output)
317 			return -EINVAL;
318 
319 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
320 		ret = st->ops->write_dac(st, chan->channel, val);
321 		if (!ret)
322 			st->cached_dac[chan->channel] = val;
323 		mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
324 		return ret;
325 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
326 		if (chan->type == IIO_VOLTAGE) {
327 			bool gain;
328 
329 			if (val == st->scale_avail[0][0] &&
330 				val2 == st->scale_avail[0][1])
331 				gain = false;
332 			else if (val == st->scale_avail[1][0] &&
333 				 val2 == st->scale_avail[1][1])
334 				gain = true;
335 			else
336 				return -EINVAL;
337 
338 			mutex_lock(&iio_dev->mlock);
339 
340 			ret = st->ops->reg_read(st, AD5592R_REG_CTRL,
341 						&st->cached_gp_ctrl);
342 			if (ret < 0) {
343 				mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
344 				return ret;
345 			}
346 
347 			if (chan->output) {
348 				if (gain)
349 					st->cached_gp_ctrl |=
350 						AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
351 				else
352 					st->cached_gp_ctrl &=
353 						~AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
354 			} else {
355 				if (gain)
356 					st->cached_gp_ctrl |=
357 						AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
358 				else
359 					st->cached_gp_ctrl &=
360 						~AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
361 			}
362 
363 			ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_CTRL,
364 						 st->cached_gp_ctrl);
365 			mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
366 
367 			return ret;
368 		}
369 		break;
370 	default:
371 		return -EINVAL;
372 	}
373 
374 	return 0;
375 }
376 
377 static int ad5592r_read_raw(struct iio_dev *iio_dev,
378 			   struct iio_chan_spec const *chan,
379 			   int *val, int *val2, long m)
380 {
381 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
382 	u16 read_val;
383 	int ret;
384 
385 	switch (m) {
386 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
387 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
388 
389 		if (!chan->output) {
390 			ret = st->ops->read_adc(st, chan->channel, &read_val);
391 			if (ret)
392 				goto unlock;
393 
394 			if ((read_val >> 12 & 0x7) != (chan->channel & 0x7)) {
395 				dev_err(st->dev, "Error while reading channel %u\n",
396 						chan->channel);
397 				ret = -EIO;
398 				goto unlock;
399 			}
400 
401 			read_val &= GENMASK(11, 0);
402 
403 		} else {
404 			read_val = st->cached_dac[chan->channel];
405 		}
406 
407 		dev_dbg(st->dev, "Channel %u read: 0x%04hX\n",
408 				chan->channel, read_val);
409 
410 		*val = (int) read_val;
411 		ret = IIO_VAL_INT;
412 		break;
413 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
414 		*val = ad5592r_get_vref(st);
415 
416 		if (chan->type == IIO_TEMP) {
417 			s64 tmp = *val * (3767897513LL / 25LL);
418 			*val = div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, val2);
419 
420 			ret = IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
421 		} else {
422 			int mult;
423 
424 			mutex_lock(&iio_dev->mlock);
425 
426 			if (chan->output)
427 				mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
428 					AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE);
429 			else
430 				mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
431 					AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE);
432 
433 			*val *= ++mult;
434 
435 			*val2 = chan->scan_type.realbits;
436 			ret = IIO_VAL_FRACTIONAL_LOG2;
437 		}
438 		break;
439 	case IIO_CHAN_INFO_OFFSET:
440 		ret = ad5592r_get_vref(st);
441 
442 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
443 
444 		if (st->cached_gp_ctrl & AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE)
445 			*val = (-34365 * 25) / ret;
446 		else
447 			*val = (-75365 * 25) / ret;
448 		ret =  IIO_VAL_INT;
449 		break;
450 	default:
451 		ret = -EINVAL;
452 	}
453 
454 unlock:
455 	mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
456 	return ret;
457 }
458 
459 static int ad5592r_write_raw_get_fmt(struct iio_dev *indio_dev,
460 				 struct iio_chan_spec const *chan, long mask)
461 {
462 	switch (mask) {
463 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
464 		return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
465 
466 	default:
467 		return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
468 	}
469 
470 	return -EINVAL;
471 }
472 
473 static const struct iio_info ad5592r_info = {
474 	.read_raw = ad5592r_read_raw,
475 	.write_raw = ad5592r_write_raw,
476 	.write_raw_get_fmt = ad5592r_write_raw_get_fmt,
477 	.driver_module = THIS_MODULE,
478 };
479 
480 static ssize_t ad5592r_show_scale_available(struct iio_dev *iio_dev,
481 					   uintptr_t private,
482 					   const struct iio_chan_spec *chan,
483 					   char *buf)
484 {
485 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
486 
487 	return sprintf(buf, "%d.%09u %d.%09u\n",
488 		st->scale_avail[0][0], st->scale_avail[0][1],
489 		st->scale_avail[1][0], st->scale_avail[1][1]);
490 }
491 
492 static struct iio_chan_spec_ext_info ad5592r_ext_info[] = {
493 	{
494 	 .name = "scale_available",
495 	 .read = ad5592r_show_scale_available,
496 	 .shared = true,
497 	 },
498 	{},
499 };
500 
501 static void ad5592r_setup_channel(struct iio_dev *iio_dev,
502 		struct iio_chan_spec *chan, bool output, unsigned id)
503 {
504 	chan->type = IIO_VOLTAGE;
505 	chan->indexed = 1;
506 	chan->output = output;
507 	chan->channel = id;
508 	chan->info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW);
509 	chan->info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE);
510 	chan->scan_type.sign = 'u';
511 	chan->scan_type.realbits = 12;
512 	chan->scan_type.storagebits = 16;
513 	chan->ext_info = ad5592r_ext_info;
514 }
515 
516 static int ad5592r_alloc_channels(struct ad5592r_state *st)
517 {
518 	unsigned i, curr_channel = 0,
519 		 num_channels = st->num_channels;
520 	struct iio_dev *iio_dev = iio_priv_to_dev(st);
521 	struct iio_chan_spec *channels;
522 	struct fwnode_handle *child;
523 	u32 reg, tmp;
524 	int ret;
525 
526 	device_for_each_child_node(st->dev, child) {
527 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "reg", &reg);
528 		if (ret || reg >= ARRAY_SIZE(st->channel_modes))
529 			continue;
530 
531 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "adi,mode", &tmp);
532 		if (!ret)
533 			st->channel_modes[reg] = tmp;
534 
535 		fwnode_property_read_u32(child, "adi,off-state", &tmp);
536 		if (!ret)
537 			st->channel_offstate[reg] = tmp;
538 	}
539 
540 	channels = devm_kzalloc(st->dev,
541 			(1 + 2 * num_channels) * sizeof(*channels), GFP_KERNEL);
542 	if (!channels)
543 		return -ENOMEM;
544 
545 	for (i = 0; i < num_channels; i++) {
546 		switch (st->channel_modes[i]) {
547 		case CH_MODE_DAC:
548 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
549 					true, i);
550 			curr_channel++;
551 			break;
552 
553 		case CH_MODE_ADC:
554 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
555 					false, i);
556 			curr_channel++;
557 			break;
558 
559 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
560 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
561 					true, i);
562 			curr_channel++;
563 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
564 					false, i);
565 			curr_channel++;
566 			break;
567 
568 		default:
569 			continue;
570 		}
571 	}
572 
573 	channels[curr_channel].type = IIO_TEMP;
574 	channels[curr_channel].channel = 8;
575 	channels[curr_channel].info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
576 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE) |
577 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_OFFSET);
578 	curr_channel++;
579 
580 	iio_dev->num_channels = curr_channel;
581 	iio_dev->channels = channels;
582 
583 	return 0;
584 }
585 
586 static void ad5592r_init_scales(struct ad5592r_state *st, int vref_mV)
587 {
588 	s64 tmp = (s64)vref_mV * 1000000000LL >> 12;
589 
590 	st->scale_avail[0][0] =
591 		div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, &st->scale_avail[0][1]);
592 	st->scale_avail[1][0] =
593 		div_s64_rem(tmp * 2, 1000000000LL, &st->scale_avail[1][1]);
594 }
595 
596 int ad5592r_probe(struct device *dev, const char *name,
597 		const struct ad5592r_rw_ops *ops)
598 {
599 	struct iio_dev *iio_dev;
600 	struct ad5592r_state *st;
601 	int ret;
602 
603 	iio_dev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*st));
604 	if (!iio_dev)
605 		return -ENOMEM;
606 
607 	st = iio_priv(iio_dev);
608 	st->dev = dev;
609 	st->ops = ops;
610 	st->num_channels = 8;
611 	dev_set_drvdata(dev, iio_dev);
612 
613 	st->reg = devm_regulator_get_optional(dev, "vref");
614 	if (IS_ERR(st->reg)) {
615 		if ((PTR_ERR(st->reg) != -ENODEV) && dev->of_node)
616 			return PTR_ERR(st->reg);
617 
618 		st->reg = NULL;
619 	} else {
620 		ret = regulator_enable(st->reg);
621 		if (ret)
622 			return ret;
623 	}
624 
625 	iio_dev->dev.parent = dev;
626 	iio_dev->name = name;
627 	iio_dev->info = &ad5592r_info;
628 	iio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
629 
630 	ad5592r_init_scales(st, ad5592r_get_vref(st));
631 
632 	ret = ad5592r_reset(st);
633 	if (ret)
634 		goto error_disable_reg;
635 
636 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PD,
637 		     (st->reg == NULL) ? AD5592R_REG_PD_EN_REF : 0);
638 	if (ret)
639 		goto error_disable_reg;
640 
641 	ret = ad5592r_alloc_channels(st);
642 	if (ret)
643 		goto error_disable_reg;
644 
645 	ret = ad5592r_set_channel_modes(st);
646 	if (ret)
647 		goto error_reset_ch_modes;
648 
649 	ret = iio_device_register(iio_dev);
650 	if (ret)
651 		goto error_reset_ch_modes;
652 
653 	ret = ad5592r_gpio_init(st);
654 	if (ret)
655 		goto error_dev_unregister;
656 
657 	return 0;
658 
659 error_dev_unregister:
660 	iio_device_unregister(iio_dev);
661 
662 error_reset_ch_modes:
663 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
664 
665 error_disable_reg:
666 	if (st->reg)
667 		regulator_disable(st->reg);
668 
669 	return ret;
670 }
671 EXPORT_SYMBOL_GPL(ad5592r_probe);
672 
673 int ad5592r_remove(struct device *dev)
674 {
675 	struct iio_dev *iio_dev = dev_get_drvdata(dev);
676 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
677 
678 	iio_device_unregister(iio_dev);
679 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
680 	ad5592r_gpio_cleanup(st);
681 
682 	if (st->reg)
683 		regulator_disable(st->reg);
684 
685 	return 0;
686 }
687 EXPORT_SYMBOL_GPL(ad5592r_remove);
688 
689 MODULE_AUTHOR("Paul Cercueil <paul.cercueil@analog.com>");
690 MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices AD5592R multi-channel converters");
691 MODULE_LICENSE("GPL v2");
692