xref: /linux/drivers/iio/gyro/adis16136.c (revision ca55b2fef3a9373fcfc30f82fd26bc7fccbda732)
1 /*
2  * ADIS16133/ADIS16135/ADIS16136 gyroscope driver
3  *
4  * Copyright 2012 Analog Devices Inc.
5  *   Author: Lars-Peter Clausen <lars@metafoo.de>
6  *
7  * Licensed under the GPL-2.
8  */
9 
10 #include <linux/interrupt.h>
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <linux/mutex.h>
13 #include <linux/device.h>
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/spi/spi.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/sysfs.h>
18 #include <linux/module.h>
19 
20 #include <linux/iio/iio.h>
21 #include <linux/iio/sysfs.h>
22 #include <linux/iio/buffer.h>
23 #include <linux/iio/imu/adis.h>
24 
25 #include <linux/debugfs.h>
26 
27 #define ADIS16136_REG_FLASH_CNT		0x00
28 #define ADIS16136_REG_TEMP_OUT		0x02
29 #define ADIS16136_REG_GYRO_OUT2		0x04
30 #define ADIS16136_REG_GYRO_OUT		0x06
31 #define ADIS16136_REG_GYRO_OFF2		0x08
32 #define ADIS16136_REG_GYRO_OFF		0x0A
33 #define ADIS16136_REG_ALM_MAG1		0x10
34 #define ADIS16136_REG_ALM_MAG2		0x12
35 #define ADIS16136_REG_ALM_SAMPL1	0x14
36 #define ADIS16136_REG_ALM_SAMPL2	0x16
37 #define ADIS16136_REG_ALM_CTRL		0x18
38 #define ADIS16136_REG_GPIO_CTRL		0x1A
39 #define ADIS16136_REG_MSC_CTRL		0x1C
40 #define ADIS16136_REG_SMPL_PRD		0x1E
41 #define ADIS16136_REG_AVG_CNT		0x20
42 #define ADIS16136_REG_DEC_RATE		0x22
43 #define ADIS16136_REG_SLP_CTRL		0x24
44 #define ADIS16136_REG_DIAG_STAT		0x26
45 #define ADIS16136_REG_GLOB_CMD		0x28
46 #define ADIS16136_REG_LOT1		0x32
47 #define ADIS16136_REG_LOT2		0x34
48 #define ADIS16136_REG_LOT3		0x36
49 #define ADIS16136_REG_PROD_ID		0x38
50 #define ADIS16136_REG_SERIAL_NUM	0x3A
51 
52 #define ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_UPDATE_FAIL	2
53 #define ADIS16136_DIAG_STAT_SPI_FAIL		3
54 #define ADIS16136_DIAG_STAT_SELF_TEST_FAIL	5
55 #define ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_CHKSUM_FAIL	6
56 
57 #define ADIS16136_MSC_CTRL_MEMORY_TEST BIT(11)
58 #define ADIS16136_MSC_CTRL_SELF_TEST BIT(10)
59 
60 struct adis16136_chip_info {
61 	unsigned int precision;
62 	unsigned int fullscale;
63 };
64 
65 struct adis16136 {
66 	const struct adis16136_chip_info *chip_info;
67 
68 	struct adis adis;
69 };
70 
71 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
72 
73 static ssize_t adis16136_show_serial(struct file *file,
74 		char __user *userbuf, size_t count, loff_t *ppos)
75 {
76 	struct adis16136 *adis16136 = file->private_data;
77 	uint16_t lot1, lot2, lot3, serial;
78 	char buf[20];
79 	size_t len;
80 	int ret;
81 
82 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_SERIAL_NUM,
83 		&serial);
84 	if (ret < 0)
85 		return ret;
86 
87 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_LOT1, &lot1);
88 	if (ret < 0)
89 		return ret;
90 
91 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_LOT2, &lot2);
92 	if (ret < 0)
93 		return ret;
94 
95 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_LOT3, &lot3);
96 	if (ret < 0)
97 		return ret;
98 
99 	len = snprintf(buf, sizeof(buf), "%.4x%.4x%.4x-%.4x\n", lot1, lot2,
100 		lot3, serial);
101 
102 	return simple_read_from_buffer(userbuf, count, ppos, buf, len);
103 }
104 
105 static const struct file_operations adis16136_serial_fops = {
106 	.open = simple_open,
107 	.read = adis16136_show_serial,
108 	.llseek = default_llseek,
109 	.owner = THIS_MODULE,
110 };
111 
112 static int adis16136_show_product_id(void *arg, u64 *val)
113 {
114 	struct adis16136 *adis16136 = arg;
115 	u16 prod_id;
116 	int ret;
117 
118 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_PROD_ID,
119 		&prod_id);
120 	if (ret < 0)
121 		return ret;
122 
123 	*val = prod_id;
124 
125 	return 0;
126 }
127 DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(adis16136_product_id_fops,
128 	adis16136_show_product_id, NULL, "%llu\n");
129 
130 static int adis16136_show_flash_count(void *arg, u64 *val)
131 {
132 	struct adis16136 *adis16136 = arg;
133 	uint16_t flash_count;
134 	int ret;
135 
136 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_FLASH_CNT,
137 		&flash_count);
138 	if (ret < 0)
139 		return ret;
140 
141 	*val = flash_count;
142 
143 	return 0;
144 }
145 DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(adis16136_flash_count_fops,
146 	adis16136_show_flash_count, NULL, "%lld\n");
147 
148 static int adis16136_debugfs_init(struct iio_dev *indio_dev)
149 {
150 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
151 
152 	debugfs_create_file("serial_number", 0400, indio_dev->debugfs_dentry,
153 		adis16136, &adis16136_serial_fops);
154 	debugfs_create_file("product_id", 0400, indio_dev->debugfs_dentry,
155 		adis16136, &adis16136_product_id_fops);
156 	debugfs_create_file("flash_count", 0400, indio_dev->debugfs_dentry,
157 		adis16136, &adis16136_flash_count_fops);
158 
159 	return 0;
160 }
161 
162 #else
163 
164 static int adis16136_debugfs_init(struct iio_dev *indio_dev)
165 {
166 	return 0;
167 }
168 
169 #endif
170 
171 static int adis16136_set_freq(struct adis16136 *adis16136, unsigned int freq)
172 {
173 	unsigned int t;
174 
175 	t = 32768 / freq;
176 	if (t < 0xf)
177 		t = 0xf;
178 	else if (t > 0xffff)
179 		t = 0xffff;
180 	else
181 		t--;
182 
183 	return adis_write_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_SMPL_PRD, t);
184 }
185 
186 static int adis16136_get_freq(struct adis16136 *adis16136, unsigned int *freq)
187 {
188 	uint16_t t;
189 	int ret;
190 
191 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_SMPL_PRD, &t);
192 	if (ret < 0)
193 		return ret;
194 
195 	*freq = 32768 / (t + 1);
196 
197 	return 0;
198 }
199 
200 static ssize_t adis16136_write_frequency(struct device *dev,
201 	struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t len)
202 {
203 	struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
204 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
205 	unsigned int val;
206 	int ret;
207 
208 	ret = kstrtouint(buf, 10, &val);
209 	if (ret)
210 		return ret;
211 
212 	if (val == 0)
213 		return -EINVAL;
214 
215 	ret = adis16136_set_freq(adis16136, val);
216 
217 	return ret ? ret : len;
218 }
219 
220 static ssize_t adis16136_read_frequency(struct device *dev,
221 	struct device_attribute *attr, char *buf)
222 {
223 	struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
224 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
225 	unsigned int freq;
226 	int ret;
227 
228 	ret = adis16136_get_freq(adis16136, &freq);
229 	if (ret < 0)
230 		return ret;
231 
232 	return sprintf(buf, "%d\n", freq);
233 }
234 
235 static IIO_DEV_ATTR_SAMP_FREQ(S_IWUSR | S_IRUGO,
236 				  adis16136_read_frequency,
237 				  adis16136_write_frequency);
238 
239 static const unsigned adis16136_3db_divisors[] = {
240 	[0] = 2, /* Special case */
241 	[1] = 6,
242 	[2] = 12,
243 	[3] = 25,
244 	[4] = 50,
245 	[5] = 100,
246 	[6] = 200,
247 	[7] = 200, /* Not a valid setting */
248 };
249 
250 static int adis16136_set_filter(struct iio_dev *indio_dev, int val)
251 {
252 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
253 	unsigned int freq;
254 	int i, ret;
255 
256 	ret = adis16136_get_freq(adis16136, &freq);
257 	if (ret < 0)
258 		return ret;
259 
260 	for (i = ARRAY_SIZE(adis16136_3db_divisors) - 1; i >= 1; i--) {
261 		if (freq / adis16136_3db_divisors[i] >= val)
262 			break;
263 	}
264 
265 	return adis_write_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_AVG_CNT, i);
266 }
267 
268 static int adis16136_get_filter(struct iio_dev *indio_dev, int *val)
269 {
270 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
271 	unsigned int freq;
272 	uint16_t val16;
273 	int ret;
274 
275 	mutex_lock(&indio_dev->mlock);
276 
277 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_AVG_CNT, &val16);
278 	if (ret < 0)
279 		goto err_unlock;
280 
281 	ret = adis16136_get_freq(adis16136, &freq);
282 	if (ret < 0)
283 		goto err_unlock;
284 
285 	*val = freq / adis16136_3db_divisors[val16 & 0x07];
286 
287 err_unlock:
288 	mutex_unlock(&indio_dev->mlock);
289 
290 	return ret ? ret : IIO_VAL_INT;
291 }
292 
293 static int adis16136_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
294 	const struct iio_chan_spec *chan, int *val, int *val2, long info)
295 {
296 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
297 	uint32_t val32;
298 	int ret;
299 
300 	switch (info) {
301 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
302 		return adis_single_conversion(indio_dev, chan, 0, val);
303 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
304 		switch (chan->type) {
305 		case IIO_ANGL_VEL:
306 			*val = adis16136->chip_info->precision;
307 			*val2 = (adis16136->chip_info->fullscale << 16);
308 			return IIO_VAL_FRACTIONAL;
309 		case IIO_TEMP:
310 			*val = 10;
311 			*val2 = 697000; /* 0.010697 degree Celsius */
312 			return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
313 		default:
314 			return -EINVAL;
315 		}
316 	case IIO_CHAN_INFO_CALIBBIAS:
317 		ret = adis_read_reg_32(&adis16136->adis,
318 			ADIS16136_REG_GYRO_OFF2, &val32);
319 		if (ret < 0)
320 			return ret;
321 
322 		*val = sign_extend32(val32, 31);
323 
324 		return IIO_VAL_INT;
325 	case IIO_CHAN_INFO_LOW_PASS_FILTER_3DB_FREQUENCY:
326 		return adis16136_get_filter(indio_dev, val);
327 	default:
328 		return -EINVAL;
329 	}
330 }
331 
332 static int adis16136_write_raw(struct iio_dev *indio_dev,
333 	const struct iio_chan_spec *chan, int val, int val2, long info)
334 {
335 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
336 
337 	switch (info) {
338 	case IIO_CHAN_INFO_CALIBBIAS:
339 		return adis_write_reg_32(&adis16136->adis,
340 			ADIS16136_REG_GYRO_OFF2, val);
341 	case IIO_CHAN_INFO_LOW_PASS_FILTER_3DB_FREQUENCY:
342 		return adis16136_set_filter(indio_dev, val);
343 	default:
344 		break;
345 	}
346 
347 	return -EINVAL;
348 }
349 
350 enum {
351 	ADIS16136_SCAN_GYRO,
352 	ADIS16136_SCAN_TEMP,
353 };
354 
355 static const struct iio_chan_spec adis16136_channels[] = {
356 	{
357 		.type = IIO_ANGL_VEL,
358 		.modified = 1,
359 		.channel2 = IIO_MOD_X,
360 		.info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
361 			BIT(IIO_CHAN_INFO_CALIBBIAS) |
362 			BIT(IIO_CHAN_INFO_LOW_PASS_FILTER_3DB_FREQUENCY),
363 		.info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
364 
365 		.address = ADIS16136_REG_GYRO_OUT2,
366 		.scan_index = ADIS16136_SCAN_GYRO,
367 		.scan_type = {
368 			.sign = 's',
369 			.realbits = 32,
370 			.storagebits = 32,
371 			.endianness = IIO_BE,
372 		},
373 	}, {
374 		.type = IIO_TEMP,
375 		.indexed = 1,
376 		.channel = 0,
377 		.info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
378 			BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
379 		.address = ADIS16136_REG_TEMP_OUT,
380 		.scan_index = ADIS16136_SCAN_TEMP,
381 		.scan_type = {
382 			.sign = 's',
383 			.realbits = 16,
384 			.storagebits = 16,
385 			.endianness = IIO_BE,
386 		},
387 	},
388 	IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(2),
389 };
390 
391 static struct attribute *adis16136_attributes[] = {
392 	&iio_dev_attr_sampling_frequency.dev_attr.attr,
393 	NULL
394 };
395 
396 static const struct attribute_group adis16136_attribute_group = {
397 	.attrs = adis16136_attributes,
398 };
399 
400 static const struct iio_info adis16136_info = {
401 	.driver_module = THIS_MODULE,
402 	.attrs = &adis16136_attribute_group,
403 	.read_raw = &adis16136_read_raw,
404 	.write_raw = &adis16136_write_raw,
405 	.update_scan_mode = adis_update_scan_mode,
406 	.debugfs_reg_access = adis_debugfs_reg_access,
407 };
408 
409 static int adis16136_stop_device(struct iio_dev *indio_dev)
410 {
411 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
412 	int ret;
413 
414 	ret = adis_write_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_SLP_CTRL, 0xff);
415 	if (ret)
416 		dev_err(&indio_dev->dev,
417 			"Could not power down device: %d\n", ret);
418 
419 	return ret;
420 }
421 
422 static int adis16136_initial_setup(struct iio_dev *indio_dev)
423 {
424 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
425 	unsigned int device_id;
426 	uint16_t prod_id;
427 	int ret;
428 
429 	ret = adis_initial_startup(&adis16136->adis);
430 	if (ret)
431 		return ret;
432 
433 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_PROD_ID,
434 		&prod_id);
435 	if (ret)
436 		return ret;
437 
438 	sscanf(indio_dev->name, "adis%u\n", &device_id);
439 
440 	if (prod_id != device_id)
441 		dev_warn(&indio_dev->dev, "Device ID(%u) and product ID(%u) do not match.",
442 				device_id, prod_id);
443 
444 	return 0;
445 }
446 
447 static const char * const adis16136_status_error_msgs[] = {
448 	[ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_UPDATE_FAIL] = "Flash update failed",
449 	[ADIS16136_DIAG_STAT_SPI_FAIL] = "SPI failure",
450 	[ADIS16136_DIAG_STAT_SELF_TEST_FAIL] = "Self test error",
451 	[ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_CHKSUM_FAIL] = "Flash checksum error",
452 };
453 
454 static const struct adis_data adis16136_data = {
455 	.diag_stat_reg = ADIS16136_REG_DIAG_STAT,
456 	.glob_cmd_reg = ADIS16136_REG_GLOB_CMD,
457 	.msc_ctrl_reg = ADIS16136_REG_MSC_CTRL,
458 
459 	.self_test_mask = ADIS16136_MSC_CTRL_SELF_TEST,
460 	.startup_delay = 80,
461 
462 	.read_delay = 10,
463 	.write_delay = 10,
464 
465 	.status_error_msgs = adis16136_status_error_msgs,
466 	.status_error_mask = BIT(ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_UPDATE_FAIL) |
467 		BIT(ADIS16136_DIAG_STAT_SPI_FAIL) |
468 		BIT(ADIS16136_DIAG_STAT_SELF_TEST_FAIL) |
469 		BIT(ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_CHKSUM_FAIL),
470 };
471 
472 enum adis16136_id {
473 	ID_ADIS16133,
474 	ID_ADIS16135,
475 	ID_ADIS16136,
476 	ID_ADIS16137,
477 };
478 
479 static const struct adis16136_chip_info adis16136_chip_info[] = {
480 	[ID_ADIS16133] = {
481 		.precision = IIO_DEGREE_TO_RAD(1200),
482 		.fullscale = 24000,
483 	},
484 	[ID_ADIS16135] = {
485 		.precision = IIO_DEGREE_TO_RAD(300),
486 		.fullscale = 24000,
487 	},
488 	[ID_ADIS16136] = {
489 		.precision = IIO_DEGREE_TO_RAD(450),
490 		.fullscale = 24623,
491 	},
492 	[ID_ADIS16137] = {
493 		.precision = IIO_DEGREE_TO_RAD(1000),
494 		.fullscale = 24609,
495 	},
496 };
497 
498 static int adis16136_probe(struct spi_device *spi)
499 {
500 	const struct spi_device_id *id = spi_get_device_id(spi);
501 	struct adis16136 *adis16136;
502 	struct iio_dev *indio_dev;
503 	int ret;
504 
505 	indio_dev = devm_iio_device_alloc(&spi->dev, sizeof(*adis16136));
506 	if (indio_dev == NULL)
507 		return -ENOMEM;
508 
509 	spi_set_drvdata(spi, indio_dev);
510 
511 	adis16136 = iio_priv(indio_dev);
512 
513 	adis16136->chip_info = &adis16136_chip_info[id->driver_data];
514 	indio_dev->dev.parent = &spi->dev;
515 	indio_dev->name = spi_get_device_id(spi)->name;
516 	indio_dev->channels = adis16136_channels;
517 	indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(adis16136_channels);
518 	indio_dev->info = &adis16136_info;
519 	indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
520 
521 	ret = adis_init(&adis16136->adis, indio_dev, spi, &adis16136_data);
522 	if (ret)
523 		return ret;
524 
525 	ret = adis_setup_buffer_and_trigger(&adis16136->adis, indio_dev, NULL);
526 	if (ret)
527 		return ret;
528 
529 	ret = adis16136_initial_setup(indio_dev);
530 	if (ret)
531 		goto error_cleanup_buffer;
532 
533 	ret = iio_device_register(indio_dev);
534 	if (ret)
535 		goto error_stop_device;
536 
537 	adis16136_debugfs_init(indio_dev);
538 
539 	return 0;
540 
541 error_stop_device:
542 	adis16136_stop_device(indio_dev);
543 error_cleanup_buffer:
544 	adis_cleanup_buffer_and_trigger(&adis16136->adis, indio_dev);
545 	return ret;
546 }
547 
548 static int adis16136_remove(struct spi_device *spi)
549 {
550 	struct iio_dev *indio_dev = spi_get_drvdata(spi);
551 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
552 
553 	iio_device_unregister(indio_dev);
554 	adis16136_stop_device(indio_dev);
555 
556 	adis_cleanup_buffer_and_trigger(&adis16136->adis, indio_dev);
557 
558 	return 0;
559 }
560 
561 static const struct spi_device_id adis16136_ids[] = {
562 	{ "adis16133", ID_ADIS16133 },
563 	{ "adis16135", ID_ADIS16135 },
564 	{ "adis16136", ID_ADIS16136 },
565 	{ "adis16137", ID_ADIS16137 },
566 	{ }
567 };
568 MODULE_DEVICE_TABLE(spi, adis16136_ids);
569 
570 static struct spi_driver adis16136_driver = {
571 	.driver = {
572 		.name = "adis16136",
573 		.owner = THIS_MODULE,
574 	},
575 	.id_table = adis16136_ids,
576 	.probe = adis16136_probe,
577 	.remove = adis16136_remove,
578 };
579 module_spi_driver(adis16136_driver);
580 
581 MODULE_AUTHOR("Lars-Peter Clausen <lars@metafoo.de>");
582 MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices ADIS16133/ADIS16135/ADIS16136 gyroscope driver");
583 MODULE_LICENSE("GPL v2");
584