xref: /linux/drivers/iio/accel/adis16209.c (revision 44f57d78)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * ADIS16209 Dual-Axis Digital Inclinometer and Accelerometer
4  *
5  * Copyright 2010 Analog Devices Inc.
6  */
7 
8 #include <linux/device.h>
9 #include <linux/kernel.h>
10 #include <linux/list.h>
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/spi/spi.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/sysfs.h>
15 
16 #include <linux/iio/iio.h>
17 #include <linux/iio/imu/adis.h>
18 
19 #define ADIS16209_STARTUP_DELAY_MS	220
20 #define ADIS16209_FLASH_CNT_REG		0x00
21 
22 /* Data Output Register Definitions */
23 #define ADIS16209_SUPPLY_OUT_REG	0x02
24 #define ADIS16209_XACCL_OUT_REG		0x04
25 #define ADIS16209_YACCL_OUT_REG		0x06
26 /* Output, auxiliary ADC input */
27 #define ADIS16209_AUX_ADC_REG		0x08
28 /* Output, temperature */
29 #define ADIS16209_TEMP_OUT_REG		0x0A
30 /* Output, +/- 90 degrees X-axis inclination */
31 #define ADIS16209_XINCL_OUT_REG		0x0C
32 #define ADIS16209_YINCL_OUT_REG		0x0E
33 /* Output, +/-180 vertical rotational position */
34 #define ADIS16209_ROT_OUT_REG		0x10
35 
36 /*
37  * Calibration Register Definitions.
38  * Acceleration, inclination or rotation offset null.
39  */
40 #define ADIS16209_XACCL_NULL_REG	0x12
41 #define ADIS16209_YACCL_NULL_REG	0x14
42 #define ADIS16209_XINCL_NULL_REG	0x16
43 #define ADIS16209_YINCL_NULL_REG	0x18
44 #define ADIS16209_ROT_NULL_REG		0x1A
45 
46 /* Alarm Register Definitions */
47 #define ADIS16209_ALM_MAG1_REG		0x20
48 #define ADIS16209_ALM_MAG2_REG		0x22
49 #define ADIS16209_ALM_SMPL1_REG		0x24
50 #define ADIS16209_ALM_SMPL2_REG		0x26
51 #define ADIS16209_ALM_CTRL_REG		0x28
52 
53 #define ADIS16209_AUX_DAC_REG		0x30
54 #define ADIS16209_GPIO_CTRL_REG		0x32
55 #define ADIS16209_SMPL_PRD_REG		0x36
56 #define ADIS16209_AVG_CNT_REG		0x38
57 #define ADIS16209_SLP_CNT_REG		0x3A
58 
59 #define ADIS16209_MSC_CTRL_REG			0x34
60 #define  ADIS16209_MSC_CTRL_PWRUP_SELF_TEST	BIT(10)
61 #define  ADIS16209_MSC_CTRL_SELF_TEST_EN	BIT(8)
62 #define  ADIS16209_MSC_CTRL_DATA_RDY_EN		BIT(2)
63 /* Data-ready polarity: 1 = active high, 0 = active low */
64 #define  ADIS16209_MSC_CTRL_ACTIVE_HIGH		BIT(1)
65 #define  ADIS16209_MSC_CTRL_DATA_RDY_DIO2	BIT(0)
66 
67 #define ADIS16209_STAT_REG			0x3C
68 #define  ADIS16209_STAT_ALARM2			BIT(9)
69 #define  ADIS16209_STAT_ALARM1			BIT(8)
70 #define  ADIS16209_STAT_SELFTEST_FAIL_BIT	5
71 #define  ADIS16209_STAT_SPI_FAIL_BIT		3
72 #define  ADIS16209_STAT_FLASH_UPT_FAIL_BIT	2
73 /* Power supply above 3.625 V */
74 #define  ADIS16209_STAT_POWER_HIGH_BIT		1
75 /* Power supply below 3.15 V */
76 #define  ADIS16209_STAT_POWER_LOW_BIT		0
77 
78 #define ADIS16209_CMD_REG			0x3E
79 #define  ADIS16209_CMD_SW_RESET			BIT(7)
80 #define  ADIS16209_CMD_CLEAR_STAT		BIT(4)
81 #define  ADIS16209_CMD_FACTORY_CAL		BIT(1)
82 
83 #define ADIS16209_ERROR_ACTIVE			BIT(14)
84 
85 enum adis16209_scan {
86 	ADIS16209_SCAN_SUPPLY,
87 	ADIS16209_SCAN_ACC_X,
88 	ADIS16209_SCAN_ACC_Y,
89 	ADIS16209_SCAN_AUX_ADC,
90 	ADIS16209_SCAN_TEMP,
91 	ADIS16209_SCAN_INCLI_X,
92 	ADIS16209_SCAN_INCLI_Y,
93 	ADIS16209_SCAN_ROT,
94 };
95 
96 static const u8 adis16209_addresses[8][1] = {
97 	[ADIS16209_SCAN_SUPPLY] = { },
98 	[ADIS16209_SCAN_AUX_ADC] = { },
99 	[ADIS16209_SCAN_ACC_X] = { ADIS16209_XACCL_NULL_REG },
100 	[ADIS16209_SCAN_ACC_Y] = { ADIS16209_YACCL_NULL_REG },
101 	[ADIS16209_SCAN_INCLI_X] = { ADIS16209_XINCL_NULL_REG },
102 	[ADIS16209_SCAN_INCLI_Y] = { ADIS16209_YINCL_NULL_REG },
103 	[ADIS16209_SCAN_ROT] = { },
104 	[ADIS16209_SCAN_TEMP] = { },
105 };
106 
107 static int adis16209_write_raw(struct iio_dev *indio_dev,
108 			       struct iio_chan_spec const *chan,
109 			       int val,
110 			       int val2,
111 			       long mask)
112 {
113 	struct adis *st = iio_priv(indio_dev);
114 	int m;
115 
116 	if (mask != IIO_CHAN_INFO_CALIBBIAS)
117 		return -EINVAL;
118 
119 	switch (chan->type) {
120 	case IIO_ACCEL:
121 	case IIO_INCLI:
122 		m = GENMASK(13, 0);
123 		break;
124 	default:
125 		return -EINVAL;
126 	}
127 
128 	return adis_write_reg_16(st, adis16209_addresses[chan->scan_index][0],
129 				 val & m);
130 }
131 
132 static int adis16209_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
133 			      struct iio_chan_spec const *chan,
134 			      int *val, int *val2,
135 			      long mask)
136 {
137 	struct adis *st = iio_priv(indio_dev);
138 	int ret;
139 	int bits;
140 	u8 addr;
141 	s16 val16;
142 
143 	switch (mask) {
144 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
145 		return adis_single_conversion(indio_dev, chan,
146 			ADIS16209_ERROR_ACTIVE, val);
147 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
148 		switch (chan->type) {
149 		case IIO_VOLTAGE:
150 			*val = 0;
151 			switch (chan->channel) {
152 			case 0:
153 				*val2 = 305180; /* 0.30518 mV */
154 				break;
155 			case 1:
156 				*val2 = 610500; /* 0.6105 mV */
157 				break;
158 			default:
159 				return -EINVAL;
160 			}
161 			return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
162 		case IIO_TEMP:
163 			*val = -470;
164 			*val2 = 0;
165 			return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
166 		case IIO_ACCEL:
167 			/*
168 			 * IIO base unit for sensitivity of accelerometer
169 			 * is milli g.
170 			 * 1 LSB represents 0.244 mg.
171 			 */
172 			*val = 0;
173 			*val2 = IIO_G_TO_M_S_2(244140);
174 			return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
175 		case IIO_INCLI:
176 		case IIO_ROT:
177 			/*
178 			 * IIO base units for rotation are degrees.
179 			 * 1 LSB represents 0.025 milli degrees.
180 			 */
181 			*val = 0;
182 			*val2 = 25000;
183 			return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
184 		default:
185 			return -EINVAL;
186 		}
187 		break;
188 	case IIO_CHAN_INFO_OFFSET:
189 		/*
190 		 * The raw ADC value is 0x4FE when the temperature
191 		 * is 45 degrees and the scale factor per milli
192 		 * degree celcius is -470.
193 		 */
194 		*val = 25000 / -470 - 0x4FE;
195 		return IIO_VAL_INT;
196 	case IIO_CHAN_INFO_CALIBBIAS:
197 		switch (chan->type) {
198 		case IIO_ACCEL:
199 			bits = 14;
200 			break;
201 		default:
202 			return -EINVAL;
203 		}
204 		addr = adis16209_addresses[chan->scan_index][0];
205 		ret = adis_read_reg_16(st, addr, &val16);
206 		if (ret)
207 			return ret;
208 
209 		*val = sign_extend32(val16, bits - 1);
210 		return IIO_VAL_INT;
211 	}
212 	return -EINVAL;
213 }
214 
215 static const struct iio_chan_spec adis16209_channels[] = {
216 	ADIS_SUPPLY_CHAN(ADIS16209_SUPPLY_OUT_REG, ADIS16209_SCAN_SUPPLY,
217 			 0, 14),
218 	ADIS_TEMP_CHAN(ADIS16209_TEMP_OUT_REG, ADIS16209_SCAN_TEMP, 0, 12),
219 	ADIS_ACCEL_CHAN(X, ADIS16209_XACCL_OUT_REG, ADIS16209_SCAN_ACC_X,
220 			BIT(IIO_CHAN_INFO_CALIBBIAS), 0, 14),
221 	ADIS_ACCEL_CHAN(Y, ADIS16209_YACCL_OUT_REG, ADIS16209_SCAN_ACC_Y,
222 			BIT(IIO_CHAN_INFO_CALIBBIAS), 0, 14),
223 	ADIS_AUX_ADC_CHAN(ADIS16209_AUX_ADC_REG, ADIS16209_SCAN_AUX_ADC, 0, 12),
224 	ADIS_INCLI_CHAN(X, ADIS16209_XINCL_OUT_REG, ADIS16209_SCAN_INCLI_X,
225 			0, 0, 14),
226 	ADIS_INCLI_CHAN(Y, ADIS16209_YINCL_OUT_REG, ADIS16209_SCAN_INCLI_Y,
227 			0, 0, 14),
228 	ADIS_ROT_CHAN(X, ADIS16209_ROT_OUT_REG, ADIS16209_SCAN_ROT, 0, 0, 14),
229 	IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(8)
230 };
231 
232 static const struct iio_info adis16209_info = {
233 	.read_raw = adis16209_read_raw,
234 	.write_raw = adis16209_write_raw,
235 	.update_scan_mode = adis_update_scan_mode,
236 };
237 
238 static const char * const adis16209_status_error_msgs[] = {
239 	[ADIS16209_STAT_SELFTEST_FAIL_BIT] = "Self test failure",
240 	[ADIS16209_STAT_SPI_FAIL_BIT] = "SPI failure",
241 	[ADIS16209_STAT_FLASH_UPT_FAIL_BIT] = "Flash update failed",
242 	[ADIS16209_STAT_POWER_HIGH_BIT] = "Power supply above 3.625V",
243 	[ADIS16209_STAT_POWER_LOW_BIT] = "Power supply below 3.15V",
244 };
245 
246 static const struct adis_data adis16209_data = {
247 	.read_delay = 30,
248 	.msc_ctrl_reg = ADIS16209_MSC_CTRL_REG,
249 	.glob_cmd_reg = ADIS16209_CMD_REG,
250 	.diag_stat_reg = ADIS16209_STAT_REG,
251 
252 	.self_test_mask = ADIS16209_MSC_CTRL_SELF_TEST_EN,
253 	.self_test_no_autoclear = true,
254 	.startup_delay = ADIS16209_STARTUP_DELAY_MS,
255 
256 	.status_error_msgs = adis16209_status_error_msgs,
257 	.status_error_mask = BIT(ADIS16209_STAT_SELFTEST_FAIL_BIT) |
258 		BIT(ADIS16209_STAT_SPI_FAIL_BIT) |
259 		BIT(ADIS16209_STAT_FLASH_UPT_FAIL_BIT) |
260 		BIT(ADIS16209_STAT_POWER_HIGH_BIT) |
261 		BIT(ADIS16209_STAT_POWER_LOW_BIT),
262 };
263 
264 static int adis16209_probe(struct spi_device *spi)
265 {
266 	struct iio_dev *indio_dev;
267 	struct adis *st;
268 	int ret;
269 
270 	indio_dev = devm_iio_device_alloc(&spi->dev, sizeof(*st));
271 	if (!indio_dev)
272 		return -ENOMEM;
273 
274 	st = iio_priv(indio_dev);
275 	spi_set_drvdata(spi, indio_dev);
276 
277 	indio_dev->name = spi->dev.driver->name;
278 	indio_dev->dev.parent = &spi->dev;
279 	indio_dev->info = &adis16209_info;
280 	indio_dev->channels = adis16209_channels;
281 	indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(adis16209_channels);
282 	indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
283 
284 	ret = adis_init(st, indio_dev, spi, &adis16209_data);
285 	if (ret)
286 		return ret;
287 
288 	ret = adis_setup_buffer_and_trigger(st, indio_dev, NULL);
289 	if (ret)
290 		return ret;
291 
292 	ret = adis_initial_startup(st);
293 	if (ret)
294 		goto error_cleanup_buffer_trigger;
295 	ret = iio_device_register(indio_dev);
296 	if (ret)
297 		goto error_cleanup_buffer_trigger;
298 
299 	return 0;
300 
301 error_cleanup_buffer_trigger:
302 	adis_cleanup_buffer_and_trigger(st, indio_dev);
303 	return ret;
304 }
305 
306 static int adis16209_remove(struct spi_device *spi)
307 {
308 	struct iio_dev *indio_dev = spi_get_drvdata(spi);
309 	struct adis *st = iio_priv(indio_dev);
310 
311 	iio_device_unregister(indio_dev);
312 	adis_cleanup_buffer_and_trigger(st, indio_dev);
313 
314 	return 0;
315 }
316 
317 static struct spi_driver adis16209_driver = {
318 	.driver = {
319 		.name = "adis16209",
320 	},
321 	.probe = adis16209_probe,
322 	.remove = adis16209_remove,
323 };
324 module_spi_driver(adis16209_driver);
325 
326 MODULE_AUTHOR("Barry Song <21cnbao@gmail.com>");
327 MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices ADIS16209 Dual-Axis Digital Inclinometer and Accelerometer");
328 MODULE_LICENSE("GPL v2");
329 MODULE_ALIAS("spi:adis16209");
330