xref: /linux/drivers/iio/dac/ad5592r-base.c (revision f86fd32d)
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/property.h>
19 
20 #include <dt-bindings/iio/adi,ad5592r.h>
21 
22 #include "ad5592r-base.h"
23 
24 static int ad5592r_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
25 {
26 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
27 	int ret = 0;
28 	u8 val;
29 
30 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
31 
32 	if (st->gpio_out & BIT(offset))
33 		val = st->gpio_val;
34 	else
35 		ret = st->ops->gpio_read(st, &val);
36 
37 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
38 
39 	if (ret < 0)
40 		return ret;
41 
42 	return !!(val & BIT(offset));
43 }
44 
45 static void ad5592r_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
46 {
47 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
48 
49 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
50 
51 	if (value)
52 		st->gpio_val |= BIT(offset);
53 	else
54 		st->gpio_val &= ~BIT(offset);
55 
56 	st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
57 
58 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
59 }
60 
61 static int ad5592r_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
62 {
63 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
64 	int ret;
65 
66 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
67 
68 	st->gpio_out &= ~BIT(offset);
69 	st->gpio_in |= BIT(offset);
70 
71 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
72 	if (ret < 0)
73 		goto err_unlock;
74 
75 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
76 
77 err_unlock:
78 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
79 
80 	return ret;
81 }
82 
83 static int ad5592r_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
84 					 unsigned offset, int value)
85 {
86 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
87 	int ret;
88 
89 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
90 
91 	if (value)
92 		st->gpio_val |= BIT(offset);
93 	else
94 		st->gpio_val &= ~BIT(offset);
95 
96 	st->gpio_in &= ~BIT(offset);
97 	st->gpio_out |= BIT(offset);
98 
99 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
100 	if (ret < 0)
101 		goto err_unlock;
102 
103 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
104 	if (ret < 0)
105 		goto err_unlock;
106 
107 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
108 
109 err_unlock:
110 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
111 
112 	return ret;
113 }
114 
115 static int ad5592r_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
116 {
117 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
118 
119 	if (!(st->gpio_map & BIT(offset))) {
120 		dev_err(st->dev, "GPIO %d is reserved by alternate function\n",
121 			offset);
122 		return -ENODEV;
123 	}
124 
125 	return 0;
126 }
127 
128 static int ad5592r_gpio_init(struct ad5592r_state *st)
129 {
130 	if (!st->gpio_map)
131 		return 0;
132 
133 	st->gpiochip.label = dev_name(st->dev);
134 	st->gpiochip.base = -1;
135 	st->gpiochip.ngpio = 8;
136 	st->gpiochip.parent = st->dev;
137 	st->gpiochip.can_sleep = true;
138 	st->gpiochip.direction_input = ad5592r_gpio_direction_input;
139 	st->gpiochip.direction_output = ad5592r_gpio_direction_output;
140 	st->gpiochip.get = ad5592r_gpio_get;
141 	st->gpiochip.set = ad5592r_gpio_set;
142 	st->gpiochip.request = ad5592r_gpio_request;
143 	st->gpiochip.owner = THIS_MODULE;
144 
145 	mutex_init(&st->gpio_lock);
146 
147 	return gpiochip_add_data(&st->gpiochip, st);
148 }
149 
150 static void ad5592r_gpio_cleanup(struct ad5592r_state *st)
151 {
152 	if (st->gpio_map)
153 		gpiochip_remove(&st->gpiochip);
154 }
155 
156 static int ad5592r_reset(struct ad5592r_state *st)
157 {
158 	struct gpio_desc *gpio;
159 	struct iio_dev *iio_dev = iio_priv_to_dev(st);
160 
161 	gpio = devm_gpiod_get_optional(st->dev, "reset", GPIOD_OUT_LOW);
162 	if (IS_ERR(gpio))
163 		return PTR_ERR(gpio);
164 
165 	if (gpio) {
166 		udelay(1);
167 		gpiod_set_value(gpio, 1);
168 	} else {
169 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
170 		/* Writing this magic value resets the device */
171 		st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_RESET, 0xdac);
172 		mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
173 	}
174 
175 	udelay(250);
176 
177 	return 0;
178 }
179 
180 static int ad5592r_get_vref(struct ad5592r_state *st)
181 {
182 	int ret;
183 
184 	if (st->reg) {
185 		ret = regulator_get_voltage(st->reg);
186 		if (ret < 0)
187 			return ret;
188 
189 		return ret / 1000;
190 	} else {
191 		return 2500;
192 	}
193 }
194 
195 static int ad5592r_set_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
196 {
197 	const struct ad5592r_rw_ops *ops = st->ops;
198 	int ret;
199 	unsigned i;
200 	struct iio_dev *iio_dev = iio_priv_to_dev(st);
201 	u8 pulldown = 0, tristate = 0, dac = 0, adc = 0;
202 	u16 read_back;
203 
204 	for (i = 0; i < st->num_channels; i++) {
205 		switch (st->channel_modes[i]) {
206 		case CH_MODE_DAC:
207 			dac |= BIT(i);
208 			break;
209 
210 		case CH_MODE_ADC:
211 			adc |= BIT(i);
212 			break;
213 
214 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
215 			dac |= BIT(i);
216 			adc |= BIT(i);
217 			break;
218 
219 		case CH_MODE_GPIO:
220 			st->gpio_map |= BIT(i);
221 			st->gpio_in |= BIT(i); /* Default to input */
222 			break;
223 
224 		case CH_MODE_UNUSED:
225 			/* fall-through */
226 		default:
227 			switch (st->channel_offstate[i]) {
228 			case CH_OFFSTATE_OUT_TRISTATE:
229 				tristate |= BIT(i);
230 				break;
231 
232 			case CH_OFFSTATE_OUT_LOW:
233 				st->gpio_out |= BIT(i);
234 				break;
235 
236 			case CH_OFFSTATE_OUT_HIGH:
237 				st->gpio_out |= BIT(i);
238 				st->gpio_val |= BIT(i);
239 				break;
240 
241 			case CH_OFFSTATE_PULLDOWN:
242 				/* fall-through */
243 			default:
244 				pulldown |= BIT(i);
245 				break;
246 			}
247 		}
248 	}
249 
250 	mutex_lock(&iio_dev->mlock);
251 
252 	/* Pull down unused pins to GND */
253 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PULLDOWN, pulldown);
254 	if (ret)
255 		goto err_unlock;
256 
257 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_TRISTATE, tristate);
258 	if (ret)
259 		goto err_unlock;
260 
261 	/* Configure pins that we use */
262 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_DAC_EN, dac);
263 	if (ret)
264 		goto err_unlock;
265 
266 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_ADC_EN, adc);
267 	if (ret)
268 		goto err_unlock;
269 
270 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
271 	if (ret)
272 		goto err_unlock;
273 
274 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
275 	if (ret)
276 		goto err_unlock;
277 
278 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
279 	if (ret)
280 		goto err_unlock;
281 
282 	/* Verify that we can read back at least one register */
283 	ret = ops->reg_read(st, AD5592R_REG_ADC_EN, &read_back);
284 	if (!ret && (read_back & 0xff) != adc)
285 		ret = -EIO;
286 
287 err_unlock:
288 	mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
289 	return ret;
290 }
291 
292 static int ad5592r_reset_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
293 {
294 	int i;
295 
296 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(st->channel_modes); i++)
297 		st->channel_modes[i] = CH_MODE_UNUSED;
298 
299 	return ad5592r_set_channel_modes(st);
300 }
301 
302 static int ad5592r_write_raw(struct iio_dev *iio_dev,
303 	struct iio_chan_spec const *chan, int val, int val2, long mask)
304 {
305 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
306 	int ret;
307 
308 	switch (mask) {
309 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
310 
311 		if (val >= (1 << chan->scan_type.realbits) || val < 0)
312 			return -EINVAL;
313 
314 		if (!chan->output)
315 			return -EINVAL;
316 
317 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
318 		ret = st->ops->write_dac(st, chan->channel, val);
319 		if (!ret)
320 			st->cached_dac[chan->channel] = val;
321 		mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
322 		return ret;
323 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
324 		if (chan->type == IIO_VOLTAGE) {
325 			bool gain;
326 
327 			if (val == st->scale_avail[0][0] &&
328 				val2 == st->scale_avail[0][1])
329 				gain = false;
330 			else if (val == st->scale_avail[1][0] &&
331 				 val2 == st->scale_avail[1][1])
332 				gain = true;
333 			else
334 				return -EINVAL;
335 
336 			mutex_lock(&iio_dev->mlock);
337 
338 			ret = st->ops->reg_read(st, AD5592R_REG_CTRL,
339 						&st->cached_gp_ctrl);
340 			if (ret < 0) {
341 				mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
342 				return ret;
343 			}
344 
345 			if (chan->output) {
346 				if (gain)
347 					st->cached_gp_ctrl |=
348 						AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
349 				else
350 					st->cached_gp_ctrl &=
351 						~AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
352 			} else {
353 				if (gain)
354 					st->cached_gp_ctrl |=
355 						AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
356 				else
357 					st->cached_gp_ctrl &=
358 						~AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
359 			}
360 
361 			ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_CTRL,
362 						 st->cached_gp_ctrl);
363 			mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
364 
365 			return ret;
366 		}
367 		break;
368 	default:
369 		return -EINVAL;
370 	}
371 
372 	return 0;
373 }
374 
375 static int ad5592r_read_raw(struct iio_dev *iio_dev,
376 			   struct iio_chan_spec const *chan,
377 			   int *val, int *val2, long m)
378 {
379 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
380 	u16 read_val;
381 	int ret;
382 
383 	switch (m) {
384 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
385 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
386 
387 		if (!chan->output) {
388 			ret = st->ops->read_adc(st, chan->channel, &read_val);
389 			if (ret)
390 				goto unlock;
391 
392 			if ((read_val >> 12 & 0x7) != (chan->channel & 0x7)) {
393 				dev_err(st->dev, "Error while reading channel %u\n",
394 						chan->channel);
395 				ret = -EIO;
396 				goto unlock;
397 			}
398 
399 			read_val &= GENMASK(11, 0);
400 
401 		} else {
402 			read_val = st->cached_dac[chan->channel];
403 		}
404 
405 		dev_dbg(st->dev, "Channel %u read: 0x%04hX\n",
406 				chan->channel, read_val);
407 
408 		*val = (int) read_val;
409 		ret = IIO_VAL_INT;
410 		break;
411 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
412 		*val = ad5592r_get_vref(st);
413 
414 		if (chan->type == IIO_TEMP) {
415 			s64 tmp = *val * (3767897513LL / 25LL);
416 			*val = div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, val2);
417 
418 			ret = IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
419 		} else {
420 			int mult;
421 
422 			mutex_lock(&iio_dev->mlock);
423 
424 			if (chan->output)
425 				mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
426 					AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE);
427 			else
428 				mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
429 					AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE);
430 
431 			*val *= ++mult;
432 
433 			*val2 = chan->scan_type.realbits;
434 			ret = IIO_VAL_FRACTIONAL_LOG2;
435 		}
436 		break;
437 	case IIO_CHAN_INFO_OFFSET:
438 		ret = ad5592r_get_vref(st);
439 
440 		mutex_lock(&iio_dev->mlock);
441 
442 		if (st->cached_gp_ctrl & AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE)
443 			*val = (-34365 * 25) / ret;
444 		else
445 			*val = (-75365 * 25) / ret;
446 		ret =  IIO_VAL_INT;
447 		break;
448 	default:
449 		ret = -EINVAL;
450 	}
451 
452 unlock:
453 	mutex_unlock(&iio_dev->mlock);
454 	return ret;
455 }
456 
457 static int ad5592r_write_raw_get_fmt(struct iio_dev *indio_dev,
458 				 struct iio_chan_spec const *chan, long mask)
459 {
460 	switch (mask) {
461 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
462 		return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
463 
464 	default:
465 		return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
466 	}
467 
468 	return -EINVAL;
469 }
470 
471 static const struct iio_info ad5592r_info = {
472 	.read_raw = ad5592r_read_raw,
473 	.write_raw = ad5592r_write_raw,
474 	.write_raw_get_fmt = ad5592r_write_raw_get_fmt,
475 };
476 
477 static ssize_t ad5592r_show_scale_available(struct iio_dev *iio_dev,
478 					   uintptr_t private,
479 					   const struct iio_chan_spec *chan,
480 					   char *buf)
481 {
482 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
483 
484 	return sprintf(buf, "%d.%09u %d.%09u\n",
485 		st->scale_avail[0][0], st->scale_avail[0][1],
486 		st->scale_avail[1][0], st->scale_avail[1][1]);
487 }
488 
489 static struct iio_chan_spec_ext_info ad5592r_ext_info[] = {
490 	{
491 	 .name = "scale_available",
492 	 .read = ad5592r_show_scale_available,
493 	 .shared = true,
494 	 },
495 	{},
496 };
497 
498 static void ad5592r_setup_channel(struct iio_dev *iio_dev,
499 		struct iio_chan_spec *chan, bool output, unsigned id)
500 {
501 	chan->type = IIO_VOLTAGE;
502 	chan->indexed = 1;
503 	chan->output = output;
504 	chan->channel = id;
505 	chan->info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW);
506 	chan->info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE);
507 	chan->scan_type.sign = 'u';
508 	chan->scan_type.realbits = 12;
509 	chan->scan_type.storagebits = 16;
510 	chan->ext_info = ad5592r_ext_info;
511 }
512 
513 static int ad5592r_alloc_channels(struct ad5592r_state *st)
514 {
515 	unsigned i, curr_channel = 0,
516 		 num_channels = st->num_channels;
517 	struct iio_dev *iio_dev = iio_priv_to_dev(st);
518 	struct iio_chan_spec *channels;
519 	struct fwnode_handle *child;
520 	u32 reg, tmp;
521 	int ret;
522 
523 	device_for_each_child_node(st->dev, child) {
524 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "reg", &reg);
525 		if (ret || reg >= ARRAY_SIZE(st->channel_modes))
526 			continue;
527 
528 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "adi,mode", &tmp);
529 		if (!ret)
530 			st->channel_modes[reg] = tmp;
531 
532 		fwnode_property_read_u32(child, "adi,off-state", &tmp);
533 		if (!ret)
534 			st->channel_offstate[reg] = tmp;
535 	}
536 
537 	channels = devm_kcalloc(st->dev,
538 			1 + 2 * num_channels, sizeof(*channels),
539 			GFP_KERNEL);
540 	if (!channels)
541 		return -ENOMEM;
542 
543 	for (i = 0; i < num_channels; i++) {
544 		switch (st->channel_modes[i]) {
545 		case CH_MODE_DAC:
546 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
547 					true, i);
548 			curr_channel++;
549 			break;
550 
551 		case CH_MODE_ADC:
552 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
553 					false, i);
554 			curr_channel++;
555 			break;
556 
557 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
558 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
559 					true, i);
560 			curr_channel++;
561 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
562 					false, i);
563 			curr_channel++;
564 			break;
565 
566 		default:
567 			continue;
568 		}
569 	}
570 
571 	channels[curr_channel].type = IIO_TEMP;
572 	channels[curr_channel].channel = 8;
573 	channels[curr_channel].info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
574 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE) |
575 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_OFFSET);
576 	curr_channel++;
577 
578 	iio_dev->num_channels = curr_channel;
579 	iio_dev->channels = channels;
580 
581 	return 0;
582 }
583 
584 static void ad5592r_init_scales(struct ad5592r_state *st, int vref_mV)
585 {
586 	s64 tmp = (s64)vref_mV * 1000000000LL >> 12;
587 
588 	st->scale_avail[0][0] =
589 		div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, &st->scale_avail[0][1]);
590 	st->scale_avail[1][0] =
591 		div_s64_rem(tmp * 2, 1000000000LL, &st->scale_avail[1][1]);
592 }
593 
594 int ad5592r_probe(struct device *dev, const char *name,
595 		const struct ad5592r_rw_ops *ops)
596 {
597 	struct iio_dev *iio_dev;
598 	struct ad5592r_state *st;
599 	int ret;
600 
601 	iio_dev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*st));
602 	if (!iio_dev)
603 		return -ENOMEM;
604 
605 	st = iio_priv(iio_dev);
606 	st->dev = dev;
607 	st->ops = ops;
608 	st->num_channels = 8;
609 	dev_set_drvdata(dev, iio_dev);
610 
611 	st->reg = devm_regulator_get_optional(dev, "vref");
612 	if (IS_ERR(st->reg)) {
613 		if ((PTR_ERR(st->reg) != -ENODEV) && dev->of_node)
614 			return PTR_ERR(st->reg);
615 
616 		st->reg = NULL;
617 	} else {
618 		ret = regulator_enable(st->reg);
619 		if (ret)
620 			return ret;
621 	}
622 
623 	iio_dev->dev.parent = dev;
624 	iio_dev->name = name;
625 	iio_dev->info = &ad5592r_info;
626 	iio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
627 
628 	ad5592r_init_scales(st, ad5592r_get_vref(st));
629 
630 	ret = ad5592r_reset(st);
631 	if (ret)
632 		goto error_disable_reg;
633 
634 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PD,
635 		     (st->reg == NULL) ? AD5592R_REG_PD_EN_REF : 0);
636 	if (ret)
637 		goto error_disable_reg;
638 
639 	ret = ad5592r_alloc_channels(st);
640 	if (ret)
641 		goto error_disable_reg;
642 
643 	ret = ad5592r_set_channel_modes(st);
644 	if (ret)
645 		goto error_reset_ch_modes;
646 
647 	ret = iio_device_register(iio_dev);
648 	if (ret)
649 		goto error_reset_ch_modes;
650 
651 	ret = ad5592r_gpio_init(st);
652 	if (ret)
653 		goto error_dev_unregister;
654 
655 	return 0;
656 
657 error_dev_unregister:
658 	iio_device_unregister(iio_dev);
659 
660 error_reset_ch_modes:
661 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
662 
663 error_disable_reg:
664 	if (st->reg)
665 		regulator_disable(st->reg);
666 
667 	return ret;
668 }
669 EXPORT_SYMBOL_GPL(ad5592r_probe);
670 
671 int ad5592r_remove(struct device *dev)
672 {
673 	struct iio_dev *iio_dev = dev_get_drvdata(dev);
674 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
675 
676 	iio_device_unregister(iio_dev);
677 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
678 	ad5592r_gpio_cleanup(st);
679 
680 	if (st->reg)
681 		regulator_disable(st->reg);
682 
683 	return 0;
684 }
685 EXPORT_SYMBOL_GPL(ad5592r_remove);
686 
687 MODULE_AUTHOR("Paul Cercueil <paul.cercueil@analog.com>");
688 MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices AD5592R multi-channel converters");
689 MODULE_LICENSE("GPL v2");
690