xref: /openbmc/linux/drivers/iio/adc/ti-adc108s102.c (revision 4f2c0a4acffbec01079c28f839422e64ddeff004)
12025cf9eSThomas Gleixner // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
27e87d11cSJan Kiszka /*
37e87d11cSJan Kiszka  * TI ADC108S102 SPI ADC driver
47e87d11cSJan Kiszka  *
57e87d11cSJan Kiszka  * Copyright (c) 2013-2015 Intel Corporation.
67e87d11cSJan Kiszka  * Copyright (c) 2017 Siemens AG
77e87d11cSJan Kiszka  *
87e87d11cSJan Kiszka  * This IIO device driver is designed to work with the following
97e87d11cSJan Kiszka  * analog to digital converters from Texas Instruments:
107e87d11cSJan Kiszka  *  ADC108S102
117e87d11cSJan Kiszka  *  ADC128S102
127e87d11cSJan Kiszka  * The communication with ADC chip is via the SPI bus (mode 3).
137e87d11cSJan Kiszka  */
147e87d11cSJan Kiszka 
157e87d11cSJan Kiszka #include <linux/acpi.h>
167e87d11cSJan Kiszka #include <linux/iio/iio.h>
177e87d11cSJan Kiszka #include <linux/iio/buffer.h>
187e87d11cSJan Kiszka #include <linux/iio/types.h>
197e87d11cSJan Kiszka #include <linux/iio/triggered_buffer.h>
207e87d11cSJan Kiszka #include <linux/iio/trigger_consumer.h>
217e87d11cSJan Kiszka #include <linux/interrupt.h>
227e87d11cSJan Kiszka #include <linux/module.h>
230a4596f5SJonathan Cameron #include <linux/mod_devicetable.h>
247e87d11cSJan Kiszka #include <linux/property.h>
257e87d11cSJan Kiszka #include <linux/regulator/consumer.h>
267e87d11cSJan Kiszka #include <linux/spi/spi.h>
277e87d11cSJan Kiszka 
287e87d11cSJan Kiszka /*
297e87d11cSJan Kiszka  * In case of ACPI, we use the hard-wired 5000 mV of the Galileo and IOT2000
307e87d11cSJan Kiszka  * boards as default for the reference pin VA. Device tree users encode that
317e87d11cSJan Kiszka  * via the vref-supply regulator.
327e87d11cSJan Kiszka  */
337e87d11cSJan Kiszka #define ADC108S102_VA_MV_ACPI_DEFAULT	5000
347e87d11cSJan Kiszka 
357e87d11cSJan Kiszka /*
367e87d11cSJan Kiszka  * Defining the ADC resolution being 12 bits, we can use the same driver for
377e87d11cSJan Kiszka  * both ADC108S102 (10 bits resolution) and ADC128S102 (12 bits resolution)
387e87d11cSJan Kiszka  * chips. The ADC108S102 effectively returns a 12-bit result with the 2
397e87d11cSJan Kiszka  * least-significant bits unset.
407e87d11cSJan Kiszka  */
417e87d11cSJan Kiszka #define ADC108S102_BITS		12
427e87d11cSJan Kiszka #define ADC108S102_MAX_CHANNELS	8
437e87d11cSJan Kiszka 
447e87d11cSJan Kiszka /*
457e87d11cSJan Kiszka  * 16-bit SPI command format:
467e87d11cSJan Kiszka  *   [15:14] Ignored
477e87d11cSJan Kiszka  *   [13:11] 3-bit channel address
487e87d11cSJan Kiszka  *   [10:0]  Ignored
497e87d11cSJan Kiszka  */
507e87d11cSJan Kiszka #define ADC108S102_CMD(ch)		((u16)(ch) << 11)
517e87d11cSJan Kiszka 
527e87d11cSJan Kiszka /*
537e87d11cSJan Kiszka  * 16-bit SPI response format:
547e87d11cSJan Kiszka  *   [15:12] Zeros
557e87d11cSJan Kiszka  *   [11:0]  12-bit ADC sample (for ADC108S102, [1:0] will always be 0).
567e87d11cSJan Kiszka  */
577e87d11cSJan Kiszka #define ADC108S102_RES_DATA(res)	((u16)res & GENMASK(11, 0))
587e87d11cSJan Kiszka 
597e87d11cSJan Kiszka struct adc108s102_state {
607e87d11cSJan Kiszka 	struct spi_device		*spi;
617e87d11cSJan Kiszka 	struct regulator		*reg;
627e87d11cSJan Kiszka 	u32				va_millivolt;
637e87d11cSJan Kiszka 	/* SPI transfer used by triggered buffer handler*/
647e87d11cSJan Kiszka 	struct spi_transfer		ring_xfer;
657e87d11cSJan Kiszka 	/* SPI transfer used by direct scan */
667e87d11cSJan Kiszka 	struct spi_transfer		scan_single_xfer;
677e87d11cSJan Kiszka 	/* SPI message used by ring_xfer SPI transfer */
687e87d11cSJan Kiszka 	struct spi_message		ring_msg;
697e87d11cSJan Kiszka 	/* SPI message used by scan_single_xfer SPI transfer */
707e87d11cSJan Kiszka 	struct spi_message		scan_single_msg;
717e87d11cSJan Kiszka 
727e87d11cSJan Kiszka 	/*
737e87d11cSJan Kiszka 	 * SPI message buffers:
747e87d11cSJan Kiszka 	 *  tx_buf: |C0|C1|C2|C3|C4|C5|C6|C7|XX|
757e87d11cSJan Kiszka 	 *  rx_buf: |XX|R0|R1|R2|R3|R4|R5|R6|R7|tt|tt|tt|tt|
767e87d11cSJan Kiszka 	 *
777e87d11cSJan Kiszka 	 *  tx_buf: 8 channel read commands, plus 1 dummy command
78cbe5c697SJonathan Cameron 	 *  rx_buf: 1 dummy response, 8 channel responses
797e87d11cSJan Kiszka 	 */
80*6909fe17SJonathan Cameron 	__be16				rx_buf[9] __aligned(IIO_DMA_MINALIGN);
81*6909fe17SJonathan Cameron 	__be16				tx_buf[9] __aligned(IIO_DMA_MINALIGN);
827e87d11cSJan Kiszka };
837e87d11cSJan Kiszka 
847e87d11cSJan Kiszka #define ADC108S102_V_CHAN(index)					\
857e87d11cSJan Kiszka 	{								\
867e87d11cSJan Kiszka 		.type = IIO_VOLTAGE,					\
877e87d11cSJan Kiszka 		.indexed = 1,						\
887e87d11cSJan Kiszka 		.channel = index,					\
897e87d11cSJan Kiszka 		.info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |		\
907e87d11cSJan Kiszka 			BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),			\
917e87d11cSJan Kiszka 		.address = index,					\
927e87d11cSJan Kiszka 		.scan_index = index,					\
937e87d11cSJan Kiszka 		.scan_type = {						\
947e87d11cSJan Kiszka 			.sign = 'u',					\
957e87d11cSJan Kiszka 			.realbits = ADC108S102_BITS,			\
967e87d11cSJan Kiszka 			.storagebits = 16,				\
977e87d11cSJan Kiszka 			.endianness = IIO_BE,				\
987e87d11cSJan Kiszka 		},							\
997e87d11cSJan Kiszka 	}
1007e87d11cSJan Kiszka 
1017e87d11cSJan Kiszka static const struct iio_chan_spec adc108s102_channels[] = {
1027e87d11cSJan Kiszka 	ADC108S102_V_CHAN(0),
1037e87d11cSJan Kiszka 	ADC108S102_V_CHAN(1),
1047e87d11cSJan Kiszka 	ADC108S102_V_CHAN(2),
1057e87d11cSJan Kiszka 	ADC108S102_V_CHAN(3),
1067e87d11cSJan Kiszka 	ADC108S102_V_CHAN(4),
1077e87d11cSJan Kiszka 	ADC108S102_V_CHAN(5),
1087e87d11cSJan Kiszka 	ADC108S102_V_CHAN(6),
1097e87d11cSJan Kiszka 	ADC108S102_V_CHAN(7),
1107e87d11cSJan Kiszka 	IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(8),
1117e87d11cSJan Kiszka };
1127e87d11cSJan Kiszka 
adc108s102_update_scan_mode(struct iio_dev * indio_dev,unsigned long const * active_scan_mask)1137e87d11cSJan Kiszka static int adc108s102_update_scan_mode(struct iio_dev *indio_dev,
1147e87d11cSJan Kiszka 		unsigned long const *active_scan_mask)
1157e87d11cSJan Kiszka {
1167e87d11cSJan Kiszka 	struct adc108s102_state *st = iio_priv(indio_dev);
1177e87d11cSJan Kiszka 	unsigned int bit, cmds;
1187e87d11cSJan Kiszka 
1197e87d11cSJan Kiszka 	/*
1207e87d11cSJan Kiszka 	 * Fill in the first x shorts of tx_buf with the number of channels
1217e87d11cSJan Kiszka 	 * enabled for sampling by the triggered buffer.
1227e87d11cSJan Kiszka 	 */
1237e87d11cSJan Kiszka 	cmds = 0;
1247e87d11cSJan Kiszka 	for_each_set_bit(bit, active_scan_mask, ADC108S102_MAX_CHANNELS)
1257e87d11cSJan Kiszka 		st->tx_buf[cmds++] = cpu_to_be16(ADC108S102_CMD(bit));
1267e87d11cSJan Kiszka 
1277e87d11cSJan Kiszka 	/* One dummy command added, to clock in the last response */
1287e87d11cSJan Kiszka 	st->tx_buf[cmds++] = 0x00;
1297e87d11cSJan Kiszka 
1307e87d11cSJan Kiszka 	/* build SPI ring message */
1317e87d11cSJan Kiszka 	st->ring_xfer.tx_buf = &st->tx_buf[0];
1327e87d11cSJan Kiszka 	st->ring_xfer.rx_buf = &st->rx_buf[0];
1337e87d11cSJan Kiszka 	st->ring_xfer.len = cmds * sizeof(st->tx_buf[0]);
1347e87d11cSJan Kiszka 
1357e87d11cSJan Kiszka 	spi_message_init_with_transfers(&st->ring_msg, &st->ring_xfer, 1);
1367e87d11cSJan Kiszka 
1377e87d11cSJan Kiszka 	return 0;
1387e87d11cSJan Kiszka }
1397e87d11cSJan Kiszka 
adc108s102_trigger_handler(int irq,void * p)1407e87d11cSJan Kiszka static irqreturn_t adc108s102_trigger_handler(int irq, void *p)
1417e87d11cSJan Kiszka {
1427e87d11cSJan Kiszka 	struct iio_poll_func *pf = p;
1437e87d11cSJan Kiszka 	struct iio_dev *indio_dev = pf->indio_dev;
1447e87d11cSJan Kiszka 	struct adc108s102_state *st = iio_priv(indio_dev);
1457e87d11cSJan Kiszka 	int ret;
1467e87d11cSJan Kiszka 
1477e87d11cSJan Kiszka 	ret = spi_sync(st->spi, &st->ring_msg);
1487e87d11cSJan Kiszka 	if (ret < 0)
1497e87d11cSJan Kiszka 		goto out_notify;
1507e87d11cSJan Kiszka 
1517e87d11cSJan Kiszka 	/* Skip the dummy response in the first slot */
152cbe5c697SJonathan Cameron 	iio_push_to_buffers_with_ts_unaligned(indio_dev,
153cbe5c697SJonathan Cameron 					      &st->rx_buf[1],
154cbe5c697SJonathan Cameron 					      st->ring_xfer.len - sizeof(st->rx_buf[1]),
1557e87d11cSJan Kiszka 					      iio_get_time_ns(indio_dev));
1567e87d11cSJan Kiszka 
1577e87d11cSJan Kiszka out_notify:
1587e87d11cSJan Kiszka 	iio_trigger_notify_done(indio_dev->trig);
1597e87d11cSJan Kiszka 
1607e87d11cSJan Kiszka 	return IRQ_HANDLED;
1617e87d11cSJan Kiszka }
1627e87d11cSJan Kiszka 
adc108s102_scan_direct(struct adc108s102_state * st,unsigned int ch)1637e87d11cSJan Kiszka static int adc108s102_scan_direct(struct adc108s102_state *st, unsigned int ch)
1647e87d11cSJan Kiszka {
1657e87d11cSJan Kiszka 	int ret;
1667e87d11cSJan Kiszka 
1677e87d11cSJan Kiszka 	st->tx_buf[0] = cpu_to_be16(ADC108S102_CMD(ch));
1687e87d11cSJan Kiszka 	ret = spi_sync(st->spi, &st->scan_single_msg);
1697e87d11cSJan Kiszka 	if (ret)
1707e87d11cSJan Kiszka 		return ret;
1717e87d11cSJan Kiszka 
1727e87d11cSJan Kiszka 	/* Skip the dummy response in the first slot */
1737e87d11cSJan Kiszka 	return be16_to_cpu(st->rx_buf[1]);
1747e87d11cSJan Kiszka }
1757e87d11cSJan Kiszka 
adc108s102_read_raw(struct iio_dev * indio_dev,struct iio_chan_spec const * chan,int * val,int * val2,long m)1767e87d11cSJan Kiszka static int adc108s102_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
1777e87d11cSJan Kiszka 			       struct iio_chan_spec const *chan,
1787e87d11cSJan Kiszka 			       int *val, int *val2, long m)
1797e87d11cSJan Kiszka {
1807e87d11cSJan Kiszka 	struct adc108s102_state *st = iio_priv(indio_dev);
1817e87d11cSJan Kiszka 	int ret;
1827e87d11cSJan Kiszka 
1837e87d11cSJan Kiszka 	switch (m) {
1847e87d11cSJan Kiszka 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
1857e87d11cSJan Kiszka 		ret = iio_device_claim_direct_mode(indio_dev);
1867e87d11cSJan Kiszka 		if (ret)
1877e87d11cSJan Kiszka 			return ret;
1887e87d11cSJan Kiszka 
1897e87d11cSJan Kiszka 		ret = adc108s102_scan_direct(st, chan->address);
1907e87d11cSJan Kiszka 
1917e87d11cSJan Kiszka 		iio_device_release_direct_mode(indio_dev);
1927e87d11cSJan Kiszka 
1937e87d11cSJan Kiszka 		if (ret < 0)
1947e87d11cSJan Kiszka 			return ret;
1957e87d11cSJan Kiszka 
1967e87d11cSJan Kiszka 		*val = ADC108S102_RES_DATA(ret);
1977e87d11cSJan Kiszka 
1987e87d11cSJan Kiszka 		return IIO_VAL_INT;
1997e87d11cSJan Kiszka 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
2007e87d11cSJan Kiszka 		if (chan->type != IIO_VOLTAGE)
2017e87d11cSJan Kiszka 			break;
2027e87d11cSJan Kiszka 
2037e87d11cSJan Kiszka 		*val = st->va_millivolt;
2047e87d11cSJan Kiszka 		*val2 = chan->scan_type.realbits;
2057e87d11cSJan Kiszka 
2067e87d11cSJan Kiszka 		return IIO_VAL_FRACTIONAL_LOG2;
2077e87d11cSJan Kiszka 	default:
2087e87d11cSJan Kiszka 		break;
2097e87d11cSJan Kiszka 	}
2107e87d11cSJan Kiszka 
2117e87d11cSJan Kiszka 	return -EINVAL;
2127e87d11cSJan Kiszka }
2137e87d11cSJan Kiszka 
2147e87d11cSJan Kiszka static const struct iio_info adc108s102_info = {
2157e87d11cSJan Kiszka 	.read_raw		= &adc108s102_read_raw,
2167e87d11cSJan Kiszka 	.update_scan_mode	= &adc108s102_update_scan_mode,
2177e87d11cSJan Kiszka };
2187e87d11cSJan Kiszka 
adc108s102_reg_disable(void * reg)2199ecc2ebbSJonathan Cameron static void adc108s102_reg_disable(void *reg)
2209ecc2ebbSJonathan Cameron {
2219ecc2ebbSJonathan Cameron 	regulator_disable(reg);
2229ecc2ebbSJonathan Cameron }
2239ecc2ebbSJonathan Cameron 
adc108s102_probe(struct spi_device * spi)2247e87d11cSJan Kiszka static int adc108s102_probe(struct spi_device *spi)
2257e87d11cSJan Kiszka {
2267e87d11cSJan Kiszka 	struct adc108s102_state *st;
2277e87d11cSJan Kiszka 	struct iio_dev *indio_dev;
2287e87d11cSJan Kiszka 	int ret;
2297e87d11cSJan Kiszka 
2307e87d11cSJan Kiszka 	indio_dev = devm_iio_device_alloc(&spi->dev, sizeof(*st));
2317e87d11cSJan Kiszka 	if (!indio_dev)
2327e87d11cSJan Kiszka 		return -ENOMEM;
2337e87d11cSJan Kiszka 
2347e87d11cSJan Kiszka 	st = iio_priv(indio_dev);
2357e87d11cSJan Kiszka 
2367e87d11cSJan Kiszka 	if (ACPI_COMPANION(&spi->dev)) {
2377e87d11cSJan Kiszka 		st->va_millivolt = ADC108S102_VA_MV_ACPI_DEFAULT;
2387e87d11cSJan Kiszka 	} else {
2397e87d11cSJan Kiszka 		st->reg = devm_regulator_get(&spi->dev, "vref");
2407e87d11cSJan Kiszka 		if (IS_ERR(st->reg))
2417e87d11cSJan Kiszka 			return PTR_ERR(st->reg);
2427e87d11cSJan Kiszka 
2437e87d11cSJan Kiszka 		ret = regulator_enable(st->reg);
2447e87d11cSJan Kiszka 		if (ret < 0) {
2457e87d11cSJan Kiszka 			dev_err(&spi->dev, "Cannot enable vref regulator\n");
2467e87d11cSJan Kiszka 			return ret;
2477e87d11cSJan Kiszka 		}
2489ecc2ebbSJonathan Cameron 		ret = devm_add_action_or_reset(&spi->dev, adc108s102_reg_disable,
2499ecc2ebbSJonathan Cameron 					       st->reg);
2509ecc2ebbSJonathan Cameron 		if (ret)
2519ecc2ebbSJonathan Cameron 			return ret;
2527e87d11cSJan Kiszka 
2537e87d11cSJan Kiszka 		ret = regulator_get_voltage(st->reg);
2547e87d11cSJan Kiszka 		if (ret < 0) {
2557e87d11cSJan Kiszka 			dev_err(&spi->dev, "vref get voltage failed\n");
2567e87d11cSJan Kiszka 			return ret;
2577e87d11cSJan Kiszka 		}
2587e87d11cSJan Kiszka 
2597e87d11cSJan Kiszka 		st->va_millivolt = ret / 1000;
2607e87d11cSJan Kiszka 	}
2617e87d11cSJan Kiszka 
2627e87d11cSJan Kiszka 	st->spi = spi;
2637e87d11cSJan Kiszka 
2647e87d11cSJan Kiszka 	indio_dev->name = spi->modalias;
2657e87d11cSJan Kiszka 	indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
2667e87d11cSJan Kiszka 	indio_dev->channels = adc108s102_channels;
2677e87d11cSJan Kiszka 	indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(adc108s102_channels);
2687e87d11cSJan Kiszka 	indio_dev->info = &adc108s102_info;
2697e87d11cSJan Kiszka 
2707e87d11cSJan Kiszka 	/* Setup default message */
2717e87d11cSJan Kiszka 	st->scan_single_xfer.tx_buf = st->tx_buf;
2727e87d11cSJan Kiszka 	st->scan_single_xfer.rx_buf = st->rx_buf;
2737e87d11cSJan Kiszka 	st->scan_single_xfer.len = 2 * sizeof(st->tx_buf[0]);
2747e87d11cSJan Kiszka 
2757e87d11cSJan Kiszka 	spi_message_init_with_transfers(&st->scan_single_msg,
2767e87d11cSJan Kiszka 					&st->scan_single_xfer, 1);
2777e87d11cSJan Kiszka 
2789ecc2ebbSJonathan Cameron 	ret = devm_iio_triggered_buffer_setup(&spi->dev, indio_dev, NULL,
2799ecc2ebbSJonathan Cameron 					      &adc108s102_trigger_handler,
2809ecc2ebbSJonathan Cameron 					      NULL);
2817e87d11cSJan Kiszka 	if (ret)
2827e87d11cSJan Kiszka 		return ret;
2837e87d11cSJan Kiszka 
2849ecc2ebbSJonathan Cameron 	ret = devm_iio_device_register(&spi->dev, indio_dev);
2859ecc2ebbSJonathan Cameron 	if (ret)
2869ecc2ebbSJonathan Cameron 		dev_err(&spi->dev, "Failed to register IIO device\n");
2879ecc2ebbSJonathan Cameron 	return ret;
2887e87d11cSJan Kiszka }
2897e87d11cSJan Kiszka 
2907e87d11cSJan Kiszka static const struct of_device_id adc108s102_of_match[] = {
2917e87d11cSJan Kiszka 	{ .compatible = "ti,adc108s102" },
2927e87d11cSJan Kiszka 	{ }
2937e87d11cSJan Kiszka };
2947e87d11cSJan Kiszka MODULE_DEVICE_TABLE(of, adc108s102_of_match);
2957e87d11cSJan Kiszka 
2967e87d11cSJan Kiszka #ifdef CONFIG_ACPI
2977e87d11cSJan Kiszka static const struct acpi_device_id adc108s102_acpi_ids[] = {
2987e87d11cSJan Kiszka 	{ "INT3495", 0 },
2997e87d11cSJan Kiszka 	{ }
3007e87d11cSJan Kiszka };
3017e87d11cSJan Kiszka MODULE_DEVICE_TABLE(acpi, adc108s102_acpi_ids);
3027e87d11cSJan Kiszka #endif
3037e87d11cSJan Kiszka 
3047e87d11cSJan Kiszka static const struct spi_device_id adc108s102_id[] = {
3057e87d11cSJan Kiszka 	{ "adc108s102", 0 },
3067e87d11cSJan Kiszka 	{ }
3077e87d11cSJan Kiszka };
3087e87d11cSJan Kiszka MODULE_DEVICE_TABLE(spi, adc108s102_id);
3097e87d11cSJan Kiszka 
3107e87d11cSJan Kiszka static struct spi_driver adc108s102_driver = {
3117e87d11cSJan Kiszka 	.driver = {
3127e87d11cSJan Kiszka 		.name   = "adc108s102",
3130a4596f5SJonathan Cameron 		.of_match_table = adc108s102_of_match,
3147e87d11cSJan Kiszka 		.acpi_match_table = ACPI_PTR(adc108s102_acpi_ids),
3157e87d11cSJan Kiszka 	},
3167e87d11cSJan Kiszka 	.probe		= adc108s102_probe,
3177e87d11cSJan Kiszka 	.id_table	= adc108s102_id,
3187e87d11cSJan Kiszka };
3197e87d11cSJan Kiszka module_spi_driver(adc108s102_driver);
3207e87d11cSJan Kiszka 
3217e87d11cSJan Kiszka MODULE_AUTHOR("Bogdan Pricop <bogdan.pricop@emutex.com>");
3227e87d11cSJan Kiszka MODULE_DESCRIPTION("Texas Instruments ADC108S102 and ADC128S102 driver");
3237e87d11cSJan Kiszka MODULE_LICENSE("GPL v2");
324