xref: /openbmc/u-boot/include/adc.h (revision e070dc422d98cd232a928ceba87ac448854b8f25)
183d290c5STom Rini /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
25decbf53SPrzemyslaw Marczak /*
35decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Copyright (C) 2015 Samsung Electronics
45decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Przemyslaw Marczak <p.marczak@samsung.com>
55decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
65decbf53SPrzemyslaw Marczak 
75decbf53SPrzemyslaw Marczak #ifndef _ADC_H_
85decbf53SPrzemyslaw Marczak #define _ADC_H_
95decbf53SPrzemyslaw Marczak 
105decbf53SPrzemyslaw Marczak /* ADC_CHANNEL() - ADC channel bit mask, to select only required channels */
115decbf53SPrzemyslaw Marczak #define ADC_CHANNEL(x)		(1 << x)
125decbf53SPrzemyslaw Marczak 
135decbf53SPrzemyslaw Marczak /* The last possible selected channel with 32-bit mask */
145decbf53SPrzemyslaw Marczak #define ADC_MAX_CHANNEL		31
155decbf53SPrzemyslaw Marczak 
165decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
175decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_data_format: define the ADC output data format, can be useful when
185decbf53SPrzemyslaw Marczak  * the device's input Voltage range is bipolar.
195decbf53SPrzemyslaw Marczak  * - ADC_DATA_FORMAT_BIN - binary offset
205decbf53SPrzemyslaw Marczak  * - ADC_DATA_FORMAT_2S  - two's complement
215decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
225decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Note: Device's driver should fill the 'data_format' field of its uclass's
235decbf53SPrzemyslaw Marczak  * platform data using one of the above data format types.
245decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
255decbf53SPrzemyslaw Marczak enum adc_data_format {
265decbf53SPrzemyslaw Marczak 	ADC_DATA_FORMAT_BIN,
275decbf53SPrzemyslaw Marczak 	ADC_DATA_FORMAT_2S,
285decbf53SPrzemyslaw Marczak };
295decbf53SPrzemyslaw Marczak 
305decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
315decbf53SPrzemyslaw Marczak  * struct adc_channel - structure to hold channel conversion data.
325decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Useful to keep the result of a multi-channel conversion output.
335decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
345decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @id   - channel id
355decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @data - channel conversion data
365decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
375decbf53SPrzemyslaw Marczak struct adc_channel {
385decbf53SPrzemyslaw Marczak 	int id;
395decbf53SPrzemyslaw Marczak 	unsigned int data;
405decbf53SPrzemyslaw Marczak };
415decbf53SPrzemyslaw Marczak 
425decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
435decbf53SPrzemyslaw Marczak  * struct adc_uclass_platdata - basic ADC info
445decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
455decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Note: The positive/negative reference Voltage is only a name and it doesn't
465decbf53SPrzemyslaw Marczak  * provide an information about the value polarity. It is possible, for both
475decbf53SPrzemyslaw Marczak  * values to be a negative or positive. For this purpose the uclass's platform
485decbf53SPrzemyslaw Marczak  * data provides a bool fields: 'vdd/vss_supply_is_negative'. This is useful,
495decbf53SPrzemyslaw Marczak  * since the regulator API returns only a positive Voltage values.
505decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
515decbf53SPrzemyslaw Marczak  * To get the reference Voltage values with polarity, use functions:
525decbf53SPrzemyslaw Marczak  * - adc_vdd_value()
535decbf53SPrzemyslaw Marczak  * - adc_vss_value()
545decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Those are useful for some cases of ADC's references, e.g.:
555decbf53SPrzemyslaw Marczak  * * Vdd: +3.3V; Vss: -3.3V -> 6.6 Vdiff
565decbf53SPrzemyslaw Marczak  * * Vdd: +3.3V; Vss: +0.3V -> 3.0 Vdiff
575decbf53SPrzemyslaw Marczak  * * Vdd: +3.3V; Vss:  0.0V -> 3.3 Vdiff
585decbf53SPrzemyslaw Marczak  * The last one is usually standard and doesn't require the fdt polarity info.
595decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
605decbf53SPrzemyslaw Marczak  * For more informations read binding info:
615decbf53SPrzemyslaw Marczak  * - doc/device-tree-bindings/adc/adc.txt
625decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
635decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @data_mask              - conversion output data mask
645decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @data_timeout_us        - single channel conversion timeout
655decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @multidata_timeout_us   - multi channel conversion timeout
665decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @channel_mask           - bit mask of available channels [0:31]
675decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @vdd_supply             - positive reference Voltage supply (regulator)
685decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @vss_supply             - negative reference Voltage supply (regulator)
695decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @vdd_polarity_negative  - positive reference Voltage has negative polarity
705decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @vss_polarity_negative  - negative reference Voltage has negative polarity
715decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @vdd_microvolts         - positive reference Voltage value
725decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @vss_microvolts         - negative reference Voltage value
735decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
745decbf53SPrzemyslaw Marczak struct adc_uclass_platdata {
755decbf53SPrzemyslaw Marczak 	int data_format;
765decbf53SPrzemyslaw Marczak 	unsigned int data_mask;
775decbf53SPrzemyslaw Marczak 	unsigned int data_timeout_us;
785decbf53SPrzemyslaw Marczak 	unsigned int multidata_timeout_us;
795decbf53SPrzemyslaw Marczak 	unsigned int channel_mask;
805decbf53SPrzemyslaw Marczak 	struct udevice *vdd_supply;
815decbf53SPrzemyslaw Marczak 	struct udevice *vss_supply;
825decbf53SPrzemyslaw Marczak 	bool vdd_polarity_negative;
835decbf53SPrzemyslaw Marczak 	bool vss_polarity_negative;
845decbf53SPrzemyslaw Marczak 	int vdd_microvolts;
855decbf53SPrzemyslaw Marczak 	int vss_microvolts;
865decbf53SPrzemyslaw Marczak };
875decbf53SPrzemyslaw Marczak 
885decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
895decbf53SPrzemyslaw Marczak  * struct adc_ops - ADC device operations for single/multi-channel operation.
905decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
915decbf53SPrzemyslaw Marczak struct adc_ops {
925decbf53SPrzemyslaw Marczak 	/**
935decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * start_channel() - start conversion with its default parameters
945decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *                   for the given channel number.
955decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *
965decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @dev:          ADC device to init
975decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @channel:      analog channel number
985decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @return:       0 if OK, -ve on error
995decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 */
1005decbf53SPrzemyslaw Marczak 	int (*start_channel)(struct udevice *dev, int channel);
1015decbf53SPrzemyslaw Marczak 
1025decbf53SPrzemyslaw Marczak 	/**
1035decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * start_channels() - start conversion with its default parameters
1045decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *                    for the channel numbers selected by the bit mask.
1055decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *
1065decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * This is optional, useful when the hardware supports multichannel
1075decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * conversion by the single software trigger.
1085decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *
1095decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @dev:          ADC device to init
1105decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @channel_mask: bit mask of selected analog channels
1115decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @return:       0 if OK, -ve on error
1125decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 */
1135decbf53SPrzemyslaw Marczak 	int (*start_channels)(struct udevice *dev, unsigned int channel_mask);
1145decbf53SPrzemyslaw Marczak 
1155decbf53SPrzemyslaw Marczak 	/**
1165decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * channel_data() - get conversion output data for the given channel.
1175decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *
1185decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * Note: The implementation of this function should only check, that
1195decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * the conversion data is available at the call time. If the hardware
1205decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * requires some delay to get the data, then this function should
1215decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * return with -EBUSY value. The ADC API will call it in a loop,
1225decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * until the data is available or the timeout expires. The maximum
1235decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * timeout for this operation is defined by the field 'data_timeout_us'
1245decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * in ADC uclasses platform data structure.
1255decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *
1265decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @dev:          ADC device to trigger
1275decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @channel:      selected analog channel number
1285decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @data:         returned pointer to selected channel's output data
1295decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @return:       0 if OK, -EBUSY if busy, and other negative on error
1305decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 */
1315decbf53SPrzemyslaw Marczak 	int (*channel_data)(struct udevice *dev, int channel,
1325decbf53SPrzemyslaw Marczak 			    unsigned int *data);
1335decbf53SPrzemyslaw Marczak 
1345decbf53SPrzemyslaw Marczak 	/**
1355decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * channels_data() - get conversion data for the selected channels.
1365decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *
1375decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * This is optional, useful when multichannel conversion is supported
1385decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * by the hardware, by the single software trigger.
1395decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *
1405decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * For the proper implementation, please look at the 'Note' for the
1415decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * above method. The only difference is in used timeout value, which
1425decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * is defined by field 'multidata_timeout_us'.
1435decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *
1445decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @dev:          ADC device to trigger
1455decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @channel_mask: bit mask of selected analog channels
1465decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @channels:     returned pointer to array of output data for channels
1475decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *                selected by the given mask
1485decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @return:       0 if OK, -ve on error
1495decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 */
1505decbf53SPrzemyslaw Marczak 	int (*channels_data)(struct udevice *dev, unsigned int channel_mask,
1515decbf53SPrzemyslaw Marczak 			     struct adc_channel *channels);
1525decbf53SPrzemyslaw Marczak 
1535decbf53SPrzemyslaw Marczak 	/**
1545decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * stop() - stop conversion of the given ADC device
1555decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 *
1565decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @dev:          ADC device to stop
1575decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 * @return:       0 if OK, -ve on error
1585decbf53SPrzemyslaw Marczak 	 */
1595decbf53SPrzemyslaw Marczak 	int (*stop)(struct udevice *dev);
1605decbf53SPrzemyslaw Marczak };
1615decbf53SPrzemyslaw Marczak 
1625decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
1635decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_start_channel() - start conversion for given device/channel and exit.
1645decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
1655decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @dev:     ADC device
1665decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @channel: analog channel number
1675decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @return:  0 if OK, -ve on error
1685decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
1695decbf53SPrzemyslaw Marczak int adc_start_channel(struct udevice *dev, int channel);
1705decbf53SPrzemyslaw Marczak 
1715decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
1725decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_start_channels() - start conversion for given device/channels and exit.
1735decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
1745decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Note:
1755decbf53SPrzemyslaw Marczak  * To use this function, device must implement method: start_channels().
1765decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
1775decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @dev:          ADC device to start
1785decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @channel_mask: channel selection - a bit mask
1795decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @channel_mask: bit mask of analog channels
1805decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @return:       0 if OK, -ve on error
1815decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
1825decbf53SPrzemyslaw Marczak int adc_start_channels(struct udevice *dev, unsigned int channel_mask);
1835decbf53SPrzemyslaw Marczak 
1845decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
1855decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_channel_data() - get conversion data for the given device channel number.
1865decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
1875decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @dev:     ADC device to read
1885decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @channel: analog channel number
1895decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @data:    pointer to returned channel's data
1905decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @return:  0 if OK, -ve on error
1915decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
1925decbf53SPrzemyslaw Marczak int adc_channel_data(struct udevice *dev, int channel, unsigned int *data);
1935decbf53SPrzemyslaw Marczak 
1945decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
1955decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_channels_data() - get conversion data for the channels selected by mask
1965decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
1975decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Note:
1985decbf53SPrzemyslaw Marczak  * To use this function, device must implement methods:
1995decbf53SPrzemyslaw Marczak  * - start_channels()
2005decbf53SPrzemyslaw Marczak  * - channels_data()
2015decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2025decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @dev:          ADC device to read
2035decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @channel_mask: channel selection - a bit mask
2045decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @channels:     pointer to structure array of returned data for each channel
2055decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @return:       0 if OK, -ve on error
2065decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
2075decbf53SPrzemyslaw Marczak int adc_channels_data(struct udevice *dev, unsigned int channel_mask,
2085decbf53SPrzemyslaw Marczak 		      struct adc_channel *channels);
2095decbf53SPrzemyslaw Marczak 
2105decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
2115decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_data_mask() - get data mask (ADC resolution bitmask) for given ADC device
2125decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2135decbf53SPrzemyslaw Marczak  * This can be used if adc uclass platform data is filled.
2145decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2155decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @dev:       ADC device to check
2165decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @data_mask: pointer to the returned data bitmask
2175decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @return: 0 if OK, -ve on error
2185decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
2195decbf53SPrzemyslaw Marczak int adc_data_mask(struct udevice *dev, unsigned int *data_mask);
2205decbf53SPrzemyslaw Marczak 
2215decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
222*63f004e7SFabrice Gasnier  * adc_channel_mask() - get channel mask for given ADC device
223*63f004e7SFabrice Gasnier  *
224*63f004e7SFabrice Gasnier  * This can be used if adc uclass platform data is filled.
225*63f004e7SFabrice Gasnier  *
226*63f004e7SFabrice Gasnier  * @dev:       ADC device to check
227*63f004e7SFabrice Gasnier  * @channel_mask: pointer to the returned channel bitmask
228*63f004e7SFabrice Gasnier  * @return: 0 if OK, -ve on error
229*63f004e7SFabrice Gasnier  */
230*63f004e7SFabrice Gasnier int adc_channel_mask(struct udevice *dev, unsigned int *channel_mask);
231*63f004e7SFabrice Gasnier 
232*63f004e7SFabrice Gasnier /**
2335decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_channel_single_shot() - get output data of conversion for the ADC
2345decbf53SPrzemyslaw Marczak  * device's channel. This function searches for the device with the given name,
2355decbf53SPrzemyslaw Marczak  * starts the given channel conversion and returns the output data.
2365decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2375decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Note: To use this function, device must implement metods:
2385decbf53SPrzemyslaw Marczak  * - start_channel()
2395decbf53SPrzemyslaw Marczak  * - channel_data()
2405decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2415decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @name:    device's name to search
2425decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @channel: device's input channel to init
2435decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @data:    pointer to conversion output data
2445decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @return:  0 if OK, -ve on error
2455decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
2465decbf53SPrzemyslaw Marczak int adc_channel_single_shot(const char *name, int channel, unsigned int *data);
2475decbf53SPrzemyslaw Marczak 
2485decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
2495decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_channels_single_shot() - get ADC conversion output data for the selected
2505decbf53SPrzemyslaw Marczak  * device's channels. This function searches for the device by the given name,
2515decbf53SPrzemyslaw Marczak  * starts the selected channels conversion and returns the output data as array
2525decbf53SPrzemyslaw Marczak  * of type 'struct adc_channel'.
2535decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2545decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Note: This function can be used if device implements one of ADC's single
2555decbf53SPrzemyslaw Marczak  * or multi-channel operation API. If multi-channel operation is not supported,
2565decbf53SPrzemyslaw Marczak  * then each selected channel is triggered by the sequence start/data in a loop.
2575decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2585decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @name:         device's name to search
2595decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @channel_mask: channel selection - a bit mask
2605decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @channels:     pointer to conversion output data for the selected channels
2615decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @return:       0 if OK, -ve on error
2625decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
2635decbf53SPrzemyslaw Marczak int adc_channels_single_shot(const char *name, unsigned int channel_mask,
2645decbf53SPrzemyslaw Marczak 			     struct adc_channel *channels);
2655decbf53SPrzemyslaw Marczak 
2665decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
2675decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_vdd_value() - get the ADC device's positive reference Voltage value
2685decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2695decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Note: Depending on bool value 'vdd_supply_is_negative' of platform data,
2705decbf53SPrzemyslaw Marczak  * the returned uV value can be negative, and it's not an error.
2715decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2725decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @dev:     ADC device to check
2735decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @uV:      Voltage value with polarization sign (uV)
2745decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @return:  0 on success or -ve on error
2755decbf53SPrzemyslaw Marczak */
2765decbf53SPrzemyslaw Marczak int adc_vdd_value(struct udevice *dev, int *uV);
2775decbf53SPrzemyslaw Marczak 
2785decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
2795decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_vss_value() - get the ADC device's negative reference Voltage value
2805decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2815decbf53SPrzemyslaw Marczak  * Note: Depending on bool value 'vdd_supply_is_negative' of platform data,
2825decbf53SPrzemyslaw Marczak  * the returned uV value can be negative, and it's not an error.
2835decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2845decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @dev:     ADC device to check
2855decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @uV:      Voltage value with polarization sign (uV)
2865decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @return:  0 on success or -ve on error
2875decbf53SPrzemyslaw Marczak */
2885decbf53SPrzemyslaw Marczak int adc_vss_value(struct udevice *dev, int *uV);
2895decbf53SPrzemyslaw Marczak 
2905decbf53SPrzemyslaw Marczak /**
2915decbf53SPrzemyslaw Marczak  * adc_stop() - stop operation for given ADC device.
2925decbf53SPrzemyslaw Marczak  *
2935decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @dev:     ADC device to stop
2945decbf53SPrzemyslaw Marczak  * @return:  0 if OK, -ve on error
2955decbf53SPrzemyslaw Marczak  */
2965decbf53SPrzemyslaw Marczak int adc_stop(struct udevice *dev);
2975decbf53SPrzemyslaw Marczak 
298*63f004e7SFabrice Gasnier /**
299*63f004e7SFabrice Gasnier  * adc_raw_to_uV() - converts raw value to microvolts for given ADC device.
300*63f004e7SFabrice Gasnier  *
301*63f004e7SFabrice Gasnier  * @dev:     ADC device used from conversion
302*63f004e7SFabrice Gasnier  * @raw:     raw value to convert
303*63f004e7SFabrice Gasnier  * @uV:	     converted value in microvolts
304*63f004e7SFabrice Gasnier  * @return:  0 on success or -ve on error
305*63f004e7SFabrice Gasnier  */
306*63f004e7SFabrice Gasnier int adc_raw_to_uV(struct udevice *dev, unsigned int raw, int *uV);
307*63f004e7SFabrice Gasnier 
3085decbf53SPrzemyslaw Marczak #endif
309