xref: /openbmc/linux/drivers/iio/dac/ad5592r-base.c (revision 47010c04)
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/regulator/consumer.h>
15 #include <linux/gpio/consumer.h>
16 #include <linux/gpio/driver.h>
17 #include <linux/property.h>
18 
19 #include <dt-bindings/iio/adi,ad5592r.h>
20 
21 #include "ad5592r-base.h"
22 
23 static int ad5592r_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
24 {
25 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
26 	int ret = 0;
27 	u8 val;
28 
29 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
30 
31 	if (st->gpio_out & BIT(offset))
32 		val = st->gpio_val;
33 	else
34 		ret = st->ops->gpio_read(st, &val);
35 
36 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
37 
38 	if (ret < 0)
39 		return ret;
40 
41 	return !!(val & BIT(offset));
42 }
43 
44 static void ad5592r_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value)
45 {
46 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
47 
48 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
49 
50 	if (value)
51 		st->gpio_val |= BIT(offset);
52 	else
53 		st->gpio_val &= ~BIT(offset);
54 
55 	st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
56 
57 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
58 }
59 
60 static int ad5592r_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
61 {
62 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
63 	int ret;
64 
65 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
66 
67 	st->gpio_out &= ~BIT(offset);
68 	st->gpio_in |= BIT(offset);
69 
70 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
71 	if (ret < 0)
72 		goto err_unlock;
73 
74 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
75 
76 err_unlock:
77 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
78 
79 	return ret;
80 }
81 
82 static int ad5592r_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,
83 					 unsigned offset, int value)
84 {
85 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
86 	int ret;
87 
88 	mutex_lock(&st->gpio_lock);
89 
90 	if (value)
91 		st->gpio_val |= BIT(offset);
92 	else
93 		st->gpio_val &= ~BIT(offset);
94 
95 	st->gpio_in &= ~BIT(offset);
96 	st->gpio_out |= BIT(offset);
97 
98 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
99 	if (ret < 0)
100 		goto err_unlock;
101 
102 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
103 	if (ret < 0)
104 		goto err_unlock;
105 
106 	ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
107 
108 err_unlock:
109 	mutex_unlock(&st->gpio_lock);
110 
111 	return ret;
112 }
113 
114 static int ad5592r_gpio_request(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)
115 {
116 	struct ad5592r_state *st = gpiochip_get_data(chip);
117 
118 	if (!(st->gpio_map & BIT(offset))) {
119 		dev_err(st->dev, "GPIO %d is reserved by alternate function\n",
120 			offset);
121 		return -ENODEV;
122 	}
123 
124 	return 0;
125 }
126 
127 static int ad5592r_gpio_init(struct ad5592r_state *st)
128 {
129 	if (!st->gpio_map)
130 		return 0;
131 
132 	st->gpiochip.label = dev_name(st->dev);
133 	st->gpiochip.base = -1;
134 	st->gpiochip.ngpio = 8;
135 	st->gpiochip.parent = st->dev;
136 	st->gpiochip.can_sleep = true;
137 	st->gpiochip.direction_input = ad5592r_gpio_direction_input;
138 	st->gpiochip.direction_output = ad5592r_gpio_direction_output;
139 	st->gpiochip.get = ad5592r_gpio_get;
140 	st->gpiochip.set = ad5592r_gpio_set;
141 	st->gpiochip.request = ad5592r_gpio_request;
142 	st->gpiochip.owner = THIS_MODULE;
143 
144 	mutex_init(&st->gpio_lock);
145 
146 	return gpiochip_add_data(&st->gpiochip, st);
147 }
148 
149 static void ad5592r_gpio_cleanup(struct ad5592r_state *st)
150 {
151 	if (st->gpio_map)
152 		gpiochip_remove(&st->gpiochip);
153 }
154 
155 static int ad5592r_reset(struct ad5592r_state *st)
156 {
157 	struct gpio_desc *gpio;
158 
159 	gpio = devm_gpiod_get_optional(st->dev, "reset", GPIOD_OUT_LOW);
160 	if (IS_ERR(gpio))
161 		return PTR_ERR(gpio);
162 
163 	if (gpio) {
164 		udelay(1);
165 		gpiod_set_value(gpio, 1);
166 	} else {
167 		mutex_lock(&st->lock);
168 		/* Writing this magic value resets the device */
169 		st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_RESET, 0xdac);
170 		mutex_unlock(&st->lock);
171 	}
172 
173 	udelay(250);
174 
175 	return 0;
176 }
177 
178 static int ad5592r_get_vref(struct ad5592r_state *st)
179 {
180 	int ret;
181 
182 	if (st->reg) {
183 		ret = regulator_get_voltage(st->reg);
184 		if (ret < 0)
185 			return ret;
186 
187 		return ret / 1000;
188 	} else {
189 		return 2500;
190 	}
191 }
192 
193 static int ad5592r_set_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
194 {
195 	const struct ad5592r_rw_ops *ops = st->ops;
196 	int ret;
197 	unsigned i;
198 	u8 pulldown = 0, tristate = 0, dac = 0, adc = 0;
199 	u16 read_back;
200 
201 	for (i = 0; i < st->num_channels; i++) {
202 		switch (st->channel_modes[i]) {
203 		case CH_MODE_DAC:
204 			dac |= BIT(i);
205 			break;
206 
207 		case CH_MODE_ADC:
208 			adc |= BIT(i);
209 			break;
210 
211 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
212 			dac |= BIT(i);
213 			adc |= BIT(i);
214 			break;
215 
216 		case CH_MODE_GPIO:
217 			st->gpio_map |= BIT(i);
218 			st->gpio_in |= BIT(i); /* Default to input */
219 			break;
220 
221 		case CH_MODE_UNUSED:
222 		default:
223 			switch (st->channel_offstate[i]) {
224 			case CH_OFFSTATE_OUT_TRISTATE:
225 				tristate |= BIT(i);
226 				break;
227 
228 			case CH_OFFSTATE_OUT_LOW:
229 				st->gpio_out |= BIT(i);
230 				break;
231 
232 			case CH_OFFSTATE_OUT_HIGH:
233 				st->gpio_out |= BIT(i);
234 				st->gpio_val |= BIT(i);
235 				break;
236 
237 			case CH_OFFSTATE_PULLDOWN:
238 			default:
239 				pulldown |= BIT(i);
240 				break;
241 			}
242 		}
243 	}
244 
245 	mutex_lock(&st->lock);
246 
247 	/* Pull down unused pins to GND */
248 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PULLDOWN, pulldown);
249 	if (ret)
250 		goto err_unlock;
251 
252 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_TRISTATE, tristate);
253 	if (ret)
254 		goto err_unlock;
255 
256 	/* Configure pins that we use */
257 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_DAC_EN, dac);
258 	if (ret)
259 		goto err_unlock;
260 
261 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_ADC_EN, adc);
262 	if (ret)
263 		goto err_unlock;
264 
265 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
266 	if (ret)
267 		goto err_unlock;
268 
269 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
270 	if (ret)
271 		goto err_unlock;
272 
273 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
274 	if (ret)
275 		goto err_unlock;
276 
277 	/* Verify that we can read back at least one register */
278 	ret = ops->reg_read(st, AD5592R_REG_ADC_EN, &read_back);
279 	if (!ret && (read_back & 0xff) != adc)
280 		ret = -EIO;
281 
282 err_unlock:
283 	mutex_unlock(&st->lock);
284 	return ret;
285 }
286 
287 static int ad5592r_reset_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
288 {
289 	int i;
290 
291 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(st->channel_modes); i++)
292 		st->channel_modes[i] = CH_MODE_UNUSED;
293 
294 	return ad5592r_set_channel_modes(st);
295 }
296 
297 static int ad5592r_write_raw(struct iio_dev *iio_dev,
298 	struct iio_chan_spec const *chan, int val, int val2, long mask)
299 {
300 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
301 	int ret;
302 
303 	switch (mask) {
304 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
305 
306 		if (val >= (1 << chan->scan_type.realbits) || val < 0)
307 			return -EINVAL;
308 
309 		if (!chan->output)
310 			return -EINVAL;
311 
312 		mutex_lock(&st->lock);
313 		ret = st->ops->write_dac(st, chan->channel, val);
314 		if (!ret)
315 			st->cached_dac[chan->channel] = val;
316 		mutex_unlock(&st->lock);
317 		return ret;
318 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
319 		if (chan->type == IIO_VOLTAGE) {
320 			bool gain;
321 
322 			if (val == st->scale_avail[0][0] &&
323 				val2 == st->scale_avail[0][1])
324 				gain = false;
325 			else if (val == st->scale_avail[1][0] &&
326 				 val2 == st->scale_avail[1][1])
327 				gain = true;
328 			else
329 				return -EINVAL;
330 
331 			mutex_lock(&st->lock);
332 
333 			ret = st->ops->reg_read(st, AD5592R_REG_CTRL,
334 						&st->cached_gp_ctrl);
335 			if (ret < 0) {
336 				mutex_unlock(&st->lock);
337 				return ret;
338 			}
339 
340 			if (chan->output) {
341 				if (gain)
342 					st->cached_gp_ctrl |=
343 						AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
344 				else
345 					st->cached_gp_ctrl &=
346 						~AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
347 			} else {
348 				if (gain)
349 					st->cached_gp_ctrl |=
350 						AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
351 				else
352 					st->cached_gp_ctrl &=
353 						~AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
354 			}
355 
356 			ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_CTRL,
357 						 st->cached_gp_ctrl);
358 			mutex_unlock(&st->lock);
359 
360 			return ret;
361 		}
362 		break;
363 	default:
364 		return -EINVAL;
365 	}
366 
367 	return 0;
368 }
369 
370 static int ad5592r_read_raw(struct iio_dev *iio_dev,
371 			   struct iio_chan_spec const *chan,
372 			   int *val, int *val2, long m)
373 {
374 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
375 	u16 read_val;
376 	int ret, mult;
377 
378 	switch (m) {
379 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
380 		if (!chan->output) {
381 			mutex_lock(&st->lock);
382 			ret = st->ops->read_adc(st, chan->channel, &read_val);
383 			mutex_unlock(&st->lock);
384 			if (ret)
385 				return ret;
386 
387 			if ((read_val >> 12 & 0x7) != (chan->channel & 0x7)) {
388 				dev_err(st->dev, "Error while reading channel %u\n",
389 						chan->channel);
390 				return -EIO;
391 			}
392 
393 			read_val &= GENMASK(11, 0);
394 
395 		} else {
396 			mutex_lock(&st->lock);
397 			read_val = st->cached_dac[chan->channel];
398 			mutex_unlock(&st->lock);
399 		}
400 
401 		dev_dbg(st->dev, "Channel %u read: 0x%04hX\n",
402 				chan->channel, read_val);
403 
404 		*val = (int) read_val;
405 		return IIO_VAL_INT;
406 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
407 		*val = ad5592r_get_vref(st);
408 
409 		if (chan->type == IIO_TEMP) {
410 			s64 tmp = *val * (3767897513LL / 25LL);
411 			*val = div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, val2);
412 
413 			return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
414 		}
415 
416 		mutex_lock(&st->lock);
417 
418 		if (chan->output)
419 			mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
420 				AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE);
421 		else
422 			mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
423 				AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE);
424 
425 		mutex_unlock(&st->lock);
426 
427 		*val *= ++mult;
428 
429 		*val2 = chan->scan_type.realbits;
430 
431 		return IIO_VAL_FRACTIONAL_LOG2;
432 	case IIO_CHAN_INFO_OFFSET:
433 		ret = ad5592r_get_vref(st);
434 
435 		mutex_lock(&st->lock);
436 
437 		if (st->cached_gp_ctrl & AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE)
438 			*val = (-34365 * 25) / ret;
439 		else
440 			*val = (-75365 * 25) / ret;
441 
442 		mutex_unlock(&st->lock);
443 
444 		return IIO_VAL_INT;
445 	default:
446 		return -EINVAL;
447 	}
448 }
449 
450 static int ad5592r_write_raw_get_fmt(struct iio_dev *indio_dev,
451 				 struct iio_chan_spec const *chan, long mask)
452 {
453 	switch (mask) {
454 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
455 		return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
456 
457 	default:
458 		return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
459 	}
460 
461 	return -EINVAL;
462 }
463 
464 static const struct iio_info ad5592r_info = {
465 	.read_raw = ad5592r_read_raw,
466 	.write_raw = ad5592r_write_raw,
467 	.write_raw_get_fmt = ad5592r_write_raw_get_fmt,
468 };
469 
470 static ssize_t ad5592r_show_scale_available(struct iio_dev *iio_dev,
471 					   uintptr_t private,
472 					   const struct iio_chan_spec *chan,
473 					   char *buf)
474 {
475 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
476 
477 	return sprintf(buf, "%d.%09u %d.%09u\n",
478 		st->scale_avail[0][0], st->scale_avail[0][1],
479 		st->scale_avail[1][0], st->scale_avail[1][1]);
480 }
481 
482 static const struct iio_chan_spec_ext_info ad5592r_ext_info[] = {
483 	{
484 	 .name = "scale_available",
485 	 .read = ad5592r_show_scale_available,
486 	 .shared = IIO_SHARED_BY_TYPE,
487 	 },
488 	{},
489 };
490 
491 static void ad5592r_setup_channel(struct iio_dev *iio_dev,
492 		struct iio_chan_spec *chan, bool output, unsigned id)
493 {
494 	chan->type = IIO_VOLTAGE;
495 	chan->indexed = 1;
496 	chan->output = output;
497 	chan->channel = id;
498 	chan->info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW);
499 	chan->info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE);
500 	chan->scan_type.sign = 'u';
501 	chan->scan_type.realbits = 12;
502 	chan->scan_type.storagebits = 16;
503 	chan->ext_info = ad5592r_ext_info;
504 }
505 
506 static int ad5592r_alloc_channels(struct iio_dev *iio_dev)
507 {
508 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
509 	unsigned i, curr_channel = 0,
510 		 num_channels = st->num_channels;
511 	struct iio_chan_spec *channels;
512 	struct fwnode_handle *child;
513 	u32 reg, tmp;
514 	int ret;
515 
516 	device_for_each_child_node(st->dev, child) {
517 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "reg", &reg);
518 		if (ret || reg >= ARRAY_SIZE(st->channel_modes))
519 			continue;
520 
521 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "adi,mode", &tmp);
522 		if (!ret)
523 			st->channel_modes[reg] = tmp;
524 
525 		fwnode_property_read_u32(child, "adi,off-state", &tmp);
526 		if (!ret)
527 			st->channel_offstate[reg] = tmp;
528 	}
529 
530 	channels = devm_kcalloc(st->dev,
531 			1 + 2 * num_channels, sizeof(*channels),
532 			GFP_KERNEL);
533 	if (!channels)
534 		return -ENOMEM;
535 
536 	for (i = 0; i < num_channels; i++) {
537 		switch (st->channel_modes[i]) {
538 		case CH_MODE_DAC:
539 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
540 					true, i);
541 			curr_channel++;
542 			break;
543 
544 		case CH_MODE_ADC:
545 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
546 					false, i);
547 			curr_channel++;
548 			break;
549 
550 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
551 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
552 					true, i);
553 			curr_channel++;
554 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
555 					false, i);
556 			curr_channel++;
557 			break;
558 
559 		default:
560 			continue;
561 		}
562 	}
563 
564 	channels[curr_channel].type = IIO_TEMP;
565 	channels[curr_channel].channel = 8;
566 	channels[curr_channel].info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
567 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE) |
568 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_OFFSET);
569 	curr_channel++;
570 
571 	iio_dev->num_channels = curr_channel;
572 	iio_dev->channels = channels;
573 
574 	return 0;
575 }
576 
577 static void ad5592r_init_scales(struct ad5592r_state *st, int vref_mV)
578 {
579 	s64 tmp = (s64)vref_mV * 1000000000LL >> 12;
580 
581 	st->scale_avail[0][0] =
582 		div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, &st->scale_avail[0][1]);
583 	st->scale_avail[1][0] =
584 		div_s64_rem(tmp * 2, 1000000000LL, &st->scale_avail[1][1]);
585 }
586 
587 int ad5592r_probe(struct device *dev, const char *name,
588 		const struct ad5592r_rw_ops *ops)
589 {
590 	struct iio_dev *iio_dev;
591 	struct ad5592r_state *st;
592 	int ret;
593 
594 	iio_dev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*st));
595 	if (!iio_dev)
596 		return -ENOMEM;
597 
598 	st = iio_priv(iio_dev);
599 	st->dev = dev;
600 	st->ops = ops;
601 	st->num_channels = 8;
602 	dev_set_drvdata(dev, iio_dev);
603 
604 	st->reg = devm_regulator_get_optional(dev, "vref");
605 	if (IS_ERR(st->reg)) {
606 		if ((PTR_ERR(st->reg) != -ENODEV) && dev->of_node)
607 			return PTR_ERR(st->reg);
608 
609 		st->reg = NULL;
610 	} else {
611 		ret = regulator_enable(st->reg);
612 		if (ret)
613 			return ret;
614 	}
615 
616 	iio_dev->name = name;
617 	iio_dev->info = &ad5592r_info;
618 	iio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
619 
620 	mutex_init(&st->lock);
621 
622 	ad5592r_init_scales(st, ad5592r_get_vref(st));
623 
624 	ret = ad5592r_reset(st);
625 	if (ret)
626 		goto error_disable_reg;
627 
628 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PD,
629 		     (st->reg == NULL) ? AD5592R_REG_PD_EN_REF : 0);
630 	if (ret)
631 		goto error_disable_reg;
632 
633 	ret = ad5592r_alloc_channels(iio_dev);
634 	if (ret)
635 		goto error_disable_reg;
636 
637 	ret = ad5592r_set_channel_modes(st);
638 	if (ret)
639 		goto error_reset_ch_modes;
640 
641 	ret = iio_device_register(iio_dev);
642 	if (ret)
643 		goto error_reset_ch_modes;
644 
645 	ret = ad5592r_gpio_init(st);
646 	if (ret)
647 		goto error_dev_unregister;
648 
649 	return 0;
650 
651 error_dev_unregister:
652 	iio_device_unregister(iio_dev);
653 
654 error_reset_ch_modes:
655 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
656 
657 error_disable_reg:
658 	if (st->reg)
659 		regulator_disable(st->reg);
660 
661 	return ret;
662 }
663 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(ad5592r_probe, IIO_AD5592R);
664 
665 void ad5592r_remove(struct device *dev)
666 {
667 	struct iio_dev *iio_dev = dev_get_drvdata(dev);
668 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
669 
670 	iio_device_unregister(iio_dev);
671 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
672 	ad5592r_gpio_cleanup(st);
673 
674 	if (st->reg)
675 		regulator_disable(st->reg);
676 }
677 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(ad5592r_remove, IIO_AD5592R);
678 
679 MODULE_AUTHOR("Paul Cercueil <paul.cercueil@analog.com>");
680 MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices AD5592R multi-channel converters");
681 MODULE_LICENSE("GPL v2");
682