xref: /openbmc/linux/drivers/iio/dac/ad5592r-base.c (revision 4eb5928d)
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 
160 	gpio = devm_gpiod_get_optional(st->dev, "reset", GPIOD_OUT_LOW);
161 	if (IS_ERR(gpio))
162 		return PTR_ERR(gpio);
163 
164 	if (gpio) {
165 		udelay(1);
166 		gpiod_set_value(gpio, 1);
167 	} else {
168 		mutex_lock(&st->lock);
169 		/* Writing this magic value resets the device */
170 		st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_RESET, 0xdac);
171 		mutex_unlock(&st->lock);
172 	}
173 
174 	udelay(250);
175 
176 	return 0;
177 }
178 
179 static int ad5592r_get_vref(struct ad5592r_state *st)
180 {
181 	int ret;
182 
183 	if (st->reg) {
184 		ret = regulator_get_voltage(st->reg);
185 		if (ret < 0)
186 			return ret;
187 
188 		return ret / 1000;
189 	} else {
190 		return 2500;
191 	}
192 }
193 
194 static int ad5592r_set_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
195 {
196 	const struct ad5592r_rw_ops *ops = st->ops;
197 	int ret;
198 	unsigned i;
199 	u8 pulldown = 0, tristate = 0, dac = 0, adc = 0;
200 	u16 read_back;
201 
202 	for (i = 0; i < st->num_channels; i++) {
203 		switch (st->channel_modes[i]) {
204 		case CH_MODE_DAC:
205 			dac |= BIT(i);
206 			break;
207 
208 		case CH_MODE_ADC:
209 			adc |= BIT(i);
210 			break;
211 
212 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
213 			dac |= BIT(i);
214 			adc |= BIT(i);
215 			break;
216 
217 		case CH_MODE_GPIO:
218 			st->gpio_map |= BIT(i);
219 			st->gpio_in |= BIT(i); /* Default to input */
220 			break;
221 
222 		case CH_MODE_UNUSED:
223 			/* fall-through */
224 		default:
225 			switch (st->channel_offstate[i]) {
226 			case CH_OFFSTATE_OUT_TRISTATE:
227 				tristate |= BIT(i);
228 				break;
229 
230 			case CH_OFFSTATE_OUT_LOW:
231 				st->gpio_out |= BIT(i);
232 				break;
233 
234 			case CH_OFFSTATE_OUT_HIGH:
235 				st->gpio_out |= BIT(i);
236 				st->gpio_val |= BIT(i);
237 				break;
238 
239 			case CH_OFFSTATE_PULLDOWN:
240 				/* fall-through */
241 			default:
242 				pulldown |= BIT(i);
243 				break;
244 			}
245 		}
246 	}
247 
248 	mutex_lock(&st->lock);
249 
250 	/* Pull down unused pins to GND */
251 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PULLDOWN, pulldown);
252 	if (ret)
253 		goto err_unlock;
254 
255 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_TRISTATE, tristate);
256 	if (ret)
257 		goto err_unlock;
258 
259 	/* Configure pins that we use */
260 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_DAC_EN, dac);
261 	if (ret)
262 		goto err_unlock;
263 
264 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_ADC_EN, adc);
265 	if (ret)
266 		goto err_unlock;
267 
268 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
269 	if (ret)
270 		goto err_unlock;
271 
272 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
273 	if (ret)
274 		goto err_unlock;
275 
276 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
277 	if (ret)
278 		goto err_unlock;
279 
280 	/* Verify that we can read back at least one register */
281 	ret = ops->reg_read(st, AD5592R_REG_ADC_EN, &read_back);
282 	if (!ret && (read_back & 0xff) != adc)
283 		ret = -EIO;
284 
285 err_unlock:
286 	mutex_unlock(&st->lock);
287 	return ret;
288 }
289 
290 static int ad5592r_reset_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
291 {
292 	int i;
293 
294 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(st->channel_modes); i++)
295 		st->channel_modes[i] = CH_MODE_UNUSED;
296 
297 	return ad5592r_set_channel_modes(st);
298 }
299 
300 static int ad5592r_write_raw(struct iio_dev *iio_dev,
301 	struct iio_chan_spec const *chan, int val, int val2, long mask)
302 {
303 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
304 	int ret;
305 
306 	switch (mask) {
307 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
308 
309 		if (val >= (1 << chan->scan_type.realbits) || val < 0)
310 			return -EINVAL;
311 
312 		if (!chan->output)
313 			return -EINVAL;
314 
315 		mutex_lock(&st->lock);
316 		ret = st->ops->write_dac(st, chan->channel, val);
317 		if (!ret)
318 			st->cached_dac[chan->channel] = val;
319 		mutex_unlock(&st->lock);
320 		return ret;
321 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
322 		if (chan->type == IIO_VOLTAGE) {
323 			bool gain;
324 
325 			if (val == st->scale_avail[0][0] &&
326 				val2 == st->scale_avail[0][1])
327 				gain = false;
328 			else if (val == st->scale_avail[1][0] &&
329 				 val2 == st->scale_avail[1][1])
330 				gain = true;
331 			else
332 				return -EINVAL;
333 
334 			mutex_lock(&st->lock);
335 
336 			ret = st->ops->reg_read(st, AD5592R_REG_CTRL,
337 						&st->cached_gp_ctrl);
338 			if (ret < 0) {
339 				mutex_unlock(&st->lock);
340 				return ret;
341 			}
342 
343 			if (chan->output) {
344 				if (gain)
345 					st->cached_gp_ctrl |=
346 						AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
347 				else
348 					st->cached_gp_ctrl &=
349 						~AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
350 			} else {
351 				if (gain)
352 					st->cached_gp_ctrl |=
353 						AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
354 				else
355 					st->cached_gp_ctrl &=
356 						~AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
357 			}
358 
359 			ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_CTRL,
360 						 st->cached_gp_ctrl);
361 			mutex_unlock(&st->lock);
362 
363 			return ret;
364 		}
365 		break;
366 	default:
367 		return -EINVAL;
368 	}
369 
370 	return 0;
371 }
372 
373 static int ad5592r_read_raw(struct iio_dev *iio_dev,
374 			   struct iio_chan_spec const *chan,
375 			   int *val, int *val2, long m)
376 {
377 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
378 	u16 read_val;
379 	int ret;
380 
381 	switch (m) {
382 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
383 		mutex_lock(&st->lock);
384 
385 		if (!chan->output) {
386 			ret = st->ops->read_adc(st, chan->channel, &read_val);
387 			if (ret)
388 				goto unlock;
389 
390 			if ((read_val >> 12 & 0x7) != (chan->channel & 0x7)) {
391 				dev_err(st->dev, "Error while reading channel %u\n",
392 						chan->channel);
393 				ret = -EIO;
394 				goto unlock;
395 			}
396 
397 			read_val &= GENMASK(11, 0);
398 
399 		} else {
400 			read_val = st->cached_dac[chan->channel];
401 		}
402 
403 		dev_dbg(st->dev, "Channel %u read: 0x%04hX\n",
404 				chan->channel, read_val);
405 
406 		*val = (int) read_val;
407 		ret = IIO_VAL_INT;
408 		break;
409 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
410 		*val = ad5592r_get_vref(st);
411 
412 		if (chan->type == IIO_TEMP) {
413 			s64 tmp = *val * (3767897513LL / 25LL);
414 			*val = div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, val2);
415 
416 			return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
417 		} else {
418 			int mult;
419 
420 			mutex_lock(&st->lock);
421 
422 			if (chan->output)
423 				mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
424 					AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE);
425 			else
426 				mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
427 					AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE);
428 
429 			*val *= ++mult;
430 
431 			*val2 = chan->scan_type.realbits;
432 			ret = IIO_VAL_FRACTIONAL_LOG2;
433 		}
434 		break;
435 	case IIO_CHAN_INFO_OFFSET:
436 		ret = ad5592r_get_vref(st);
437 
438 		mutex_lock(&st->lock);
439 
440 		if (st->cached_gp_ctrl & AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE)
441 			*val = (-34365 * 25) / ret;
442 		else
443 			*val = (-75365 * 25) / ret;
444 		ret =  IIO_VAL_INT;
445 		break;
446 	default:
447 		return -EINVAL;
448 	}
449 
450 unlock:
451 	mutex_unlock(&st->lock);
452 	return ret;
453 }
454 
455 static int ad5592r_write_raw_get_fmt(struct iio_dev *indio_dev,
456 				 struct iio_chan_spec const *chan, long mask)
457 {
458 	switch (mask) {
459 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
460 		return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
461 
462 	default:
463 		return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
464 	}
465 
466 	return -EINVAL;
467 }
468 
469 static const struct iio_info ad5592r_info = {
470 	.read_raw = ad5592r_read_raw,
471 	.write_raw = ad5592r_write_raw,
472 	.write_raw_get_fmt = ad5592r_write_raw_get_fmt,
473 };
474 
475 static ssize_t ad5592r_show_scale_available(struct iio_dev *iio_dev,
476 					   uintptr_t private,
477 					   const struct iio_chan_spec *chan,
478 					   char *buf)
479 {
480 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
481 
482 	return sprintf(buf, "%d.%09u %d.%09u\n",
483 		st->scale_avail[0][0], st->scale_avail[0][1],
484 		st->scale_avail[1][0], st->scale_avail[1][1]);
485 }
486 
487 static const struct iio_chan_spec_ext_info ad5592r_ext_info[] = {
488 	{
489 	 .name = "scale_available",
490 	 .read = ad5592r_show_scale_available,
491 	 .shared = true,
492 	 },
493 	{},
494 };
495 
496 static void ad5592r_setup_channel(struct iio_dev *iio_dev,
497 		struct iio_chan_spec *chan, bool output, unsigned id)
498 {
499 	chan->type = IIO_VOLTAGE;
500 	chan->indexed = 1;
501 	chan->output = output;
502 	chan->channel = id;
503 	chan->info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW);
504 	chan->info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE);
505 	chan->scan_type.sign = 'u';
506 	chan->scan_type.realbits = 12;
507 	chan->scan_type.storagebits = 16;
508 	chan->ext_info = ad5592r_ext_info;
509 }
510 
511 static int ad5592r_alloc_channels(struct iio_dev *iio_dev)
512 {
513 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
514 	unsigned i, curr_channel = 0,
515 		 num_channels = st->num_channels;
516 	struct iio_chan_spec *channels;
517 	struct fwnode_handle *child;
518 	u32 reg, tmp;
519 	int ret;
520 
521 	device_for_each_child_node(st->dev, child) {
522 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "reg", &reg);
523 		if (ret || reg >= ARRAY_SIZE(st->channel_modes))
524 			continue;
525 
526 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "adi,mode", &tmp);
527 		if (!ret)
528 			st->channel_modes[reg] = tmp;
529 
530 		fwnode_property_read_u32(child, "adi,off-state", &tmp);
531 		if (!ret)
532 			st->channel_offstate[reg] = tmp;
533 	}
534 
535 	channels = devm_kcalloc(st->dev,
536 			1 + 2 * num_channels, sizeof(*channels),
537 			GFP_KERNEL);
538 	if (!channels)
539 		return -ENOMEM;
540 
541 	for (i = 0; i < num_channels; i++) {
542 		switch (st->channel_modes[i]) {
543 		case CH_MODE_DAC:
544 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
545 					true, i);
546 			curr_channel++;
547 			break;
548 
549 		case CH_MODE_ADC:
550 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
551 					false, i);
552 			curr_channel++;
553 			break;
554 
555 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
556 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
557 					true, i);
558 			curr_channel++;
559 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
560 					false, i);
561 			curr_channel++;
562 			break;
563 
564 		default:
565 			continue;
566 		}
567 	}
568 
569 	channels[curr_channel].type = IIO_TEMP;
570 	channels[curr_channel].channel = 8;
571 	channels[curr_channel].info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
572 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE) |
573 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_OFFSET);
574 	curr_channel++;
575 
576 	iio_dev->num_channels = curr_channel;
577 	iio_dev->channels = channels;
578 
579 	return 0;
580 }
581 
582 static void ad5592r_init_scales(struct ad5592r_state *st, int vref_mV)
583 {
584 	s64 tmp = (s64)vref_mV * 1000000000LL >> 12;
585 
586 	st->scale_avail[0][0] =
587 		div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, &st->scale_avail[0][1]);
588 	st->scale_avail[1][0] =
589 		div_s64_rem(tmp * 2, 1000000000LL, &st->scale_avail[1][1]);
590 }
591 
592 int ad5592r_probe(struct device *dev, const char *name,
593 		const struct ad5592r_rw_ops *ops)
594 {
595 	struct iio_dev *iio_dev;
596 	struct ad5592r_state *st;
597 	int ret;
598 
599 	iio_dev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*st));
600 	if (!iio_dev)
601 		return -ENOMEM;
602 
603 	st = iio_priv(iio_dev);
604 	st->dev = dev;
605 	st->ops = ops;
606 	st->num_channels = 8;
607 	dev_set_drvdata(dev, iio_dev);
608 
609 	st->reg = devm_regulator_get_optional(dev, "vref");
610 	if (IS_ERR(st->reg)) {
611 		if ((PTR_ERR(st->reg) != -ENODEV) && dev->of_node)
612 			return PTR_ERR(st->reg);
613 
614 		st->reg = NULL;
615 	} else {
616 		ret = regulator_enable(st->reg);
617 		if (ret)
618 			return ret;
619 	}
620 
621 	iio_dev->name = name;
622 	iio_dev->info = &ad5592r_info;
623 	iio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
624 
625 	mutex_init(&st->lock);
626 
627 	ad5592r_init_scales(st, ad5592r_get_vref(st));
628 
629 	ret = ad5592r_reset(st);
630 	if (ret)
631 		goto error_disable_reg;
632 
633 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PD,
634 		     (st->reg == NULL) ? AD5592R_REG_PD_EN_REF : 0);
635 	if (ret)
636 		goto error_disable_reg;
637 
638 	ret = ad5592r_alloc_channels(iio_dev);
639 	if (ret)
640 		goto error_disable_reg;
641 
642 	ret = ad5592r_set_channel_modes(st);
643 	if (ret)
644 		goto error_reset_ch_modes;
645 
646 	ret = iio_device_register(iio_dev);
647 	if (ret)
648 		goto error_reset_ch_modes;
649 
650 	ret = ad5592r_gpio_init(st);
651 	if (ret)
652 		goto error_dev_unregister;
653 
654 	return 0;
655 
656 error_dev_unregister:
657 	iio_device_unregister(iio_dev);
658 
659 error_reset_ch_modes:
660 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
661 
662 error_disable_reg:
663 	if (st->reg)
664 		regulator_disable(st->reg);
665 
666 	return ret;
667 }
668 EXPORT_SYMBOL_GPL(ad5592r_probe);
669 
670 int ad5592r_remove(struct device *dev)
671 {
672 	struct iio_dev *iio_dev = dev_get_drvdata(dev);
673 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
674 
675 	iio_device_unregister(iio_dev);
676 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
677 	ad5592r_gpio_cleanup(st);
678 
679 	if (st->reg)
680 		regulator_disable(st->reg);
681 
682 	return 0;
683 }
684 EXPORT_SYMBOL_GPL(ad5592r_remove);
685 
686 MODULE_AUTHOR("Paul Cercueil <paul.cercueil@analog.com>");
687 MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices AD5592R multi-channel converters");
688 MODULE_LICENSE("GPL v2");
689