xref: /openbmc/linux/drivers/iio/dac/ad5592r-base.c (revision fe7498ef)
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 		default:
224 			switch (st->channel_offstate[i]) {
225 			case CH_OFFSTATE_OUT_TRISTATE:
226 				tristate |= BIT(i);
227 				break;
228 
229 			case CH_OFFSTATE_OUT_LOW:
230 				st->gpio_out |= BIT(i);
231 				break;
232 
233 			case CH_OFFSTATE_OUT_HIGH:
234 				st->gpio_out |= BIT(i);
235 				st->gpio_val |= BIT(i);
236 				break;
237 
238 			case CH_OFFSTATE_PULLDOWN:
239 			default:
240 				pulldown |= BIT(i);
241 				break;
242 			}
243 		}
244 	}
245 
246 	mutex_lock(&st->lock);
247 
248 	/* Pull down unused pins to GND */
249 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PULLDOWN, pulldown);
250 	if (ret)
251 		goto err_unlock;
252 
253 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_TRISTATE, tristate);
254 	if (ret)
255 		goto err_unlock;
256 
257 	/* Configure pins that we use */
258 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_DAC_EN, dac);
259 	if (ret)
260 		goto err_unlock;
261 
262 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_ADC_EN, adc);
263 	if (ret)
264 		goto err_unlock;
265 
266 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_SET, st->gpio_val);
267 	if (ret)
268 		goto err_unlock;
269 
270 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_OUT_EN, st->gpio_out);
271 	if (ret)
272 		goto err_unlock;
273 
274 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_GPIO_IN_EN, st->gpio_in);
275 	if (ret)
276 		goto err_unlock;
277 
278 	/* Verify that we can read back at least one register */
279 	ret = ops->reg_read(st, AD5592R_REG_ADC_EN, &read_back);
280 	if (!ret && (read_back & 0xff) != adc)
281 		ret = -EIO;
282 
283 err_unlock:
284 	mutex_unlock(&st->lock);
285 	return ret;
286 }
287 
288 static int ad5592r_reset_channel_modes(struct ad5592r_state *st)
289 {
290 	int i;
291 
292 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(st->channel_modes); i++)
293 		st->channel_modes[i] = CH_MODE_UNUSED;
294 
295 	return ad5592r_set_channel_modes(st);
296 }
297 
298 static int ad5592r_write_raw(struct iio_dev *iio_dev,
299 	struct iio_chan_spec const *chan, int val, int val2, long mask)
300 {
301 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
302 	int ret;
303 
304 	switch (mask) {
305 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
306 
307 		if (val >= (1 << chan->scan_type.realbits) || val < 0)
308 			return -EINVAL;
309 
310 		if (!chan->output)
311 			return -EINVAL;
312 
313 		mutex_lock(&st->lock);
314 		ret = st->ops->write_dac(st, chan->channel, val);
315 		if (!ret)
316 			st->cached_dac[chan->channel] = val;
317 		mutex_unlock(&st->lock);
318 		return ret;
319 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
320 		if (chan->type == IIO_VOLTAGE) {
321 			bool gain;
322 
323 			if (val == st->scale_avail[0][0] &&
324 				val2 == st->scale_avail[0][1])
325 				gain = false;
326 			else if (val == st->scale_avail[1][0] &&
327 				 val2 == st->scale_avail[1][1])
328 				gain = true;
329 			else
330 				return -EINVAL;
331 
332 			mutex_lock(&st->lock);
333 
334 			ret = st->ops->reg_read(st, AD5592R_REG_CTRL,
335 						&st->cached_gp_ctrl);
336 			if (ret < 0) {
337 				mutex_unlock(&st->lock);
338 				return ret;
339 			}
340 
341 			if (chan->output) {
342 				if (gain)
343 					st->cached_gp_ctrl |=
344 						AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
345 				else
346 					st->cached_gp_ctrl &=
347 						~AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE;
348 			} else {
349 				if (gain)
350 					st->cached_gp_ctrl |=
351 						AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
352 				else
353 					st->cached_gp_ctrl &=
354 						~AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE;
355 			}
356 
357 			ret = st->ops->reg_write(st, AD5592R_REG_CTRL,
358 						 st->cached_gp_ctrl);
359 			mutex_unlock(&st->lock);
360 
361 			return ret;
362 		}
363 		break;
364 	default:
365 		return -EINVAL;
366 	}
367 
368 	return 0;
369 }
370 
371 static int ad5592r_read_raw(struct iio_dev *iio_dev,
372 			   struct iio_chan_spec const *chan,
373 			   int *val, int *val2, long m)
374 {
375 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
376 	u16 read_val;
377 	int ret, mult;
378 
379 	switch (m) {
380 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
381 		if (!chan->output) {
382 			mutex_lock(&st->lock);
383 			ret = st->ops->read_adc(st, chan->channel, &read_val);
384 			mutex_unlock(&st->lock);
385 			if (ret)
386 				return ret;
387 
388 			if ((read_val >> 12 & 0x7) != (chan->channel & 0x7)) {
389 				dev_err(st->dev, "Error while reading channel %u\n",
390 						chan->channel);
391 				return -EIO;
392 			}
393 
394 			read_val &= GENMASK(11, 0);
395 
396 		} else {
397 			mutex_lock(&st->lock);
398 			read_val = st->cached_dac[chan->channel];
399 			mutex_unlock(&st->lock);
400 		}
401 
402 		dev_dbg(st->dev, "Channel %u read: 0x%04hX\n",
403 				chan->channel, read_val);
404 
405 		*val = (int) read_val;
406 		return IIO_VAL_INT;
407 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
408 		*val = ad5592r_get_vref(st);
409 
410 		if (chan->type == IIO_TEMP) {
411 			s64 tmp = *val * (3767897513LL / 25LL);
412 			*val = div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, val2);
413 
414 			return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
415 		}
416 
417 		mutex_lock(&st->lock);
418 
419 		if (chan->output)
420 			mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
421 				AD5592R_REG_CTRL_DAC_RANGE);
422 		else
423 			mult = !!(st->cached_gp_ctrl &
424 				AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE);
425 
426 		mutex_unlock(&st->lock);
427 
428 		*val *= ++mult;
429 
430 		*val2 = chan->scan_type.realbits;
431 
432 		return IIO_VAL_FRACTIONAL_LOG2;
433 	case IIO_CHAN_INFO_OFFSET:
434 		ret = ad5592r_get_vref(st);
435 
436 		mutex_lock(&st->lock);
437 
438 		if (st->cached_gp_ctrl & AD5592R_REG_CTRL_ADC_RANGE)
439 			*val = (-34365 * 25) / ret;
440 		else
441 			*val = (-75365 * 25) / ret;
442 
443 		mutex_unlock(&st->lock);
444 
445 		return IIO_VAL_INT;
446 	default:
447 		return -EINVAL;
448 	}
449 }
450 
451 static int ad5592r_write_raw_get_fmt(struct iio_dev *indio_dev,
452 				 struct iio_chan_spec const *chan, long mask)
453 {
454 	switch (mask) {
455 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
456 		return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
457 
458 	default:
459 		return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
460 	}
461 
462 	return -EINVAL;
463 }
464 
465 static const struct iio_info ad5592r_info = {
466 	.read_raw = ad5592r_read_raw,
467 	.write_raw = ad5592r_write_raw,
468 	.write_raw_get_fmt = ad5592r_write_raw_get_fmt,
469 };
470 
471 static ssize_t ad5592r_show_scale_available(struct iio_dev *iio_dev,
472 					   uintptr_t private,
473 					   const struct iio_chan_spec *chan,
474 					   char *buf)
475 {
476 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
477 
478 	return sprintf(buf, "%d.%09u %d.%09u\n",
479 		st->scale_avail[0][0], st->scale_avail[0][1],
480 		st->scale_avail[1][0], st->scale_avail[1][1]);
481 }
482 
483 static const struct iio_chan_spec_ext_info ad5592r_ext_info[] = {
484 	{
485 	 .name = "scale_available",
486 	 .read = ad5592r_show_scale_available,
487 	 .shared = IIO_SHARED_BY_TYPE,
488 	 },
489 	{},
490 };
491 
492 static void ad5592r_setup_channel(struct iio_dev *iio_dev,
493 		struct iio_chan_spec *chan, bool output, unsigned id)
494 {
495 	chan->type = IIO_VOLTAGE;
496 	chan->indexed = 1;
497 	chan->output = output;
498 	chan->channel = id;
499 	chan->info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW);
500 	chan->info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE);
501 	chan->scan_type.sign = 'u';
502 	chan->scan_type.realbits = 12;
503 	chan->scan_type.storagebits = 16;
504 	chan->ext_info = ad5592r_ext_info;
505 }
506 
507 static int ad5592r_alloc_channels(struct iio_dev *iio_dev)
508 {
509 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
510 	unsigned i, curr_channel = 0,
511 		 num_channels = st->num_channels;
512 	struct iio_chan_spec *channels;
513 	struct fwnode_handle *child;
514 	u32 reg, tmp;
515 	int ret;
516 
517 	device_for_each_child_node(st->dev, child) {
518 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "reg", &reg);
519 		if (ret || reg >= ARRAY_SIZE(st->channel_modes))
520 			continue;
521 
522 		ret = fwnode_property_read_u32(child, "adi,mode", &tmp);
523 		if (!ret)
524 			st->channel_modes[reg] = tmp;
525 
526 		fwnode_property_read_u32(child, "adi,off-state", &tmp);
527 		if (!ret)
528 			st->channel_offstate[reg] = tmp;
529 	}
530 
531 	channels = devm_kcalloc(st->dev,
532 			1 + 2 * num_channels, sizeof(*channels),
533 			GFP_KERNEL);
534 	if (!channels)
535 		return -ENOMEM;
536 
537 	for (i = 0; i < num_channels; i++) {
538 		switch (st->channel_modes[i]) {
539 		case CH_MODE_DAC:
540 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
541 					true, i);
542 			curr_channel++;
543 			break;
544 
545 		case CH_MODE_ADC:
546 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
547 					false, i);
548 			curr_channel++;
549 			break;
550 
551 		case CH_MODE_DAC_AND_ADC:
552 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
553 					true, i);
554 			curr_channel++;
555 			ad5592r_setup_channel(iio_dev, &channels[curr_channel],
556 					false, i);
557 			curr_channel++;
558 			break;
559 
560 		default:
561 			continue;
562 		}
563 	}
564 
565 	channels[curr_channel].type = IIO_TEMP;
566 	channels[curr_channel].channel = 8;
567 	channels[curr_channel].info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
568 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE) |
569 				   BIT(IIO_CHAN_INFO_OFFSET);
570 	curr_channel++;
571 
572 	iio_dev->num_channels = curr_channel;
573 	iio_dev->channels = channels;
574 
575 	return 0;
576 }
577 
578 static void ad5592r_init_scales(struct ad5592r_state *st, int vref_mV)
579 {
580 	s64 tmp = (s64)vref_mV * 1000000000LL >> 12;
581 
582 	st->scale_avail[0][0] =
583 		div_s64_rem(tmp, 1000000000LL, &st->scale_avail[0][1]);
584 	st->scale_avail[1][0] =
585 		div_s64_rem(tmp * 2, 1000000000LL, &st->scale_avail[1][1]);
586 }
587 
588 int ad5592r_probe(struct device *dev, const char *name,
589 		const struct ad5592r_rw_ops *ops)
590 {
591 	struct iio_dev *iio_dev;
592 	struct ad5592r_state *st;
593 	int ret;
594 
595 	iio_dev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*st));
596 	if (!iio_dev)
597 		return -ENOMEM;
598 
599 	st = iio_priv(iio_dev);
600 	st->dev = dev;
601 	st->ops = ops;
602 	st->num_channels = 8;
603 	dev_set_drvdata(dev, iio_dev);
604 
605 	st->reg = devm_regulator_get_optional(dev, "vref");
606 	if (IS_ERR(st->reg)) {
607 		if ((PTR_ERR(st->reg) != -ENODEV) && dev->of_node)
608 			return PTR_ERR(st->reg);
609 
610 		st->reg = NULL;
611 	} else {
612 		ret = regulator_enable(st->reg);
613 		if (ret)
614 			return ret;
615 	}
616 
617 	iio_dev->name = name;
618 	iio_dev->info = &ad5592r_info;
619 	iio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
620 
621 	mutex_init(&st->lock);
622 
623 	ad5592r_init_scales(st, ad5592r_get_vref(st));
624 
625 	ret = ad5592r_reset(st);
626 	if (ret)
627 		goto error_disable_reg;
628 
629 	ret = ops->reg_write(st, AD5592R_REG_PD,
630 		     (st->reg == NULL) ? AD5592R_REG_PD_EN_REF : 0);
631 	if (ret)
632 		goto error_disable_reg;
633 
634 	ret = ad5592r_alloc_channels(iio_dev);
635 	if (ret)
636 		goto error_disable_reg;
637 
638 	ret = ad5592r_set_channel_modes(st);
639 	if (ret)
640 		goto error_reset_ch_modes;
641 
642 	ret = iio_device_register(iio_dev);
643 	if (ret)
644 		goto error_reset_ch_modes;
645 
646 	ret = ad5592r_gpio_init(st);
647 	if (ret)
648 		goto error_dev_unregister;
649 
650 	return 0;
651 
652 error_dev_unregister:
653 	iio_device_unregister(iio_dev);
654 
655 error_reset_ch_modes:
656 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
657 
658 error_disable_reg:
659 	if (st->reg)
660 		regulator_disable(st->reg);
661 
662 	return ret;
663 }
664 EXPORT_SYMBOL_GPL(ad5592r_probe);
665 
666 void ad5592r_remove(struct device *dev)
667 {
668 	struct iio_dev *iio_dev = dev_get_drvdata(dev);
669 	struct ad5592r_state *st = iio_priv(iio_dev);
670 
671 	iio_device_unregister(iio_dev);
672 	ad5592r_reset_channel_modes(st);
673 	ad5592r_gpio_cleanup(st);
674 
675 	if (st->reg)
676 		regulator_disable(st->reg);
677 }
678 EXPORT_SYMBOL_GPL(ad5592r_remove);
679 
680 MODULE_AUTHOR("Paul Cercueil <paul.cercueil@analog.com>");
681 MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices AD5592R multi-channel converters");
682 MODULE_LICENSE("GPL v2");
683