xref: /openbmc/linux/drivers/iio/gyro/adis16136.c (revision 160b8e75)
1 /*
2  * ADIS16133/ADIS16135/ADIS16136 gyroscope driver
3  *
4  * Copyright 2012 Analog Devices Inc.
5  *   Author: Lars-Peter Clausen <lars@metafoo.de>
6  *
7  * Licensed under the GPL-2.
8  */
9 
10 #include <linux/interrupt.h>
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <linux/mutex.h>
13 #include <linux/device.h>
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/spi/spi.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/sysfs.h>
18 #include <linux/module.h>
19 
20 #include <linux/iio/iio.h>
21 #include <linux/iio/sysfs.h>
22 #include <linux/iio/buffer.h>
23 #include <linux/iio/imu/adis.h>
24 
25 #include <linux/debugfs.h>
26 
27 #define ADIS16136_REG_FLASH_CNT		0x00
28 #define ADIS16136_REG_TEMP_OUT		0x02
29 #define ADIS16136_REG_GYRO_OUT2		0x04
30 #define ADIS16136_REG_GYRO_OUT		0x06
31 #define ADIS16136_REG_GYRO_OFF2		0x08
32 #define ADIS16136_REG_GYRO_OFF		0x0A
33 #define ADIS16136_REG_ALM_MAG1		0x10
34 #define ADIS16136_REG_ALM_MAG2		0x12
35 #define ADIS16136_REG_ALM_SAMPL1	0x14
36 #define ADIS16136_REG_ALM_SAMPL2	0x16
37 #define ADIS16136_REG_ALM_CTRL		0x18
38 #define ADIS16136_REG_GPIO_CTRL		0x1A
39 #define ADIS16136_REG_MSC_CTRL		0x1C
40 #define ADIS16136_REG_SMPL_PRD		0x1E
41 #define ADIS16136_REG_AVG_CNT		0x20
42 #define ADIS16136_REG_DEC_RATE		0x22
43 #define ADIS16136_REG_SLP_CTRL		0x24
44 #define ADIS16136_REG_DIAG_STAT		0x26
45 #define ADIS16136_REG_GLOB_CMD		0x28
46 #define ADIS16136_REG_LOT1		0x32
47 #define ADIS16136_REG_LOT2		0x34
48 #define ADIS16136_REG_LOT3		0x36
49 #define ADIS16136_REG_PROD_ID		0x38
50 #define ADIS16136_REG_SERIAL_NUM	0x3A
51 
52 #define ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_UPDATE_FAIL	2
53 #define ADIS16136_DIAG_STAT_SPI_FAIL		3
54 #define ADIS16136_DIAG_STAT_SELF_TEST_FAIL	5
55 #define ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_CHKSUM_FAIL	6
56 
57 #define ADIS16136_MSC_CTRL_MEMORY_TEST BIT(11)
58 #define ADIS16136_MSC_CTRL_SELF_TEST BIT(10)
59 
60 struct adis16136_chip_info {
61 	unsigned int precision;
62 	unsigned int fullscale;
63 };
64 
65 struct adis16136 {
66 	const struct adis16136_chip_info *chip_info;
67 
68 	struct adis adis;
69 };
70 
71 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
72 
73 static ssize_t adis16136_show_serial(struct file *file,
74 		char __user *userbuf, size_t count, loff_t *ppos)
75 {
76 	struct adis16136 *adis16136 = file->private_data;
77 	uint16_t lot1, lot2, lot3, serial;
78 	char buf[20];
79 	size_t len;
80 	int ret;
81 
82 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_SERIAL_NUM,
83 		&serial);
84 	if (ret < 0)
85 		return ret;
86 
87 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_LOT1, &lot1);
88 	if (ret < 0)
89 		return ret;
90 
91 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_LOT2, &lot2);
92 	if (ret < 0)
93 		return ret;
94 
95 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_LOT3, &lot3);
96 	if (ret < 0)
97 		return ret;
98 
99 	len = snprintf(buf, sizeof(buf), "%.4x%.4x%.4x-%.4x\n", lot1, lot2,
100 		lot3, serial);
101 
102 	return simple_read_from_buffer(userbuf, count, ppos, buf, len);
103 }
104 
105 static const struct file_operations adis16136_serial_fops = {
106 	.open = simple_open,
107 	.read = adis16136_show_serial,
108 	.llseek = default_llseek,
109 	.owner = THIS_MODULE,
110 };
111 
112 static int adis16136_show_product_id(void *arg, u64 *val)
113 {
114 	struct adis16136 *adis16136 = arg;
115 	u16 prod_id;
116 	int ret;
117 
118 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_PROD_ID,
119 		&prod_id);
120 	if (ret < 0)
121 		return ret;
122 
123 	*val = prod_id;
124 
125 	return 0;
126 }
127 DEFINE_DEBUGFS_ATTRIBUTE(adis16136_product_id_fops,
128 	adis16136_show_product_id, NULL, "%llu\n");
129 
130 static int adis16136_show_flash_count(void *arg, u64 *val)
131 {
132 	struct adis16136 *adis16136 = arg;
133 	uint16_t flash_count;
134 	int ret;
135 
136 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_FLASH_CNT,
137 		&flash_count);
138 	if (ret < 0)
139 		return ret;
140 
141 	*val = flash_count;
142 
143 	return 0;
144 }
145 DEFINE_DEBUGFS_ATTRIBUTE(adis16136_flash_count_fops,
146 	adis16136_show_flash_count, NULL, "%lld\n");
147 
148 static int adis16136_debugfs_init(struct iio_dev *indio_dev)
149 {
150 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
151 
152 	debugfs_create_file_unsafe("serial_number", 0400,
153 		indio_dev->debugfs_dentry, adis16136,
154 		&adis16136_serial_fops);
155 	debugfs_create_file_unsafe("product_id", 0400,
156 		indio_dev->debugfs_dentry,
157 		adis16136, &adis16136_product_id_fops);
158 	debugfs_create_file_unsafe("flash_count", 0400,
159 		indio_dev->debugfs_dentry,
160 		adis16136, &adis16136_flash_count_fops);
161 
162 	return 0;
163 }
164 
165 #else
166 
167 static int adis16136_debugfs_init(struct iio_dev *indio_dev)
168 {
169 	return 0;
170 }
171 
172 #endif
173 
174 static int adis16136_set_freq(struct adis16136 *adis16136, unsigned int freq)
175 {
176 	unsigned int t;
177 
178 	t = 32768 / freq;
179 	if (t < 0xf)
180 		t = 0xf;
181 	else if (t > 0xffff)
182 		t = 0xffff;
183 	else
184 		t--;
185 
186 	return adis_write_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_SMPL_PRD, t);
187 }
188 
189 static int adis16136_get_freq(struct adis16136 *adis16136, unsigned int *freq)
190 {
191 	uint16_t t;
192 	int ret;
193 
194 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_SMPL_PRD, &t);
195 	if (ret < 0)
196 		return ret;
197 
198 	*freq = 32768 / (t + 1);
199 
200 	return 0;
201 }
202 
203 static ssize_t adis16136_write_frequency(struct device *dev,
204 	struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t len)
205 {
206 	struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
207 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
208 	unsigned int val;
209 	int ret;
210 
211 	ret = kstrtouint(buf, 10, &val);
212 	if (ret)
213 		return ret;
214 
215 	if (val == 0)
216 		return -EINVAL;
217 
218 	ret = adis16136_set_freq(adis16136, val);
219 
220 	return ret ? ret : len;
221 }
222 
223 static ssize_t adis16136_read_frequency(struct device *dev,
224 	struct device_attribute *attr, char *buf)
225 {
226 	struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
227 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
228 	unsigned int freq;
229 	int ret;
230 
231 	ret = adis16136_get_freq(adis16136, &freq);
232 	if (ret < 0)
233 		return ret;
234 
235 	return sprintf(buf, "%d\n", freq);
236 }
237 
238 static IIO_DEV_ATTR_SAMP_FREQ(S_IWUSR | S_IRUGO,
239 				  adis16136_read_frequency,
240 				  adis16136_write_frequency);
241 
242 static const unsigned adis16136_3db_divisors[] = {
243 	[0] = 2, /* Special case */
244 	[1] = 6,
245 	[2] = 12,
246 	[3] = 25,
247 	[4] = 50,
248 	[5] = 100,
249 	[6] = 200,
250 	[7] = 200, /* Not a valid setting */
251 };
252 
253 static int adis16136_set_filter(struct iio_dev *indio_dev, int val)
254 {
255 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
256 	unsigned int freq;
257 	int i, ret;
258 
259 	ret = adis16136_get_freq(adis16136, &freq);
260 	if (ret < 0)
261 		return ret;
262 
263 	for (i = ARRAY_SIZE(adis16136_3db_divisors) - 1; i >= 1; i--) {
264 		if (freq / adis16136_3db_divisors[i] >= val)
265 			break;
266 	}
267 
268 	return adis_write_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_AVG_CNT, i);
269 }
270 
271 static int adis16136_get_filter(struct iio_dev *indio_dev, int *val)
272 {
273 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
274 	unsigned int freq;
275 	uint16_t val16;
276 	int ret;
277 
278 	mutex_lock(&indio_dev->mlock);
279 
280 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_AVG_CNT, &val16);
281 	if (ret < 0)
282 		goto err_unlock;
283 
284 	ret = adis16136_get_freq(adis16136, &freq);
285 	if (ret < 0)
286 		goto err_unlock;
287 
288 	*val = freq / adis16136_3db_divisors[val16 & 0x07];
289 
290 err_unlock:
291 	mutex_unlock(&indio_dev->mlock);
292 
293 	return ret ? ret : IIO_VAL_INT;
294 }
295 
296 static int adis16136_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
297 	const struct iio_chan_spec *chan, int *val, int *val2, long info)
298 {
299 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
300 	uint32_t val32;
301 	int ret;
302 
303 	switch (info) {
304 	case IIO_CHAN_INFO_RAW:
305 		return adis_single_conversion(indio_dev, chan, 0, val);
306 	case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
307 		switch (chan->type) {
308 		case IIO_ANGL_VEL:
309 			*val = adis16136->chip_info->precision;
310 			*val2 = (adis16136->chip_info->fullscale << 16);
311 			return IIO_VAL_FRACTIONAL;
312 		case IIO_TEMP:
313 			*val = 10;
314 			*val2 = 697000; /* 0.010697 degree Celsius */
315 			return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
316 		default:
317 			return -EINVAL;
318 		}
319 	case IIO_CHAN_INFO_CALIBBIAS:
320 		ret = adis_read_reg_32(&adis16136->adis,
321 			ADIS16136_REG_GYRO_OFF2, &val32);
322 		if (ret < 0)
323 			return ret;
324 
325 		*val = sign_extend32(val32, 31);
326 
327 		return IIO_VAL_INT;
328 	case IIO_CHAN_INFO_LOW_PASS_FILTER_3DB_FREQUENCY:
329 		return adis16136_get_filter(indio_dev, val);
330 	default:
331 		return -EINVAL;
332 	}
333 }
334 
335 static int adis16136_write_raw(struct iio_dev *indio_dev,
336 	const struct iio_chan_spec *chan, int val, int val2, long info)
337 {
338 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
339 
340 	switch (info) {
341 	case IIO_CHAN_INFO_CALIBBIAS:
342 		return adis_write_reg_32(&adis16136->adis,
343 			ADIS16136_REG_GYRO_OFF2, val);
344 	case IIO_CHAN_INFO_LOW_PASS_FILTER_3DB_FREQUENCY:
345 		return adis16136_set_filter(indio_dev, val);
346 	default:
347 		break;
348 	}
349 
350 	return -EINVAL;
351 }
352 
353 enum {
354 	ADIS16136_SCAN_GYRO,
355 	ADIS16136_SCAN_TEMP,
356 };
357 
358 static const struct iio_chan_spec adis16136_channels[] = {
359 	{
360 		.type = IIO_ANGL_VEL,
361 		.modified = 1,
362 		.channel2 = IIO_MOD_X,
363 		.info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
364 			BIT(IIO_CHAN_INFO_CALIBBIAS) |
365 			BIT(IIO_CHAN_INFO_LOW_PASS_FILTER_3DB_FREQUENCY),
366 		.info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
367 
368 		.address = ADIS16136_REG_GYRO_OUT2,
369 		.scan_index = ADIS16136_SCAN_GYRO,
370 		.scan_type = {
371 			.sign = 's',
372 			.realbits = 32,
373 			.storagebits = 32,
374 			.endianness = IIO_BE,
375 		},
376 	}, {
377 		.type = IIO_TEMP,
378 		.indexed = 1,
379 		.channel = 0,
380 		.info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
381 			BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
382 		.address = ADIS16136_REG_TEMP_OUT,
383 		.scan_index = ADIS16136_SCAN_TEMP,
384 		.scan_type = {
385 			.sign = 's',
386 			.realbits = 16,
387 			.storagebits = 16,
388 			.endianness = IIO_BE,
389 		},
390 	},
391 	IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(2),
392 };
393 
394 static struct attribute *adis16136_attributes[] = {
395 	&iio_dev_attr_sampling_frequency.dev_attr.attr,
396 	NULL
397 };
398 
399 static const struct attribute_group adis16136_attribute_group = {
400 	.attrs = adis16136_attributes,
401 };
402 
403 static const struct iio_info adis16136_info = {
404 	.attrs = &adis16136_attribute_group,
405 	.read_raw = &adis16136_read_raw,
406 	.write_raw = &adis16136_write_raw,
407 	.update_scan_mode = adis_update_scan_mode,
408 	.debugfs_reg_access = adis_debugfs_reg_access,
409 };
410 
411 static int adis16136_stop_device(struct iio_dev *indio_dev)
412 {
413 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
414 	int ret;
415 
416 	ret = adis_write_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_SLP_CTRL, 0xff);
417 	if (ret)
418 		dev_err(&indio_dev->dev,
419 			"Could not power down device: %d\n", ret);
420 
421 	return ret;
422 }
423 
424 static int adis16136_initial_setup(struct iio_dev *indio_dev)
425 {
426 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
427 	unsigned int device_id;
428 	uint16_t prod_id;
429 	int ret;
430 
431 	ret = adis_initial_startup(&adis16136->adis);
432 	if (ret)
433 		return ret;
434 
435 	ret = adis_read_reg_16(&adis16136->adis, ADIS16136_REG_PROD_ID,
436 		&prod_id);
437 	if (ret)
438 		return ret;
439 
440 	ret = sscanf(indio_dev->name, "adis%u\n", &device_id);
441 	if (ret != 1)
442 		return -EINVAL;
443 
444 	if (prod_id != device_id)
445 		dev_warn(&indio_dev->dev, "Device ID(%u) and product ID(%u) do not match.",
446 				device_id, prod_id);
447 
448 	return 0;
449 }
450 
451 static const char * const adis16136_status_error_msgs[] = {
452 	[ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_UPDATE_FAIL] = "Flash update failed",
453 	[ADIS16136_DIAG_STAT_SPI_FAIL] = "SPI failure",
454 	[ADIS16136_DIAG_STAT_SELF_TEST_FAIL] = "Self test error",
455 	[ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_CHKSUM_FAIL] = "Flash checksum error",
456 };
457 
458 static const struct adis_data adis16136_data = {
459 	.diag_stat_reg = ADIS16136_REG_DIAG_STAT,
460 	.glob_cmd_reg = ADIS16136_REG_GLOB_CMD,
461 	.msc_ctrl_reg = ADIS16136_REG_MSC_CTRL,
462 
463 	.self_test_mask = ADIS16136_MSC_CTRL_SELF_TEST,
464 	.startup_delay = 80,
465 
466 	.read_delay = 10,
467 	.write_delay = 10,
468 
469 	.status_error_msgs = adis16136_status_error_msgs,
470 	.status_error_mask = BIT(ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_UPDATE_FAIL) |
471 		BIT(ADIS16136_DIAG_STAT_SPI_FAIL) |
472 		BIT(ADIS16136_DIAG_STAT_SELF_TEST_FAIL) |
473 		BIT(ADIS16136_DIAG_STAT_FLASH_CHKSUM_FAIL),
474 };
475 
476 enum adis16136_id {
477 	ID_ADIS16133,
478 	ID_ADIS16135,
479 	ID_ADIS16136,
480 	ID_ADIS16137,
481 };
482 
483 static const struct adis16136_chip_info adis16136_chip_info[] = {
484 	[ID_ADIS16133] = {
485 		.precision = IIO_DEGREE_TO_RAD(1200),
486 		.fullscale = 24000,
487 	},
488 	[ID_ADIS16135] = {
489 		.precision = IIO_DEGREE_TO_RAD(300),
490 		.fullscale = 24000,
491 	},
492 	[ID_ADIS16136] = {
493 		.precision = IIO_DEGREE_TO_RAD(450),
494 		.fullscale = 24623,
495 	},
496 	[ID_ADIS16137] = {
497 		.precision = IIO_DEGREE_TO_RAD(1000),
498 		.fullscale = 24609,
499 	},
500 };
501 
502 static int adis16136_probe(struct spi_device *spi)
503 {
504 	const struct spi_device_id *id = spi_get_device_id(spi);
505 	struct adis16136 *adis16136;
506 	struct iio_dev *indio_dev;
507 	int ret;
508 
509 	indio_dev = devm_iio_device_alloc(&spi->dev, sizeof(*adis16136));
510 	if (indio_dev == NULL)
511 		return -ENOMEM;
512 
513 	spi_set_drvdata(spi, indio_dev);
514 
515 	adis16136 = iio_priv(indio_dev);
516 
517 	adis16136->chip_info = &adis16136_chip_info[id->driver_data];
518 	indio_dev->dev.parent = &spi->dev;
519 	indio_dev->name = spi_get_device_id(spi)->name;
520 	indio_dev->channels = adis16136_channels;
521 	indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(adis16136_channels);
522 	indio_dev->info = &adis16136_info;
523 	indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
524 
525 	ret = adis_init(&adis16136->adis, indio_dev, spi, &adis16136_data);
526 	if (ret)
527 		return ret;
528 
529 	ret = adis_setup_buffer_and_trigger(&adis16136->adis, indio_dev, NULL);
530 	if (ret)
531 		return ret;
532 
533 	ret = adis16136_initial_setup(indio_dev);
534 	if (ret)
535 		goto error_cleanup_buffer;
536 
537 	ret = iio_device_register(indio_dev);
538 	if (ret)
539 		goto error_stop_device;
540 
541 	adis16136_debugfs_init(indio_dev);
542 
543 	return 0;
544 
545 error_stop_device:
546 	adis16136_stop_device(indio_dev);
547 error_cleanup_buffer:
548 	adis_cleanup_buffer_and_trigger(&adis16136->adis, indio_dev);
549 	return ret;
550 }
551 
552 static int adis16136_remove(struct spi_device *spi)
553 {
554 	struct iio_dev *indio_dev = spi_get_drvdata(spi);
555 	struct adis16136 *adis16136 = iio_priv(indio_dev);
556 
557 	iio_device_unregister(indio_dev);
558 	adis16136_stop_device(indio_dev);
559 
560 	adis_cleanup_buffer_and_trigger(&adis16136->adis, indio_dev);
561 
562 	return 0;
563 }
564 
565 static const struct spi_device_id adis16136_ids[] = {
566 	{ "adis16133", ID_ADIS16133 },
567 	{ "adis16135", ID_ADIS16135 },
568 	{ "adis16136", ID_ADIS16136 },
569 	{ "adis16137", ID_ADIS16137 },
570 	{ }
571 };
572 MODULE_DEVICE_TABLE(spi, adis16136_ids);
573 
574 static struct spi_driver adis16136_driver = {
575 	.driver = {
576 		.name = "adis16136",
577 	},
578 	.id_table = adis16136_ids,
579 	.probe = adis16136_probe,
580 	.remove = adis16136_remove,
581 };
582 module_spi_driver(adis16136_driver);
583 
584 MODULE_AUTHOR("Lars-Peter Clausen <lars@metafoo.de>");
585 MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices ADIS16133/ADIS16135/ADIS16136 gyroscope driver");
586 MODULE_LICENSE("GPL v2");
587