drivers/comedi/drivers/pcmmio.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * pcmmio.c
   4  * Driver for Winsystems PC-104 based multifunction IO board.
   5  *
   6  * COMEDI - Linux Control and Measurement Device Interface
   7  * Copyright (C) 2007 Calin A. Culianu <calin@ajvar.org>
   8  */
   9
  10 /*
  11  * Driver: pcmmio
  12  * Description: A driver for the PCM-MIO multifunction board
  13  * Devices: [Winsystems] PCM-MIO (pcmmio)
  14  * Author: Calin Culianu <calin@ajvar.org>
  15  * Updated: Wed, May 16 2007 16:21:10 -0500
  16  * Status: works
  17  *
  18  * A driver for the PCM-MIO multifunction board from Winsystems. This
  19  * is a PC-104 based I/O board. It contains four subdevices:
  20  *
  21  *      subdevice 0 - 16 channels of 16-bit AI
  22  *      subdevice 1 - 8 channels of 16-bit AO
  23  *      subdevice 2 - first 24 channels of the 48 channel of DIO
  24  *                      (with edge-triggered interrupt support)
  25  *      subdevice 3 - last 24 channels of the 48 channel DIO
  26  *                      (no interrupt support for this bank of channels)
  27  *
  28  * Some notes:
  29  *
  30  * Synchronous reads and writes are the only things implemented for analog
  31  * input and output. The hardware itself can do streaming acquisition, etc.
  32  *
  33  * Asynchronous I/O for the DIO subdevices *is* implemented, however! They
  34  * are basically edge-triggered interrupts for any configuration of the
  35  * channels in subdevice 2.
  36  *
  37  * Also note that this interrupt support is untested.
  38  *
  39  * A few words about edge-detection IRQ support (commands on DIO):
  40  *
  41  * To use edge-detection IRQ support for the DIO subdevice, pass the IRQ
  42  * of the board to the comedi_config command. The board IRQ is not jumpered
  43  * but rather configured through software, so any IRQ from 1-15 is OK.
  44  *
  45  * Due to the genericity of the comedi API, you need to create a special
  46  * comedi_command in order to use edge-triggered interrupts for DIO.
  47  *
  48  * Use comedi_commands with TRIG_NOW.  Your callback will be called each
  49  * time an edge is detected on the specified DIO line(s), and the data
  50  * values will be two sample_t's, which should be concatenated to form
  51  * one 32-bit unsigned int. This value is the mask of channels that had
  52  * edges detected from your channel list. Note that the bits positions
  53  * in the mask correspond to positions in your chanlist when you
  54  * specified the command and *not* channel id's!
  55  *
  56  * To set the polarity of the edge-detection interrupts pass a nonzero value
  57  * for either CR_RANGE or CR_AREF for edge-up polarity, or a zero
  58  * value for both CR_RANGE and CR_AREF if you want edge-down polarity.
  59  *
  60  * Configuration Options:
  61  *   [0] - I/O port base address
  62  *   [1] - IRQ (optional -- for edge-detect interrupt support only,
  63  *              leave out if you don't need this feature)
  64  */
  65
  66 #include <linux/module.h>
  67 #include <linux/interrupt.h>
  68 #include <linux/slab.h>
  69 #include <linux/comedi/comedidev.h>
  70
  71 /*
  72  * Register I/O map
  73  */
  74 #define PCMMIO_AI_LSB_REG                       0x00
  75 #define PCMMIO_AI_MSB_REG                       0x01
  76 #define PCMMIO_AI_CMD_REG                       0x02
  77 #define PCMMIO_AI_CMD_SE                        BIT(7)
  78 #define PCMMIO_AI_CMD_ODD_CHAN                  BIT(6)
  79 #define PCMMIO_AI_CMD_CHAN_SEL(x)               (((x) & 0x3) << 4)
  80 #define PCMMIO_AI_CMD_RANGE(x)                  (((x) & 0x3) << 2)
  81 #define PCMMIO_RESOURCE_REG                     0x02
  82 #define PCMMIO_RESOURCE_IRQ(x)                  (((x) & 0xf) << 0)
  83 #define PCMMIO_AI_STATUS_REG                    0x03
  84 #define PCMMIO_AI_STATUS_DATA_READY             BIT(7)
  85 #define PCMMIO_AI_STATUS_DATA_DMA_PEND          BIT(6)
  86 #define PCMMIO_AI_STATUS_CMD_DMA_PEND           BIT(5)
  87 #define PCMMIO_AI_STATUS_IRQ_PEND               BIT(4)
  88 #define PCMMIO_AI_STATUS_DATA_DRQ_ENA           BIT(2)
  89 #define PCMMIO_AI_STATUS_REG_SEL                BIT(3)
  90 #define PCMMIO_AI_STATUS_CMD_DRQ_ENA            BIT(1)
  91 #define PCMMIO_AI_STATUS_IRQ_ENA                BIT(0)
  92 #define PCMMIO_AI_RES_ENA_REG                   0x03
  93 #define PCMMIO_AI_RES_ENA_CMD_REG_ACCESS        (0 << 3)
  94 #define PCMMIO_AI_RES_ENA_AI_RES_ACCESS         BIT(3)
  95 #define PCMMIO_AI_RES_ENA_DIO_RES_ACCESS        BIT(4)
  96 #define PCMMIO_AI_2ND_ADC_OFFSET                0x04
  97
  98 #define PCMMIO_AO_LSB_REG                       0x08
  99 #define PCMMIO_AO_LSB_SPAN(x)                   (((x) & 0xf) << 0)
 100 #define PCMMIO_AO_MSB_REG                       0x09
 101 #define PCMMIO_AO_CMD_REG                       0x0a
 102 #define PCMMIO_AO_CMD_WR_SPAN                   (0x2 << 4)
 103 #define PCMMIO_AO_CMD_WR_CODE                   (0x3 << 4)
 104 #define PCMMIO_AO_CMD_UPDATE                    (0x4 << 4)
 105 #define PCMMIO_AO_CMD_UPDATE_ALL                (0x5 << 4)
 106 #define PCMMIO_AO_CMD_WR_SPAN_UPDATE            (0x6 << 4)
 107 #define PCMMIO_AO_CMD_WR_CODE_UPDATE            (0x7 << 4)
 108 #define PCMMIO_AO_CMD_WR_SPAN_UPDATE_ALL        (0x8 << 4)
 109 #define PCMMIO_AO_CMD_WR_CODE_UPDATE_ALL        (0x9 << 4)
 110 #define PCMMIO_AO_CMD_RD_B1_SPAN                (0xa << 4)
 111 #define PCMMIO_AO_CMD_RD_B1_CODE                (0xb << 4)
 112 #define PCMMIO_AO_CMD_RD_B2_SPAN                (0xc << 4)
 113 #define PCMMIO_AO_CMD_RD_B2_CODE                (0xd << 4)
 114 #define PCMMIO_AO_CMD_NOP                       (0xf << 4)
 115 #define PCMMIO_AO_CMD_CHAN_SEL(x)               (((x) & 0x03) << 1)
 116 #define PCMMIO_AO_CMD_CHAN_SEL_ALL              (0x0f << 0)
 117 #define PCMMIO_AO_STATUS_REG                    0x0b
 118 #define PCMMIO_AO_STATUS_DATA_READY             BIT(7)
 119 #define PCMMIO_AO_STATUS_DATA_DMA_PEND          BIT(6)
 120 #define PCMMIO_AO_STATUS_CMD_DMA_PEND           BIT(5)
 121 #define PCMMIO_AO_STATUS_IRQ_PEND               BIT(4)
 122 #define PCMMIO_AO_STATUS_DATA_DRQ_ENA           BIT(2)
 123 #define PCMMIO_AO_STATUS_REG_SEL                BIT(3)
 124 #define PCMMIO_AO_STATUS_CMD_DRQ_ENA            BIT(1)
 125 #define PCMMIO_AO_STATUS_IRQ_ENA                BIT(0)
 126 #define PCMMIO_AO_RESOURCE_ENA_REG              0x0b
 127 #define PCMMIO_AO_2ND_DAC_OFFSET                0x04
 128
 129 /*
 130  * WinSystems WS16C48
 131  *
 132  * Offset    Page 0       Page 1       Page 2       Page 3
 133  * ------  -----------  -----------  -----------  -----------
 134  *  0x10   Port 0 I/O   Port 0 I/O   Port 0 I/O   Port 0 I/O
 135  *  0x11   Port 1 I/O   Port 1 I/O   Port 1 I/O   Port 1 I/O
 136  *  0x12   Port 2 I/O   Port 2 I/O   Port 2 I/O   Port 2 I/O
 137  *  0x13   Port 3 I/O   Port 3 I/O   Port 3 I/O   Port 3 I/O
 138  *  0x14   Port 4 I/O   Port 4 I/O   Port 4 I/O   Port 4 I/O
 139  *  0x15   Port 5 I/O   Port 5 I/O   Port 5 I/O   Port 5 I/O
 140  *  0x16   INT_PENDING  INT_PENDING  INT_PENDING  INT_PENDING
 141  *  0x17    Page/Lock    Page/Lock    Page/Lock    Page/Lock
 142  *  0x18       N/A         POL_0       ENAB_0       INT_ID0
 143  *  0x19       N/A         POL_1       ENAB_1       INT_ID1
 144  *  0x1a       N/A         POL_2       ENAB_2       INT_ID2
 145  */
 146 #define PCMMIO_PORT_REG(x)                      (0x10 + (x))
 147 #define PCMMIO_INT_PENDING_REG                  0x16
 148 #define PCMMIO_PAGE_LOCK_REG                    0x17
 149 #define PCMMIO_LOCK_PORT(x)                     ((1 << (x)) & 0x3f)
 150 #define PCMMIO_PAGE(x)                          (((x) & 0x3) << 6)
 151 #define PCMMIO_PAGE_MASK                        PCMUIO_PAGE(3)
 152 #define PCMMIO_PAGE_POL                         1
 153 #define PCMMIO_PAGE_ENAB                        2
 154 #define PCMMIO_PAGE_INT_ID                      3
 155 #define PCMMIO_PAGE_REG(x)                      (0x18 + (x))
 156
 157 static const struct comedi_lrange pcmmio_ai_ranges = {
 158         4, {
 159                 BIP_RANGE(5),
 160                 BIP_RANGE(10),
 161                 UNI_RANGE(5),
 162                 UNI_RANGE(10)
 163         }
 164 };
 165
 166 static const struct comedi_lrange pcmmio_ao_ranges = {
 167         6, {
 168                 UNI_RANGE(5),
 169                 UNI_RANGE(10),
 170                 BIP_RANGE(5),
 171                 BIP_RANGE(10),
 172                 BIP_RANGE(2.5),
 173                 RANGE(-2.5, 7.5)
 174         }
 175 };
 176
 177 struct pcmmio_private {
 178         spinlock_t pagelock;    /* protects the page registers */
 179         spinlock_t spinlock;    /* protects the member variables */
 180         unsigned int enabled_mask;
 181         unsigned int active:1;
 182 };
 183
 184 static void pcmmio_dio_write(struct comedi_device *dev, unsigned int val,
 185                              int page, int port)
 186 {
 187         struct pcmmio_private *devpriv = dev->private;
 188         unsigned long iobase = dev->iobase;
 189         unsigned long flags;
 190
 191         spin_lock_irqsave(&devpriv->pagelock, flags);
 192         if (page == 0) {
 193                 /* Port registers are valid for any page */
 194                 outb(val & 0xff, iobase + PCMMIO_PORT_REG(port + 0));
 195                 outb((val >> 8) & 0xff, iobase + PCMMIO_PORT_REG(port + 1));
 196                 outb((val >> 16) & 0xff, iobase + PCMMIO_PORT_REG(port + 2));
 197         } else {
 198                 outb(PCMMIO_PAGE(page), iobase + PCMMIO_PAGE_LOCK_REG);
 199                 outb(val & 0xff, iobase + PCMMIO_PAGE_REG(0));
 200                 outb((val >> 8) & 0xff, iobase + PCMMIO_PAGE_REG(1));
 201                 outb((val >> 16) & 0xff, iobase + PCMMIO_PAGE_REG(2));
 202         }
 203         spin_unlock_irqrestore(&devpriv->pagelock, flags);
 204 }
 205
 206 static unsigned int pcmmio_dio_read(struct comedi_device *dev,
 207                                     int page, int port)
 208 {
 209         struct pcmmio_private *devpriv = dev->private;
 210         unsigned long iobase = dev->iobase;
 211         unsigned long flags;
 212         unsigned int val;
 213
 214         spin_lock_irqsave(&devpriv->pagelock, flags);
 215         if (page == 0) {
 216                 /* Port registers are valid for any page */
 217                 val = inb(iobase + PCMMIO_PORT_REG(port + 0));
 218                 val |= (inb(iobase + PCMMIO_PORT_REG(port + 1)) << 8);
 219                 val |= (inb(iobase + PCMMIO_PORT_REG(port + 2)) << 16);
 220         } else {
 221                 outb(PCMMIO_PAGE(page), iobase + PCMMIO_PAGE_LOCK_REG);
 222                 val = inb(iobase + PCMMIO_PAGE_REG(0));
 223                 val |= (inb(iobase + PCMMIO_PAGE_REG(1)) << 8);
 224                 val |= (inb(iobase + PCMMIO_PAGE_REG(2)) << 16);
 225         }
 226         spin_unlock_irqrestore(&devpriv->pagelock, flags);
 227
 228         return val;
 229 }
 230
 231 /*
 232  * Each channel can be individually programmed for input or output.
 233  * Writing a '0' to a channel causes the corresponding output pin
 234  * to go to a high-z state (pulled high by an external 10K resistor).
 235  * This allows it to be used as an input. When used in the input mode,
 236  * a read reflects the inverted state of the I/O pin, such that a
 237  * high on the pin will read as a '0' in the register. Writing a '1'
 238  * to a bit position causes the pin to sink current (up to 12mA),
 239  * effectively pulling it low.
 240  */
 241 static int pcmmio_dio_insn_bits(struct comedi_device *dev,
 242                                 struct comedi_subdevice *s,
 243                                 struct comedi_insn *insn,
 244                                 unsigned int *data)
 245 {
 246         /* subdevice 2 uses ports 0-2, subdevice 3 uses ports 3-5 */
 247         int port = s->index == 2 ? 0 : 3;
 248         unsigned int chanmask = (1 << s->n_chan) - 1;
 249         unsigned int mask;
 250         unsigned int val;
 251
 252         mask = comedi_dio_update_state(s, data);
 253         if (mask) {
 254                 /*
 255                  * Outputs are inverted, invert the state and
 256                  * update the channels.
 257                  *
 258                  * The s->io_bits mask makes sure the input channels
 259                  * are '0' so that the outputs pins stay in a high
 260                  * z-state.
 261                  */
 262                 val = ~s->state & chanmask;
 263                 val &= s->io_bits;
 264                 pcmmio_dio_write(dev, val, 0, port);
 265         }
 266
 267         /* get inverted state of the channels from the port */
 268         val = pcmmio_dio_read(dev, 0, port);
 269
 270         /* return the true state of the channels */
 271         data[1] = ~val & chanmask;
 272
 273         return insn->n;
 274 }
 275
 276 static int pcmmio_dio_insn_config(struct comedi_device *dev,
 277                                   struct comedi_subdevice *s,
 278                                   struct comedi_insn *insn,
 279                                   unsigned int *data)
 280 {
 281         /* subdevice 2 uses ports 0-2, subdevice 3 uses ports 3-5 */
 282         int port = s->index == 2 ? 0 : 3;
 283         int ret;
 284
 285         ret = comedi_dio_insn_config(dev, s, insn, data, 0);
 286         if (ret)
 287                 return ret;
 288
 289         if (data[0] == INSN_CONFIG_DIO_INPUT)
 290                 pcmmio_dio_write(dev, s->io_bits, 0, port);
 291
 292         return insn->n;
 293 }
 294
 295 static void pcmmio_reset(struct comedi_device *dev)
 296 {
 297         /* Clear all the DIO port bits */
 298         pcmmio_dio_write(dev, 0, 0, 0);
 299         pcmmio_dio_write(dev, 0, 0, 3);
 300
 301         /* Clear all the paged registers */
 302         pcmmio_dio_write(dev, 0, PCMMIO_PAGE_POL, 0);
 303         pcmmio_dio_write(dev, 0, PCMMIO_PAGE_ENAB, 0);
 304         pcmmio_dio_write(dev, 0, PCMMIO_PAGE_INT_ID, 0);
 305 }
 306
 307 /* devpriv->spinlock is already locked */
 308 static void pcmmio_stop_intr(struct comedi_device *dev,
 309                              struct comedi_subdevice *s)
 310 {
 311         struct pcmmio_private *devpriv = dev->private;
 312
 313         devpriv->enabled_mask = 0;
 314         devpriv->active = 0;
 315         s->async->inttrig = NULL;
 316
 317         /* disable all dio interrupts */
 318         pcmmio_dio_write(dev, 0, PCMMIO_PAGE_ENAB, 0);
 319 }
 320
 321 static void pcmmio_handle_dio_intr(struct comedi_device *dev,
 322                                    struct comedi_subdevice *s,
 323                                    unsigned int triggered)
 324 {
 325         struct pcmmio_private *devpriv = dev->private;
 326         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 327         unsigned int val = 0;
 328         unsigned long flags;
 329         int i;
 330
 331         spin_lock_irqsave(&devpriv->spinlock, flags);
 332
 333         if (!devpriv->active)
 334                 goto done;
 335
 336         if (!(triggered & devpriv->enabled_mask))
 337                 goto done;
 338
 339         for (i = 0; i < cmd->chanlist_len; i++) {
 340                 unsigned int chan = CR_CHAN(cmd->chanlist[i]);
 341
 342                 if (triggered & (1 << chan))
 343                         val |= (1 << i);
 344         }
 345
 346         comedi_buf_write_samples(s, &val, 1);
 347
 348         if (cmd->stop_src == TRIG_COUNT &&
 349             s->async->scans_done >= cmd->stop_arg)
 350                 s->async->events |= COMEDI_CB_EOA;
 351
 352 done:
 353         spin_unlock_irqrestore(&devpriv->spinlock, flags);
 354
 355         comedi_handle_events(dev, s);
 356 }
 357
 358 static irqreturn_t interrupt_pcmmio(int irq, void *d)
 359 {
 360         struct comedi_device *dev = d;
 361         struct comedi_subdevice *s = dev->read_subdev;
 362         unsigned int triggered;
 363         unsigned char int_pend;
 364
 365         /* are there any interrupts pending */
 366         int_pend = inb(dev->iobase + PCMMIO_INT_PENDING_REG) & 0x07;
 367         if (!int_pend)
 368                 return IRQ_NONE;
 369
 370         /* get, and clear, the pending interrupts */
 371         triggered = pcmmio_dio_read(dev, PCMMIO_PAGE_INT_ID, 0);
 372         pcmmio_dio_write(dev, 0, PCMMIO_PAGE_INT_ID, 0);
 373
 374         pcmmio_handle_dio_intr(dev, s, triggered);
 375
 376         return IRQ_HANDLED;
 377 }
 378
 379 /* devpriv->spinlock is already locked */
 380 static void pcmmio_start_intr(struct comedi_device *dev,
 381                               struct comedi_subdevice *s)
 382 {
 383         struct pcmmio_private *devpriv = dev->private;
 384         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 385         unsigned int bits = 0;
 386         unsigned int pol_bits = 0;
 387         int i;
 388
 389         devpriv->enabled_mask = 0;
 390         devpriv->active = 1;
 391         if (cmd->chanlist) {
 392                 for (i = 0; i < cmd->chanlist_len; i++) {
 393                         unsigned int chanspec = cmd->chanlist[i];
 394                         unsigned int chan = CR_CHAN(chanspec);
 395                         unsigned int range = CR_RANGE(chanspec);
 396                         unsigned int aref = CR_AREF(chanspec);
 397
 398                         bits |= (1 << chan);
 399                         pol_bits |= (((aref || range) ? 1 : 0) << chan);
 400                 }
 401         }
 402         bits &= ((1 << s->n_chan) - 1);
 403         devpriv->enabled_mask = bits;
 404
 405         /* set polarity and enable interrupts */
 406         pcmmio_dio_write(dev, pol_bits, PCMMIO_PAGE_POL, 0);
 407         pcmmio_dio_write(dev, bits, PCMMIO_PAGE_ENAB, 0);
 408 }
 409
 410 static int pcmmio_cancel(struct comedi_device *dev, struct comedi_subdevice *s)
 411 {
 412         struct pcmmio_private *devpriv = dev->private;
 413         unsigned long flags;
 414
 415         spin_lock_irqsave(&devpriv->spinlock, flags);
 416         if (devpriv->active)
 417                 pcmmio_stop_intr(dev, s);
 418         spin_unlock_irqrestore(&devpriv->spinlock, flags);
 419
 420         return 0;
 421 }
 422
 423 static int pcmmio_inttrig_start_intr(struct comedi_device *dev,
 424                                      struct comedi_subdevice *s,
 425                                      unsigned int trig_num)
 426 {
 427         struct pcmmio_private *devpriv = dev->private;
 428         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 429         unsigned long flags;
 430
 431         if (trig_num != cmd->start_arg)
 432                 return -EINVAL;
 433
 434         spin_lock_irqsave(&devpriv->spinlock, flags);
 435         s->async->inttrig = NULL;
 436         if (devpriv->active)
 437                 pcmmio_start_intr(dev, s);
 438         spin_unlock_irqrestore(&devpriv->spinlock, flags);
 439
 440         return 1;
 441 }
 442
 443 /*
 444  * 'do_cmd' function for an 'INTERRUPT' subdevice.
 445  */
 446 static int pcmmio_cmd(struct comedi_device *dev, struct comedi_subdevice *s)
 447 {
 448         struct pcmmio_private *devpriv = dev->private;
 449         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 450         unsigned long flags;
 451
 452         spin_lock_irqsave(&devpriv->spinlock, flags);
 453         devpriv->active = 1;
 454
 455         /* Set up start of acquisition. */
 456         if (cmd->start_src == TRIG_INT)
 457                 s->async->inttrig = pcmmio_inttrig_start_intr;
 458         else    /* TRIG_NOW */
 459                 pcmmio_start_intr(dev, s);
 460
 461         spin_unlock_irqrestore(&devpriv->spinlock, flags);
 462
 463         return 0;
 464 }
 465
 466 static int pcmmio_cmdtest(struct comedi_device *dev,
 467                           struct comedi_subdevice *s,
 468                           struct comedi_cmd *cmd)
 469 {
 470         int err = 0;
 471
 472         /* Step 1 : check if triggers are trivially valid */
 473
 474         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->start_src, TRIG_NOW | TRIG_INT);
 475         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->scan_begin_src, TRIG_EXT);
 476         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->convert_src, TRIG_NOW);
 477         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->scan_end_src, TRIG_COUNT);
 478         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->stop_src, TRIG_COUNT | TRIG_NONE);
 479
 480         if (err)
 481                 return 1;
 482
 483         /* Step 2a : make sure trigger sources are unique */
 484
 485         err |= comedi_check_trigger_is_unique(cmd->start_src);
 486         err |= comedi_check_trigger_is_unique(cmd->stop_src);
 487
 488         /* Step 2b : and mutually compatible */
 489
 490         if (err)
 491                 return 2;
 492
 493         /* Step 3: check if arguments are trivially valid */
 494
 495         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->start_arg, 0);
 496         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_begin_arg, 0);
 497         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->convert_arg, 0);
 498         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_end_arg,
 499                                            cmd->chanlist_len);
 500
 501         if (cmd->stop_src == TRIG_COUNT)
 502                 err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->stop_arg, 1);
 503         else    /* TRIG_NONE */
 504                 err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->stop_arg, 0);
 505
 506         if (err)
 507                 return 3;
 508
 509         /* step 4: fix up any arguments */
 510
 511         /* if (err) return 4; */
 512
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 static int pcmmio_ai_eoc(struct comedi_device *dev,
 517                          struct comedi_subdevice *s,
 518                          struct comedi_insn *insn,
 519                          unsigned long context)
 520 {
 521         unsigned char status;
 522
 523         status = inb(dev->iobase + PCMMIO_AI_STATUS_REG);
 524         if (status & PCMMIO_AI_STATUS_DATA_READY)
 525                 return 0;
 526         return -EBUSY;
 527 }
 528
 529 static int pcmmio_ai_insn_read(struct comedi_device *dev,
 530                                struct comedi_subdevice *s,
 531                                struct comedi_insn *insn,
 532                                unsigned int *data)
 533 {
 534         unsigned long iobase = dev->iobase;
 535         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
 536         unsigned int range = CR_RANGE(insn->chanspec);
 537         unsigned int aref = CR_AREF(insn->chanspec);
 538         unsigned char cmd = 0;
 539         unsigned int val;
 540         int ret;
 541         int i;
 542
 543         /*
 544          * The PCM-MIO uses two Linear Tech LTC1859CG 8-channel A/D converters.
 545          * The devices use a full duplex serial interface which transmits and
 546          * receives data simultaneously. An 8-bit command is shifted into the
 547          * ADC interface to configure it for the next conversion. At the same
 548          * time, the data from the previous conversion is shifted out of the
 549          * device. Consequently, the conversion result is delayed by one
 550          * conversion from the command word.
 551          *
 552          * Setup the cmd for the conversions then do a dummy conversion to
 553          * flush the junk data. Then do each conversion requested by the
 554          * comedi_insn. Note that the last conversion will leave junk data
 555          * in ADC which will get flushed on the next comedi_insn.
 556          */
 557
 558         if (chan > 7) {
 559                 chan -= 8;
 560                 iobase += PCMMIO_AI_2ND_ADC_OFFSET;
 561         }
 562
 563         if (aref == AREF_GROUND)
 564                 cmd |= PCMMIO_AI_CMD_SE;
 565         if (chan % 2)
 566                 cmd |= PCMMIO_AI_CMD_ODD_CHAN;
 567         cmd |= PCMMIO_AI_CMD_CHAN_SEL(chan / 2);
 568         cmd |= PCMMIO_AI_CMD_RANGE(range);
 569
 570         outb(cmd, iobase + PCMMIO_AI_CMD_REG);
 571
 572         ret = comedi_timeout(dev, s, insn, pcmmio_ai_eoc, 0);
 573         if (ret)
 574                 return ret;
 575
 576         val = inb(iobase + PCMMIO_AI_LSB_REG);
 577         val |= inb(iobase + PCMMIO_AI_MSB_REG) << 8;
 578
 579         for (i = 0; i < insn->n; i++) {
 580                 outb(cmd, iobase + PCMMIO_AI_CMD_REG);
 581
 582                 ret = comedi_timeout(dev, s, insn, pcmmio_ai_eoc, 0);
 583                 if (ret)
 584                         return ret;
 585
 586                 val = inb(iobase + PCMMIO_AI_LSB_REG);
 587                 val |= inb(iobase + PCMMIO_AI_MSB_REG) << 8;
 588
 589                 /* bipolar data is two's complement */
 590                 if (comedi_range_is_bipolar(s, range))
 591                         val = comedi_offset_munge(s, val);
 592
 593                 data[i] = val;
 594         }
 595
 596         return insn->n;
 597 }
 598
 599 static int pcmmio_ao_eoc(struct comedi_device *dev,
 600                          struct comedi_subdevice *s,
 601                          struct comedi_insn *insn,
 602                          unsigned long context)
 603 {
 604         unsigned char status;
 605
 606         status = inb(dev->iobase + PCMMIO_AO_STATUS_REG);
 607         if (status & PCMMIO_AO_STATUS_DATA_READY)
 608                 return 0;
 609         return -EBUSY;
 610 }
 611
 612 static int pcmmio_ao_insn_write(struct comedi_device *dev,
 613                                 struct comedi_subdevice *s,
 614                                 struct comedi_insn *insn,
 615                                 unsigned int *data)
 616 {
 617         unsigned long iobase = dev->iobase;
 618         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
 619         unsigned int range = CR_RANGE(insn->chanspec);
 620         unsigned char cmd = 0;
 621         int ret;
 622         int i;
 623
 624         /*
 625          * The PCM-MIO has two Linear Tech LTC2704 DAC devices. Each device
 626          * is a 4-channel converter with software-selectable output range.
 627          */
 628
 629         if (chan > 3) {
 630                 cmd |= PCMMIO_AO_CMD_CHAN_SEL(chan - 4);
 631                 iobase += PCMMIO_AO_2ND_DAC_OFFSET;
 632         } else {
 633                 cmd |= PCMMIO_AO_CMD_CHAN_SEL(chan);
 634         }
 635
 636         /* set the range for the channel */
 637         outb(PCMMIO_AO_LSB_SPAN(range), iobase + PCMMIO_AO_LSB_REG);
 638         outb(0, iobase + PCMMIO_AO_MSB_REG);
 639         outb(cmd | PCMMIO_AO_CMD_WR_SPAN_UPDATE, iobase + PCMMIO_AO_CMD_REG);
 640
 641         ret = comedi_timeout(dev, s, insn, pcmmio_ao_eoc, 0);
 642         if (ret)
 643                 return ret;
 644
 645         for (i = 0; i < insn->n; i++) {
 646                 unsigned int val = data[i];
 647
 648                 /* write the data to the channel */
 649                 outb(val & 0xff, iobase + PCMMIO_AO_LSB_REG);
 650                 outb((val >> 8) & 0xff, iobase + PCMMIO_AO_MSB_REG);
 651                 outb(cmd | PCMMIO_AO_CMD_WR_CODE_UPDATE,
 652                      iobase + PCMMIO_AO_CMD_REG);
 653
 654                 ret = comedi_timeout(dev, s, insn, pcmmio_ao_eoc, 0);
 655                 if (ret)
 656                         return ret;
 657
 658                 s->readback[chan] = val;
 659         }
 660
 661         return insn->n;
 662 }
 663
 664 static int pcmmio_attach(struct comedi_device *dev, struct comedi_devconfig *it)
 665 {
 666         struct pcmmio_private *devpriv;
 667         struct comedi_subdevice *s;
 668         int ret;
 669
 670         ret = comedi_request_region(dev, it->options[0], 32);
 671         if (ret)
 672                 return ret;
 673
 674         devpriv = comedi_alloc_devpriv(dev, sizeof(*devpriv));
 675         if (!devpriv)
 676                 return -ENOMEM;
 677
 678         spin_lock_init(&devpriv->pagelock);
 679         spin_lock_init(&devpriv->spinlock);
 680
 681         pcmmio_reset(dev);
 682
 683         if (it->options[1]) {
 684                 ret = request_irq(it->options[1], interrupt_pcmmio, 0,
 685                                   dev->board_name, dev);
 686                 if (ret == 0) {
 687                         dev->irq = it->options[1];
 688
 689                         /* configure the interrupt routing on the board */
 690                         outb(PCMMIO_AI_RES_ENA_DIO_RES_ACCESS,
 691                              dev->iobase + PCMMIO_AI_RES_ENA_REG);
 692                         outb(PCMMIO_RESOURCE_IRQ(dev->irq),
 693                              dev->iobase + PCMMIO_RESOURCE_REG);
 694                 }
 695         }
 696
 697         ret = comedi_alloc_subdevices(dev, 4);
 698         if (ret)
 699                 return ret;
 700
 701         /* Analog Input subdevice */
 702         s = &dev->subdevices[0];
 703         s->type         = COMEDI_SUBD_AI;
 704         s->subdev_flags = SDF_READABLE | SDF_GROUND | SDF_DIFF;
 705         s->n_chan       = 16;
 706         s->maxdata      = 0xffff;
 707         s->range_table  = &pcmmio_ai_ranges;
 708         s->insn_read    = pcmmio_ai_insn_read;
 709
 710         /* initialize the resource enable register by clearing it */
 711         outb(PCMMIO_AI_RES_ENA_CMD_REG_ACCESS,
 712              dev->iobase + PCMMIO_AI_RES_ENA_REG);
 713         outb(PCMMIO_AI_RES_ENA_CMD_REG_ACCESS,
 714              dev->iobase + PCMMIO_AI_RES_ENA_REG + PCMMIO_AI_2ND_ADC_OFFSET);
 715
 716         /* Analog Output subdevice */
 717         s = &dev->subdevices[1];
 718         s->type         = COMEDI_SUBD_AO;
 719         s->subdev_flags = SDF_READABLE;
 720         s->n_chan       = 8;
 721         s->maxdata      = 0xffff;
 722         s->range_table  = &pcmmio_ao_ranges;
 723         s->insn_write   = pcmmio_ao_insn_write;
 724
 725         ret = comedi_alloc_subdev_readback(s);
 726         if (ret)
 727                 return ret;
 728
 729         /* initialize the resource enable register by clearing it */
 730         outb(0, dev->iobase + PCMMIO_AO_RESOURCE_ENA_REG);
 731         outb(0, dev->iobase + PCMMIO_AO_2ND_DAC_OFFSET +
 732                 PCMMIO_AO_RESOURCE_ENA_REG);
 733
 734         /* Digital I/O subdevice with interrupt support */
 735         s = &dev->subdevices[2];
 736         s->type         = COMEDI_SUBD_DIO;
 737         s->subdev_flags = SDF_READABLE | SDF_WRITABLE;
 738         s->n_chan       = 24;
 739         s->maxdata      = 1;
 740         s->len_chanlist = 1;
 741         s->range_table  = &range_digital;
 742         s->insn_bits    = pcmmio_dio_insn_bits;
 743         s->insn_config  = pcmmio_dio_insn_config;
 744         if (dev->irq) {
 745                 dev->read_subdev = s;
 746                 s->subdev_flags |= SDF_CMD_READ | SDF_LSAMPL | SDF_PACKED;
 747                 s->len_chanlist = s->n_chan;
 748                 s->cancel       = pcmmio_cancel;
 749                 s->do_cmd       = pcmmio_cmd;
 750                 s->do_cmdtest   = pcmmio_cmdtest;
 751         }
 752
 753         /* Digital I/O subdevice */
 754         s = &dev->subdevices[3];
 755         s->type         = COMEDI_SUBD_DIO;
 756         s->subdev_flags = SDF_READABLE | SDF_WRITABLE;
 757         s->n_chan       = 24;
 758         s->maxdata      = 1;
 759         s->range_table  = &range_digital;
 760         s->insn_bits    = pcmmio_dio_insn_bits;
 761         s->insn_config  = pcmmio_dio_insn_config;
 762
 763         return 0;
 764 }
 765
 766 static struct comedi_driver pcmmio_driver = {
 767         .driver_name    = "pcmmio",
 768         .module         = THIS_MODULE,
 769         .attach         = pcmmio_attach,
 770         .detach         = comedi_legacy_detach,
 771 };
 772 module_comedi_driver(pcmmio_driver);
 773
 774 MODULE_AUTHOR("Comedi https://www.comedi.org");
 775 MODULE_DESCRIPTION("Comedi driver for Winsystems PCM-MIO PC/104 board");
 776 MODULE_LICENSE("GPL");