drivers/iio/gyro/itg3200_core.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * itg3200_core.c -- support InvenSense ITG3200
   4  *                   Digital 3-Axis Gyroscope driver
   5  *
   6  * Copyright (c) 2011 Christian Strobel <christian.strobel@iis.fraunhofer.de>
   7  * Copyright (c) 2011 Manuel Stahl <manuel.stahl@iis.fraunhofer.de>
   8  * Copyright (c) 2012 Thorsten Nowak <thorsten.nowak@iis.fraunhofer.de>
   9  *
  10  * TODO:
  11  * - Support digital low pass filter
  12  * - Support power management
  13  */
  14
  15 #include <linux/interrupt.h>
  16 #include <linux/irq.h>
  17 #include <linux/i2c.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/stat.h>
  20 #include <linux/module.h>
  21 #include <linux/mutex.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23
  24 #include <linux/iio/iio.h>
  25 #include <linux/iio/sysfs.h>
  26 #include <linux/iio/events.h>
  27 #include <linux/iio/buffer.h>
  28
  29 #include <linux/iio/gyro/itg3200.h>
  30
  31
  32 int itg3200_write_reg_8(struct iio_dev *indio_dev,
  33                 u8 reg_address, u8 val)
  34 {
  35         struct itg3200 *st = iio_priv(indio_dev);
  36
  37         return i2c_smbus_write_byte_data(st->i2c, 0x80 | reg_address, val);
  38 }
  39
  40 int itg3200_read_reg_8(struct iio_dev *indio_dev,
  41                 u8 reg_address, u8 *val)
  42 {
  43         struct itg3200 *st = iio_priv(indio_dev);
  44         int ret;
  45
  46         ret = i2c_smbus_read_byte_data(st->i2c, reg_address);
  47         if (ret < 0)
  48                 return ret;
  49         *val = ret;
  50         return 0;
  51 }
  52
  53 static int itg3200_read_reg_s16(struct iio_dev *indio_dev, u8 lower_reg_address,
  54                 int *val)
  55 {
  56         struct itg3200 *st = iio_priv(indio_dev);
  57         struct i2c_client *client = st->i2c;
  58         int ret;
  59         s16 out;
  60
  61         struct i2c_msg msg[2] = {
  62                 {
  63                         .addr = client->addr,
  64                         .flags = client->flags,
  65                         .len = 1,
  66                         .buf = (char *)&lower_reg_address,
  67                 },
  68                 {
  69                         .addr = client->addr,
  70                         .flags = client->flags | I2C_M_RD,
  71                         .len = 2,
  72                         .buf = (char *)&out,
  73                 },
  74         };
  75
  76         lower_reg_address |= 0x80;
  77         ret = i2c_transfer(client->adapter, msg, 2);
  78         be16_to_cpus(&out);
  79         *val = out;
  80
  81         return (ret == 2) ? 0 : ret;
  82 }
  83
  84 static int itg3200_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
  85                 const struct iio_chan_spec *chan,
  86                 int *val, int *val2, long info)
  87 {
  88         int ret = 0;
  89         u8 reg;
  90         u8 regval;
  91
  92         switch (info) {
  93         case IIO_CHAN_INFO_RAW:
  94                 reg = (u8)chan->address;
  95                 ret = itg3200_read_reg_s16(indio_dev, reg, val);
  96                 return IIO_VAL_INT;
  97         case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
  98                 *val = 0;
  99                 if (chan->type == IIO_TEMP)
 100                         *val2 = 1000000000/280;
 101                 else
 102                         *val2 = 1214142; /* (1 / 14,375) * (PI / 180) */
 103                 return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
 104         case IIO_CHAN_INFO_OFFSET:
 105                 /* Only the temperature channel has an offset */
 106                 *val = 23000;
 107                 return IIO_VAL_INT;
 108         case IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ:
 109                 ret = itg3200_read_reg_8(indio_dev, ITG3200_REG_DLPF, &regval);
 110                 if (ret)
 111                         return ret;
 112
 113                 *val = (regval & ITG3200_DLPF_CFG_MASK) ? 1000 : 8000;
 114
 115                 ret = itg3200_read_reg_8(indio_dev,
 116                                          ITG3200_REG_SAMPLE_RATE_DIV,
 117                                          &regval);
 118                 if (ret)
 119                         return ret;
 120
 121                 *val /= regval + 1;
 122                 return IIO_VAL_INT;
 123
 124         default:
 125                 return -EINVAL;
 126         }
 127 }
 128
 129 static int itg3200_write_raw(struct iio_dev *indio_dev,
 130                              struct iio_chan_spec const *chan,
 131                              int val,
 132                              int val2,
 133                              long mask)
 134 {
 135         struct itg3200 *st = iio_priv(indio_dev);
 136         int ret;
 137         u8 t;
 138
 139         switch (mask) {
 140         case IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ:
 141                 if (val == 0 || val2 != 0)
 142                         return -EINVAL;
 143
 144                 mutex_lock(&st->lock);
 145
 146                 ret = itg3200_read_reg_8(indio_dev, ITG3200_REG_DLPF, &t);
 147                 if (ret) {
 148                         mutex_unlock(&st->lock);
 149                         return ret;
 150                 }
 151                 t = ((t & ITG3200_DLPF_CFG_MASK) ? 1000u : 8000u) / val - 1;
 152
 153                 ret = itg3200_write_reg_8(indio_dev,
 154                                           ITG3200_REG_SAMPLE_RATE_DIV,
 155                                           t);
 156
 157                 mutex_unlock(&st->lock);
 158                 return ret;
 159
 160         default:
 161                 return -EINVAL;
 162         }
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Reset device and internal registers to the power-up-default settings
 167  * Use the gyro clock as reference, as suggested by the datasheet
 168  */
 169 static int itg3200_reset(struct iio_dev *indio_dev)
 170 {
 171         struct itg3200 *st = iio_priv(indio_dev);
 172         int ret;
 173
 174         dev_dbg(&st->i2c->dev, "reset device");
 175
 176         ret = itg3200_write_reg_8(indio_dev,
 177                         ITG3200_REG_POWER_MANAGEMENT,
 178                         ITG3200_RESET);
 179         if (ret) {
 180                 dev_err(&st->i2c->dev, "error resetting device");
 181                 goto error_ret;
 182         }
 183
 184         /* Wait for PLL (1ms according to datasheet) */
 185         udelay(1500);
 186
 187         ret = itg3200_write_reg_8(indio_dev,
 188                         ITG3200_REG_IRQ_CONFIG,
 189                         ITG3200_IRQ_ACTIVE_HIGH |
 190                         ITG3200_IRQ_PUSH_PULL |
 191                         ITG3200_IRQ_LATCH_50US_PULSE |
 192                         ITG3200_IRQ_LATCH_CLEAR_ANY);
 193
 194         if (ret)
 195                 dev_err(&st->i2c->dev, "error init device");
 196
 197 error_ret:
 198         return ret;
 199 }
 200
 201 /* itg3200_enable_full_scale() - Disables the digital low pass filter */
 202 static int itg3200_enable_full_scale(struct iio_dev *indio_dev)
 203 {
 204         u8 val;
 205         int ret;
 206
 207         ret = itg3200_read_reg_8(indio_dev, ITG3200_REG_DLPF, &val);
 208         if (ret)
 209                 goto err_ret;
 210
 211         val |= ITG3200_DLPF_FS_SEL_2000;
 212         return itg3200_write_reg_8(indio_dev, ITG3200_REG_DLPF, val);
 213
 214 err_ret:
 215         return ret;
 216 }
 217
 218 static int itg3200_initial_setup(struct iio_dev *indio_dev)
 219 {
 220         struct itg3200 *st = iio_priv(indio_dev);
 221         int ret;
 222         u8 val;
 223
 224         ret = itg3200_reset(indio_dev);
 225         if (ret)
 226                 goto err_ret;
 227
 228         ret = itg3200_read_reg_8(indio_dev, ITG3200_REG_ADDRESS, &val);
 229         if (ret)
 230                 goto err_ret;
 231
 232         if (((val >> 1) & 0x3f) != 0x34) {
 233                 dev_err(&st->i2c->dev, "invalid reg value 0x%02x", val);
 234                 ret = -ENXIO;
 235                 goto err_ret;
 236         }
 237
 238         ret = itg3200_enable_full_scale(indio_dev);
 239 err_ret:
 240         return ret;
 241 }
 242
 243 static const struct iio_mount_matrix *
 244 itg3200_get_mount_matrix(const struct iio_dev *indio_dev,
 245                           const struct iio_chan_spec *chan)
 246 {
 247         struct itg3200 *data = iio_priv(indio_dev);
 248
 249         return &data->orientation;
 250 }
 251
 252 static const struct iio_chan_spec_ext_info itg3200_ext_info[] = {
 253         IIO_MOUNT_MATRIX(IIO_SHARED_BY_DIR, itg3200_get_mount_matrix),
 254         { }
 255 };
 256
 257 #define ITG3200_ST                                              \
 258         { .sign = 's', .realbits = 16, .storagebits = 16, .endianness = IIO_BE }
 259
 260 #define ITG3200_GYRO_CHAN(_mod) { \
 261         .type = IIO_ANGL_VEL, \
 262         .modified = 1, \
 263         .channel2 = IIO_MOD_ ## _mod, \
 264         .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW), \
 265         .info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE), \
 266         .info_mask_shared_by_all = BIT(IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ), \
 267         .address = ITG3200_REG_GYRO_ ## _mod ## OUT_H, \
 268         .scan_index = ITG3200_SCAN_GYRO_ ## _mod, \
 269         .scan_type = ITG3200_ST, \
 270         .ext_info = itg3200_ext_info, \
 271 }
 272
 273 static const struct iio_chan_spec itg3200_channels[] = {
 274         {
 275                 .type = IIO_TEMP,
 276                 .channel2 = IIO_NO_MOD,
 277                 .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW),
 278                 .info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_OFFSET) |
 279                 BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
 280                 .info_mask_shared_by_all = BIT(IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ),
 281                 .address = ITG3200_REG_TEMP_OUT_H,
 282                 .scan_index = ITG3200_SCAN_TEMP,
 283                 .scan_type = ITG3200_ST,
 284         },
 285         ITG3200_GYRO_CHAN(X),
 286         ITG3200_GYRO_CHAN(Y),
 287         ITG3200_GYRO_CHAN(Z),
 288         IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(ITG3200_SCAN_ELEMENTS),
 289 };
 290
 291 static const struct iio_info itg3200_info = {
 292         .read_raw = &itg3200_read_raw,
 293         .write_raw = &itg3200_write_raw,
 294 };
 295
 296 static const unsigned long itg3200_available_scan_masks[] = { 0xffffffff, 0x0 };
 297
 298 static int itg3200_probe(struct i2c_client *client)
 299 {
 300         int ret;
 301         struct itg3200 *st;
 302         struct iio_dev *indio_dev;
 303
 304         dev_dbg(&client->dev, "probe I2C dev with IRQ %i", client->irq);
 305
 306         indio_dev = devm_iio_device_alloc(&client->dev, sizeof(*st));
 307         if (!indio_dev)
 308                 return -ENOMEM;
 309
 310         st = iio_priv(indio_dev);
 311
 312         ret = iio_read_mount_matrix(&client->dev, &st->orientation);
 313         if (ret)
 314                 return ret;
 315
 316         i2c_set_clientdata(client, indio_dev);
 317         st->i2c = client;
 318
 319         indio_dev->name = client->dev.driver->name;
 320         indio_dev->channels = itg3200_channels;
 321         indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(itg3200_channels);
 322         indio_dev->available_scan_masks = itg3200_available_scan_masks;
 323         indio_dev->info = &itg3200_info;
 324         indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
 325
 326         ret = itg3200_buffer_configure(indio_dev);
 327         if (ret)
 328                 return ret;
 329
 330         if (client->irq) {
 331                 ret = itg3200_probe_trigger(indio_dev);
 332                 if (ret)
 333                         goto error_unconfigure_buffer;
 334         }
 335
 336         ret = itg3200_initial_setup(indio_dev);
 337         if (ret)
 338                 goto error_remove_trigger;
 339
 340         mutex_init(&st->lock);
 341
 342         ret = iio_device_register(indio_dev);
 343         if (ret)
 344                 goto error_remove_trigger;
 345
 346         return 0;
 347
 348 error_remove_trigger:
 349         if (client->irq)
 350                 itg3200_remove_trigger(indio_dev);
 351 error_unconfigure_buffer:
 352         itg3200_buffer_unconfigure(indio_dev);
 353         return ret;
 354 }
 355
 356 static void itg3200_remove(struct i2c_client *client)
 357 {
 358         struct iio_dev *indio_dev = i2c_get_clientdata(client);
 359
 360         iio_device_unregister(indio_dev);
 361
 362         if (client->irq)
 363                 itg3200_remove_trigger(indio_dev);
 364
 365         itg3200_buffer_unconfigure(indio_dev);
 366 }
 367
 368 static int itg3200_suspend(struct device *dev)
 369 {
 370         struct iio_dev *indio_dev = dev_get_drvdata(dev);
 371         struct itg3200 *st = iio_priv(indio_dev);
 372
 373         dev_dbg(&st->i2c->dev, "suspend device");
 374
 375         return itg3200_write_reg_8(indio_dev, ITG3200_REG_POWER_MANAGEMENT,
 376                                    ITG3200_SLEEP);
 377 }
 378
 379 static int itg3200_resume(struct device *dev)
 380 {
 381         struct iio_dev *indio_dev = dev_get_drvdata(dev);
 382
 383         return itg3200_initial_setup(indio_dev);
 384 }
 385
 386 static DEFINE_SIMPLE_DEV_PM_OPS(itg3200_pm_ops, itg3200_suspend,
 387                                 itg3200_resume);
 388
 389 static const struct i2c_device_id itg3200_id[] = {
 390         { "itg3200", 0 },
 391         { }
 392 };
 393 MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, itg3200_id);
 394
 395 static const struct of_device_id itg3200_of_match[] = {
 396         { .compatible = "invensense,itg3200" },
 397         { }
 398 };
 399 MODULE_DEVICE_TABLE(of, itg3200_of_match);
 400
 401 static struct i2c_driver itg3200_driver = {
 402         .driver = {
 403                 .name   = "itg3200",
 404                 .of_match_table = itg3200_of_match,
 405                 .pm     = pm_sleep_ptr(&itg3200_pm_ops),
 406         },
 407         .id_table       = itg3200_id,
 408         .probe          = itg3200_probe,
 409         .remove         = itg3200_remove,
 410 };
 411
 412 module_i2c_driver(itg3200_driver);
 413
 414 MODULE_AUTHOR("Christian Strobel <christian.strobel@iis.fraunhofer.de>");
 415 MODULE_DESCRIPTION("ITG3200 Gyroscope I2C driver");
 416 MODULE_LICENSE("GPL v2");