drivers/iio/imu/adis.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Common library for ADIS16XXX devices
   4  *
   5  * Copyright 2012 Analog Devices Inc.
   6  *   Author: Lars-Peter Clausen <lars@metafoo.de>
   7  */
   8
   9 #include <linux/delay.h>
  10 #include <linux/gpio/consumer.h>
  11 #include <linux/mutex.h>
  12 #include <linux/device.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/spi/spi.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <asm/unaligned.h>
  17
  18 #include <linux/iio/iio.h>
  19 #include <linux/iio/imu/adis.h>
  20
  21 #define ADIS_MSC_CTRL_DATA_RDY_EN       BIT(2)
  22 #define ADIS_MSC_CTRL_DATA_RDY_POL_HIGH BIT(1)
  23 #define ADIS_MSC_CTRL_DATA_RDY_DIO2     BIT(0)
  24 #define ADIS_GLOB_CMD_SW_RESET          BIT(7)
  25
  26 /**
  27  * __adis_write_reg() - write N bytes to register (unlocked version)
  28  * @adis: The adis device
  29  * @reg: The address of the lower of the two registers
  30  * @value: The value to write to device (up to 4 bytes)
  31  * @size: The size of the @value (in bytes)
  32  */
  33 int __adis_write_reg(struct adis *adis, unsigned int reg, unsigned int value,
  34                      unsigned int size)
  35 {
  36         unsigned int page = reg / ADIS_PAGE_SIZE;
  37         int ret, i;
  38         struct spi_message msg;
  39         struct spi_transfer xfers[] = {
  40                 {
  41                         .tx_buf = adis->tx,
  42                         .bits_per_word = 8,
  43                         .len = 2,
  44                         .cs_change = 1,
  45                         .delay.value = adis->data->write_delay,
  46                         .delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
  47                         .cs_change_delay.value = adis->data->cs_change_delay,
  48                         .cs_change_delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
  49                 }, {
  50                         .tx_buf = adis->tx + 2,
  51                         .bits_per_word = 8,
  52                         .len = 2,
  53                         .cs_change = 1,
  54                         .delay.value = adis->data->write_delay,
  55                         .delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
  56                         .cs_change_delay.value = adis->data->cs_change_delay,
  57                         .cs_change_delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
  58                 }, {
  59                         .tx_buf = adis->tx + 4,
  60                         .bits_per_word = 8,
  61                         .len = 2,
  62                         .cs_change = 1,
  63                         .delay.value = adis->data->write_delay,
  64                         .delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
  65                         .cs_change_delay.value = adis->data->cs_change_delay,
  66                         .cs_change_delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
  67                 }, {
  68                         .tx_buf = adis->tx + 6,
  69                         .bits_per_word = 8,
  70                         .len = 2,
  71                         .delay.value = adis->data->write_delay,
  72                         .delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
  73                 }, {
  74                         .tx_buf = adis->tx + 8,
  75                         .bits_per_word = 8,
  76                         .len = 2,
  77                         .delay.value = adis->data->write_delay,
  78                         .delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
  79                 },
  80         };
  81
  82         spi_message_init(&msg);
  83
  84         if (adis->current_page != page) {
  85                 adis->tx[0] = ADIS_WRITE_REG(ADIS_REG_PAGE_ID);
  86                 adis->tx[1] = page;
  87                 spi_message_add_tail(&xfers[0], &msg);
  88         }
  89
  90         switch (size) {
  91         case 4:
  92                 adis->tx[8] = ADIS_WRITE_REG(reg + 3);
  93                 adis->tx[9] = (value >> 24) & 0xff;
  94                 adis->tx[6] = ADIS_WRITE_REG(reg + 2);
  95                 adis->tx[7] = (value >> 16) & 0xff;
  96                 fallthrough;
  97         case 2:
  98                 adis->tx[4] = ADIS_WRITE_REG(reg + 1);
  99                 adis->tx[5] = (value >> 8) & 0xff;
 100                 fallthrough;
 101         case 1:
 102                 adis->tx[2] = ADIS_WRITE_REG(reg);
 103                 adis->tx[3] = value & 0xff;
 104                 break;
 105         default:
 106                 return -EINVAL;
 107         }
 108
 109         xfers[size].cs_change = 0;
 110
 111         for (i = 1; i <= size; i++)
 112                 spi_message_add_tail(&xfers[i], &msg);
 113
 114         ret = spi_sync(adis->spi, &msg);
 115         if (ret) {
 116                 dev_err(&adis->spi->dev, "Failed to write register 0x%02X: %d\n",
 117                         reg, ret);
 118         } else {
 119                 adis->current_page = page;
 120         }
 121
 122         return ret;
 123 }
 124 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(__adis_write_reg, IIO_ADISLIB);
 125
 126 /**
 127  * __adis_read_reg() - read N bytes from register (unlocked version)
 128  * @adis: The adis device
 129  * @reg: The address of the lower of the two registers
 130  * @val: The value read back from the device
 131  * @size: The size of the @val buffer
 132  */
 133 int __adis_read_reg(struct adis *adis, unsigned int reg, unsigned int *val,
 134                     unsigned int size)
 135 {
 136         unsigned int page = reg / ADIS_PAGE_SIZE;
 137         struct spi_message msg;
 138         int ret;
 139         struct spi_transfer xfers[] = {
 140                 {
 141                         .tx_buf = adis->tx,
 142                         .bits_per_word = 8,
 143                         .len = 2,
 144                         .cs_change = 1,
 145                         .delay.value = adis->data->write_delay,
 146                         .delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
 147                         .cs_change_delay.value = adis->data->cs_change_delay,
 148                         .cs_change_delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
 149                 }, {
 150                         .tx_buf = adis->tx + 2,
 151                         .bits_per_word = 8,
 152                         .len = 2,
 153                         .cs_change = 1,
 154                         .delay.value = adis->data->read_delay,
 155                         .delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
 156                         .cs_change_delay.value = adis->data->cs_change_delay,
 157                         .cs_change_delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
 158                 }, {
 159                         .tx_buf = adis->tx + 4,
 160                         .rx_buf = adis->rx,
 161                         .bits_per_word = 8,
 162                         .len = 2,
 163                         .cs_change = 1,
 164                         .delay.value = adis->data->read_delay,
 165                         .delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
 166                         .cs_change_delay.value = adis->data->cs_change_delay,
 167                         .cs_change_delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
 168                 }, {
 169                         .rx_buf = adis->rx + 2,
 170                         .bits_per_word = 8,
 171                         .len = 2,
 172                         .delay.value = adis->data->read_delay,
 173                         .delay.unit = SPI_DELAY_UNIT_USECS,
 174                 },
 175         };
 176
 177         spi_message_init(&msg);
 178
 179         if (adis->current_page != page) {
 180                 adis->tx[0] = ADIS_WRITE_REG(ADIS_REG_PAGE_ID);
 181                 adis->tx[1] = page;
 182                 spi_message_add_tail(&xfers[0], &msg);
 183         }
 184
 185         switch (size) {
 186         case 4:
 187                 adis->tx[2] = ADIS_READ_REG(reg + 2);
 188                 adis->tx[3] = 0;
 189                 spi_message_add_tail(&xfers[1], &msg);
 190                 fallthrough;
 191         case 2:
 192                 adis->tx[4] = ADIS_READ_REG(reg);
 193                 adis->tx[5] = 0;
 194                 spi_message_add_tail(&xfers[2], &msg);
 195                 spi_message_add_tail(&xfers[3], &msg);
 196                 break;
 197         default:
 198                 return -EINVAL;
 199         }
 200
 201         ret = spi_sync(adis->spi, &msg);
 202         if (ret) {
 203                 dev_err(&adis->spi->dev, "Failed to read register 0x%02X: %d\n",
 204                         reg, ret);
 205                 return ret;
 206         }
 207
 208         adis->current_page = page;
 209
 210         switch (size) {
 211         case 4:
 212                 *val = get_unaligned_be32(adis->rx);
 213                 break;
 214         case 2:
 215                 *val = get_unaligned_be16(adis->rx + 2);
 216                 break;
 217         }
 218
 219         return ret;
 220 }
 221 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(__adis_read_reg, IIO_ADISLIB);
 222 /**
 223  * __adis_update_bits_base() - ADIS Update bits function - Unlocked version
 224  * @adis: The adis device
 225  * @reg: The address of the lower of the two registers
 226  * @mask: Bitmask to change
 227  * @val: Value to be written
 228  * @size: Size of the register to update
 229  *
 230  * Updates the desired bits of @reg in accordance with @mask and @val.
 231  */
 232 int __adis_update_bits_base(struct adis *adis, unsigned int reg, const u32 mask,
 233                             const u32 val, u8 size)
 234 {
 235         int ret;
 236         u32 __val;
 237
 238         ret = __adis_read_reg(adis, reg, &__val, size);
 239         if (ret)
 240                 return ret;
 241
 242         __val = (__val & ~mask) | (val & mask);
 243
 244         return __adis_write_reg(adis, reg, __val, size);
 245 }
 246 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(__adis_update_bits_base, IIO_ADISLIB);
 247
 248 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 249
 250 int adis_debugfs_reg_access(struct iio_dev *indio_dev, unsigned int reg,
 251                             unsigned int writeval, unsigned int *readval)
 252 {
 253         struct adis *adis = iio_device_get_drvdata(indio_dev);
 254
 255         if (readval) {
 256                 u16 val16;
 257                 int ret;
 258
 259                 ret = adis_read_reg_16(adis, reg, &val16);
 260                 if (ret == 0)
 261                         *readval = val16;
 262
 263                 return ret;
 264         }
 265
 266         return adis_write_reg_16(adis, reg, writeval);
 267 }
 268 EXPORT_SYMBOL_NS(adis_debugfs_reg_access, IIO_ADISLIB);
 269
 270 #endif
 271
 272 /**
 273  * __adis_enable_irq() - Enable or disable data ready IRQ (unlocked)
 274  * @adis: The adis device
 275  * @enable: Whether to enable the IRQ
 276  *
 277  * Returns 0 on success, negative error code otherwise
 278  */
 279 int __adis_enable_irq(struct adis *adis, bool enable)
 280 {
 281         int ret;
 282         u16 msc;
 283
 284         if (adis->data->enable_irq)
 285                 return adis->data->enable_irq(adis, enable);
 286
 287         if (adis->data->unmasked_drdy) {
 288                 if (enable)
 289                         enable_irq(adis->spi->irq);
 290                 else
 291                         disable_irq(adis->spi->irq);
 292
 293                 return 0;
 294         }
 295
 296         ret = __adis_read_reg_16(adis, adis->data->msc_ctrl_reg, &msc);
 297         if (ret)
 298                 return ret;
 299
 300         msc |= ADIS_MSC_CTRL_DATA_RDY_POL_HIGH;
 301         msc &= ~ADIS_MSC_CTRL_DATA_RDY_DIO2;
 302         if (enable)
 303                 msc |= ADIS_MSC_CTRL_DATA_RDY_EN;
 304         else
 305                 msc &= ~ADIS_MSC_CTRL_DATA_RDY_EN;
 306
 307         return __adis_write_reg_16(adis, adis->data->msc_ctrl_reg, msc);
 308 }
 309 EXPORT_SYMBOL_NS(__adis_enable_irq, IIO_ADISLIB);
 310
 311 /**
 312  * __adis_check_status() - Check the device for error conditions (unlocked)
 313  * @adis: The adis device
 314  *
 315  * Returns 0 on success, a negative error code otherwise
 316  */
 317 int __adis_check_status(struct adis *adis)
 318 {
 319         u16 status;
 320         int ret;
 321         int i;
 322
 323         ret = __adis_read_reg_16(adis, adis->data->diag_stat_reg, &status);
 324         if (ret)
 325                 return ret;
 326
 327         status &= adis->data->status_error_mask;
 328
 329         if (status == 0)
 330                 return 0;
 331
 332         for (i = 0; i < 16; ++i) {
 333                 if (status & BIT(i)) {
 334                         dev_err(&adis->spi->dev, "%s.\n",
 335                                 adis->data->status_error_msgs[i]);
 336                 }
 337         }
 338
 339         return -EIO;
 340 }
 341 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(__adis_check_status, IIO_ADISLIB);
 342
 343 /**
 344  * __adis_reset() - Reset the device (unlocked version)
 345  * @adis: The adis device
 346  *
 347  * Returns 0 on success, a negative error code otherwise
 348  */
 349 int __adis_reset(struct adis *adis)
 350 {
 351         int ret;
 352         const struct adis_timeout *timeouts = adis->data->timeouts;
 353
 354         ret = __adis_write_reg_8(adis, adis->data->glob_cmd_reg,
 355                                  ADIS_GLOB_CMD_SW_RESET);
 356         if (ret) {
 357                 dev_err(&adis->spi->dev, "Failed to reset device: %d\n", ret);
 358                 return ret;
 359         }
 360
 361         msleep(timeouts->sw_reset_ms);
 362
 363         return 0;
 364 }
 365 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(__adis_reset, IIO_ADIS_LIB);
 366
 367 static int adis_self_test(struct adis *adis)
 368 {
 369         int ret;
 370         const struct adis_timeout *timeouts = adis->data->timeouts;
 371
 372         ret = __adis_write_reg_16(adis, adis->data->self_test_reg,
 373                                   adis->data->self_test_mask);
 374         if (ret) {
 375                 dev_err(&adis->spi->dev, "Failed to initiate self test: %d\n",
 376                         ret);
 377                 return ret;
 378         }
 379
 380         msleep(timeouts->self_test_ms);
 381
 382         ret = __adis_check_status(adis);
 383
 384         if (adis->data->self_test_no_autoclear)
 385                 __adis_write_reg_16(adis, adis->data->self_test_reg, 0x00);
 386
 387         return ret;
 388 }
 389
 390 /**
 391  * __adis_initial_startup() - Device initial setup
 392  * @adis: The adis device
 393  *
 394  * The function performs a HW reset via a reset pin that should be specified
 395  * via GPIOLIB. If no pin is configured a SW reset will be performed.
 396  * The RST pin for the ADIS devices should be configured as ACTIVE_LOW.
 397  *
 398  * After the self-test operation is performed, the function will also check
 399  * that the product ID is as expected. This assumes that drivers providing
 400  * 'prod_id_reg' will also provide the 'prod_id'.
 401  *
 402  * Returns 0 if the device is operational, a negative error code otherwise.
 403  *
 404  * This function should be called early on in the device initialization sequence
 405  * to ensure that the device is in a sane and known state and that it is usable.
 406  */
 407 int __adis_initial_startup(struct adis *adis)
 408 {
 409         const struct adis_timeout *timeouts = adis->data->timeouts;
 410         struct gpio_desc *gpio;
 411         u16 prod_id;
 412         int ret;
 413
 414         /* check if the device has rst pin low */
 415         gpio = devm_gpiod_get_optional(&adis->spi->dev, "reset", GPIOD_OUT_HIGH);
 416         if (IS_ERR(gpio))
 417                 return PTR_ERR(gpio);
 418
 419         if (gpio) {
 420                 usleep_range(10, 12);
 421                 /* bring device out of reset */
 422                 gpiod_set_value_cansleep(gpio, 0);
 423                 msleep(timeouts->reset_ms);
 424         } else {
 425                 ret = __adis_reset(adis);
 426                 if (ret)
 427                         return ret;
 428         }
 429
 430         ret = adis_self_test(adis);
 431         if (ret)
 432                 return ret;
 433
 434         /*
 435          * don't bother calling this if we can't unmask the IRQ as in this case
 436          * the IRQ is most likely not yet requested and we will request it
 437          * with 'IRQF_NO_AUTOEN' anyways.
 438          */
 439         if (!adis->data->unmasked_drdy)
 440                 __adis_enable_irq(adis, false);
 441
 442         if (!adis->data->prod_id_reg)
 443                 return 0;
 444
 445         ret = adis_read_reg_16(adis, adis->data->prod_id_reg, &prod_id);
 446         if (ret)
 447                 return ret;
 448
 449         if (prod_id != adis->data->prod_id)
 450                 dev_warn(&adis->spi->dev,
 451                          "Device ID(%u) and product ID(%u) do not match.\n",
 452                          adis->data->prod_id, prod_id);
 453
 454         return 0;
 455 }
 456 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(__adis_initial_startup, IIO_ADISLIB);
 457
 458 /**
 459  * adis_single_conversion() - Performs a single sample conversion
 460  * @indio_dev: The IIO device
 461  * @chan: The IIO channel
 462  * @error_mask: Mask for the error bit
 463  * @val: Result of the conversion
 464  *
 465  * Returns IIO_VAL_INT on success, a negative error code otherwise.
 466  *
 467  * The function performs a single conversion on a given channel and post
 468  * processes the value accordingly to the channel spec. If a error_mask is given
 469  * the function will check if the mask is set in the returned raw value. If it
 470  * is set the function will perform a self-check. If the device does not report
 471  * a error bit in the channels raw value set error_mask to 0.
 472  */
 473 int adis_single_conversion(struct iio_dev *indio_dev,
 474                            const struct iio_chan_spec *chan,
 475                            unsigned int error_mask, int *val)
 476 {
 477         struct adis *adis = iio_device_get_drvdata(indio_dev);
 478         unsigned int uval;
 479         int ret;
 480
 481         mutex_lock(&adis->state_lock);
 482
 483         ret = __adis_read_reg(adis, chan->address, &uval,
 484                               chan->scan_type.storagebits / 8);
 485         if (ret)
 486                 goto err_unlock;
 487
 488         if (uval & error_mask) {
 489                 ret = __adis_check_status(adis);
 490                 if (ret)
 491                         goto err_unlock;
 492         }
 493
 494         if (chan->scan_type.sign == 's')
 495                 *val = sign_extend32(uval, chan->scan_type.realbits - 1);
 496         else
 497                 *val = uval & ((1 << chan->scan_type.realbits) - 1);
 498
 499         ret = IIO_VAL_INT;
 500 err_unlock:
 501         mutex_unlock(&adis->state_lock);
 502         return ret;
 503 }
 504 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(adis_single_conversion, IIO_ADISLIB);
 505
 506 /**
 507  * adis_init() - Initialize adis device structure
 508  * @adis:       The adis device
 509  * @indio_dev:  The iio device
 510  * @spi:        The spi device
 511  * @data:       Chip specific data
 512  *
 513  * Returns 0 on success, a negative error code otherwise.
 514  *
 515  * This function must be called, before any other adis helper function may be
 516  * called.
 517  */
 518 int adis_init(struct adis *adis, struct iio_dev *indio_dev,
 519               struct spi_device *spi, const struct adis_data *data)
 520 {
 521         if (!data || !data->timeouts) {
 522                 dev_err(&spi->dev, "No config data or timeouts not defined!\n");
 523                 return -EINVAL;
 524         }
 525
 526         mutex_init(&adis->state_lock);
 527         adis->spi = spi;
 528         adis->data = data;
 529         iio_device_set_drvdata(indio_dev, adis);
 530
 531         if (data->has_paging) {
 532                 /* Need to set the page before first read/write */
 533                 adis->current_page = -1;
 534         } else {
 535                 /* Page will always be 0 */
 536                 adis->current_page = 0;
 537         }
 538
 539         return 0;
 540 }
 541 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(adis_init, IIO_ADISLIB);
 542
 543 MODULE_LICENSE("GPL");
 544 MODULE_AUTHOR("Lars-Peter Clausen <lars@metafoo.de>");
 545 MODULE_DESCRIPTION("Common library code for ADIS16XXX devices");