// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * AFE4403 Heart Rate Monitors and Low-Cost Pulse Oximeters
 *
 * Copyright (C) 2015-2016 Texas Instruments Incorporated - https://www.ti.com/
 * Andrew F. Davis <afd@ti.com>
 */

#include <linux/device.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/spi/spi.h>
#include <linux/sysfs.h>
#include <linux/regulator/consumer.h>

#include <linux/iio/iio.h>
#include <linux/iio/sysfs.h>
#include <linux/iio/buffer.h>
#include <linux/iio/trigger.h>
#include <linux/iio/triggered_buffer.h>
#include <linux/iio/trigger_consumer.h>

#include <linux/unaligned.h>

#include "afe440x.h"

#define AFE4403_DRIVER_NAME  "afe4403"

/* AFE4403 Registers */
#define AFE4403_TIAGAIN   0x20
#define AFE4403_TIA_AMB_GAIN  0x21

enum afe4403_fields {
 /* Gains */
 F_RF_LED1, F_CF_LED1,
 F_RF_LED, F_CF_LED,

 /* LED Current */
 F_ILED1, F_ILED2,

 /* sentinel */
 F_MAX_FIELDS
};

static const struct reg_field afe4403_reg_fields[] = {
 /* Gains */
 [F_RF_LED1] = REG_FIELD(AFE4403_TIAGAIN, 0, 2),
 [F_CF_LED1] = REG_FIELD(AFE4403_TIAGAIN, 3, 7),
 [F_RF_LED] = REG_FIELD(AFE4403_TIA_AMB_GAIN, 0, 2),
 [F_CF_LED] = REG_FIELD(AFE4403_TIA_AMB_GAIN, 3, 7),
 /* LED Current */
 [F_ILED1] = REG_FIELD(AFE440X_LEDCNTRL, 0, 7),
 [F_ILED2] = REG_FIELD(AFE440X_LEDCNTRL, 8, 15),
};

/**
 * struct afe4403_data - AFE4403 device instance data
 * @dev: Device structure
 * @spi: SPI device handle
 * @regmap: Register map of the device
 * @fields: Register fields of the device
 * @regulator: Pointer to the regulator for the IC
 * @trig: IIO trigger for this device
 * @irq: ADC_RDY line interrupt number
 * @buffer: Used to construct data layout to push into IIO buffer.
 */
struct afe4403_data {
 struct device *dev;
 struct spi_device *spi;
 struct regmap *regmap;
 struct regmap_field *fields[F_MAX_FIELDS];
 struct regulator *regulator;
 struct iio_trigger *trig;
 int irq;
 /* Ensure suitable alignment for timestamp */
 s32 buffer[8] __aligned(8);
};

enum afe4403_chan_id {
 LED2 = 1,
 ALED2,
 LED1,
 ALED1,
 LED2_ALED2,
 LED1_ALED1,
};

static const unsigned int afe4403_channel_values[] = {
 [LED2] = AFE440X_LED2VAL,
 [ALED2] = AFE440X_ALED2VAL,
 [LED1] = AFE440X_LED1VAL,
 [ALED1] = AFE440X_ALED1VAL,
 [LED2_ALED2] = AFE440X_LED2_ALED2VAL,
 [LED1_ALED1] = AFE440X_LED1_ALED1VAL,
};

static const unsigned int afe4403_channel_leds[] = {
 [LED2] = F_ILED2,
 [LED1] = F_ILED1,
};

static const struct iio_chan_spec afe4403_channels[] = {
 /* ADC values */
 AFE440X_INTENSITY_CHAN(LED2, 0),
 AFE440X_INTENSITY_CHAN(ALED2, 0),
 AFE440X_INTENSITY_CHAN(LED1, 0),
 AFE440X_INTENSITY_CHAN(ALED1, 0),
 AFE440X_INTENSITY_CHAN(LED2_ALED2, 0),
 AFE440X_INTENSITY_CHAN(LED1_ALED1, 0),
 /* LED current */
 AFE440X_CURRENT_CHAN(LED2),
 AFE440X_CURRENT_CHAN(LED1),
};

static const struct afe440x_val_table afe4403_res_table[] = {
 { 500000 }, { 250000 }, { 100000 }, { 50000 },
 { 25000 }, { 10000 }, { 1000000 }, { 0 },
};
AFE440X_TABLE_ATTR(in_intensity_resistance_available, afe4403_res_table);

static const struct afe440x_val_table afe4403_cap_table[] = {
 { 0, 5000 }, { 0, 10000 }, { 0, 20000 }, { 0, 25000 },
 { 0, 30000 }, { 0, 35000 }, { 0, 45000 }, { 0, 50000 },
 { 0, 55000 }, { 0, 60000 }, { 0, 70000 }, { 0, 75000 },
 { 0, 80000 }, { 0, 85000 }, { 0, 95000 }, { 0, 100000 },
 { 0, 155000 }, { 0, 160000 }, { 0, 170000 }, { 0, 175000 },
 { 0, 180000 }, { 0, 185000 }, { 0, 195000 }, { 0, 200000 },
 { 0, 205000 }, { 0, 210000 }, { 0, 220000 }, { 0, 225000 },
 { 0, 230000 }, { 0, 235000 }, { 0, 245000 }, { 0, 250000 },
};
AFE440X_TABLE_ATTR(in_intensity_capacitance_available, afe4403_cap_table);

static ssize_t afe440x_show_register(struct device *dev,
         struct device_attribute *attr,
         char *buf)
{
 struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
 struct afe4403_data *afe = iio_priv(indio_dev);
 struct afe440x_attr *afe440x_attr = to_afe440x_attr(attr);
 unsigned int reg_val;
 int vals[2];
 int ret;

 ret = regmap_field_read(afe->fields[afe440x_attr->field], ®_val);
 if (ret)
  return ret;

 if (reg_val >= afe440x_attr->table_size)
  return -EINVAL;

 vals[0] = afe440x_attr->val_table[reg_val].integer;
 vals[1] = afe440x_attr->val_table[reg_val].fract;

 return iio_format_value(buf, IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO, 2, vals);
}

static ssize_t afe440x_store_register(struct device *dev,
          struct device_attribute *attr,
          const char *buf, size_t count)
{
 struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
 struct afe4403_data *afe = iio_priv(indio_dev);
 struct afe440x_attr *afe440x_attr = to_afe440x_attr(attr);
 int val, integer, fract, ret;

 ret = iio_str_to_fixpoint(buf, 100000, &integer, &fract);
 if (ret)
  return ret;

 for (val = 0; val < afe440x_attr->table_size; val++)
  if (afe440x_attr->val_table[val].integer == integer &&
      afe440x_attr->val_table[val].fract == fract)
   break;
 if (val == afe440x_attr->table_size)
  return -EINVAL;

 ret = regmap_field_write(afe->fields[afe440x_attr->field], val);
 if (ret)
  return ret;

 return count;
}

static AFE440X_ATTR(in_intensity1_resistance, F_RF_LED, afe4403_res_table);
static AFE440X_ATTR(in_intensity1_capacitance, F_CF_LED, afe4403_cap_table);

static AFE440X_ATTR(in_intensity2_resistance, F_RF_LED, afe4403_res_table);
static AFE440X_ATTR(in_intensity2_capacitance, F_CF_LED, afe4403_cap_table);

static AFE440X_ATTR(in_intensity3_resistance, F_RF_LED1, afe4403_res_table);
static AFE440X_ATTR(in_intensity3_capacitance, F_CF_LED1, afe4403_cap_table);

static AFE440X_ATTR(in_intensity4_resistance, F_RF_LED1, afe4403_res_table);
static AFE440X_ATTR(in_intensity4_capacitance, F_CF_LED1, afe4403_cap_table);

static struct attribute *afe440x_attributes[] = {
 &dev_attr_in_intensity_resistance_available.attr,
 &dev_attr_in_intensity_capacitance_available.attr,
 &afe440x_attr_in_intensity1_resistance.dev_attr.attr,
 &afe440x_attr_in_intensity1_capacitance.dev_attr.attr,
 &afe440x_attr_in_intensity2_resistance.dev_attr.attr,
 &afe440x_attr_in_intensity2_capacitance.dev_attr.attr,
 &afe440x_attr_in_intensity3_resistance.dev_attr.attr,
 &afe440x_attr_in_intensity3_capacitance.dev_attr.attr,
 &afe440x_attr_in_intensity4_resistance.dev_attr.attr,
 &afe440x_attr_in_intensity4_capacitance.dev_attr.attr,
 NULL
};

static const struct attribute_group afe440x_attribute_group = {
 .attrs = afe440x_attributes
};

static int afe4403_read(struct afe4403_data *afe, unsigned int reg, u32 *val)
{
 u8 tx[4] = {AFE440X_CONTROL0, 0x0, 0x0, AFE440X_CONTROL0_READ};
 u8 rx[3];
 int ret;

 /* Enable reading from the device */
 ret = spi_write_then_read(afe->spi, tx, 4, NULL, 0);
 if (ret)
  return ret;

 ret = spi_write_then_read(afe->spi, ®, 1, rx, sizeof(rx));
 if (ret)
  return ret;

 *val = get_unaligned_be24(&rx[0]);

 /* Disable reading from the device */
 tx[3] = AFE440X_CONTROL0_WRITE;
 ret = spi_write_then_read(afe->spi, tx, 4, NULL, 0);
 if (ret)
  return ret;

 return 0;
}

static int afe4403_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
       struct iio_chan_spec const *chan,
       int *val, int *val2, long mask)
{
 struct afe4403_data *afe = iio_priv(indio_dev);
 unsigned int reg, field;
 int ret;

 switch (chan->type) {
 case IIO_INTENSITY:
  switch (mask) {
  case IIO_CHAN_INFO_RAW:
   reg = afe4403_channel_values[chan->address];
   ret = afe4403_read(afe, reg, val);
   if (ret)
    return ret;
   return IIO_VAL_INT;
  }
  break;
 case IIO_CURRENT:
  switch (mask) {
  case IIO_CHAN_INFO_RAW:
   field = afe4403_channel_leds[chan->address];
   ret = regmap_field_read(afe->fields[field], val);
   if (ret)
    return ret;
   return IIO_VAL_INT;
  case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
   *val = 0;
   *val2 = 800000;
   return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
  }
  break;
 default:
  break;
 }

 return -EINVAL;
}

static int afe4403_write_raw(struct iio_dev *indio_dev,
        struct iio_chan_spec const *chan,
        int val, int val2, long mask)
{
 struct afe4403_data *afe = iio_priv(indio_dev);
 unsigned int field = afe4403_channel_leds[chan->address];

 switch (chan->type) {
 case IIO_CURRENT:
  switch (mask) {
  case IIO_CHAN_INFO_RAW:
   return regmap_field_write(afe->fields[field], val);
  }
  break;
 default:
  break;
 }

 return -EINVAL;
}

static const struct iio_info afe4403_iio_info = {
 .attrs = &afe440x_attribute_group,
 .read_raw = afe4403_read_raw,
 .write_raw = afe4403_write_raw,
};

static irqreturn_t afe4403_trigger_handler(int irq, void *private)
{
 struct iio_poll_func *pf = private;
 struct iio_dev *indio_dev = pf->indio_dev;
 struct afe4403_data *afe = iio_priv(indio_dev);
 int ret, bit, i = 0;
 u8 tx[4] = {AFE440X_CONTROL0, 0x0, 0x0, AFE440X_CONTROL0_READ};
 u8 rx[3];

 /* Enable reading from the device */
 ret = spi_write_then_read(afe->spi, tx, 4, NULL, 0);
 if (ret)
  goto err;

 iio_for_each_active_channel(indio_dev, bit) {
  ret = spi_write_then_read(afe->spi,
       &afe4403_channel_values[bit], 1,
       rx, sizeof(rx));
  if (ret)
   goto err;

  afe->buffer[i++] = get_unaligned_be24(&rx[0]);
 }

 /* Disable reading from the device */
 tx[3] = AFE440X_CONTROL0_WRITE;
 ret = spi_write_then_read(afe->spi, tx, 4, NULL, 0);
 if (ret)
  goto err;

 iio_push_to_buffers_with_timestamp(indio_dev, afe->buffer,
        pf->timestamp);
err:
 iio_trigger_notify_done(indio_dev->trig);

 return IRQ_HANDLED;
}

static void afe4403_regulator_disable(void *data)
{
 struct regulator *regulator = data;

 regulator_disable(regulator);
}

#define AFE4403_TIMING_PAIRS   \
 { AFE440X_LED2STC, 0x000050 }, \
 { AFE440X_LED2ENDC, 0x0003e7 }, \
 { AFE440X_LED1LEDSTC, 0x0007d0 }, \
 { AFE440X_LED1LEDENDC, 0x000bb7 }, \
 { AFE440X_ALED2STC, 0x000438 }, \
 { AFE440X_ALED2ENDC, 0x0007cf }, \
 { AFE440X_LED1STC, 0x000820 }, \
 { AFE440X_LED1ENDC, 0x000bb7 }, \
 { AFE440X_LED2LEDSTC, 0x000000 }, \
 { AFE440X_LED2LEDENDC, 0x0003e7 }, \
 { AFE440X_ALED1STC, 0x000c08 }, \
 { AFE440X_ALED1ENDC, 0x000f9f }, \
 { AFE440X_LED2CONVST, 0x0003ef }, \
 { AFE440X_LED2CONVEND, 0x0007cf }, \
 { AFE440X_ALED2CONVST, 0x0007d7 }, \
 { AFE440X_ALED2CONVEND, 0x000bb7 }, \
 { AFE440X_LED1CONVST, 0x000bbf }, \
 { AFE440X_LED1CONVEND, 0x009c3f }, \
 { AFE440X_ALED1CONVST, 0x000fa7 }, \
 { AFE440X_ALED1CONVEND, 0x001387 }, \
 { AFE440X_ADCRSTSTCT0, 0x0003e8 }, \
 { AFE440X_ADCRSTENDCT0, 0x0003eb }, \
 { AFE440X_ADCRSTSTCT1, 0x0007d0 }, \
 { AFE440X_ADCRSTENDCT1, 0x0007d3 }, \
 { AFE440X_ADCRSTSTCT2, 0x000bb8 }, \
 { AFE440X_ADCRSTENDCT2, 0x000bbb }, \
 { AFE440X_ADCRSTSTCT3, 0x000fa0 }, \
 { AFE440X_ADCRSTENDCT3, 0x000fa3 }, \
 { AFE440X_PRPCOUNT, 0x009c3f }, \
 { AFE440X_PDNCYCLESTC, 0x001518 }, \
 { AFE440X_PDNCYCLEENDC, 0x00991f }

static const struct reg_sequence afe4403_reg_sequences[] = {
 AFE4403_TIMING_PAIRS,
 { AFE440X_CONTROL1, AFE440X_CONTROL1_TIMEREN },
 { AFE4403_TIAGAIN, AFE440X_TIAGAIN_ENSEPGAIN },
};

static const struct regmap_range afe4403_yes_ranges[] = {
 regmap_reg_range(AFE440X_LED2VAL, AFE440X_LED1_ALED1VAL),
};

static const struct regmap_access_table afe4403_volatile_table = {
 .yes_ranges = afe4403_yes_ranges,
 .n_yes_ranges = ARRAY_SIZE(afe4403_yes_ranges),
};

static const struct regmap_config afe4403_regmap_config = {
 .reg_bits = 8,
 .val_bits = 24,

 .max_register = AFE440X_PDNCYCLEENDC,
 .cache_type = REGCACHE_MAPLE,
 .volatile_table = &afe4403_volatile_table,
};

static const struct of_device_id afe4403_of_match[] = {
 { .compatible = "ti,afe4403", },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, afe4403_of_match);

static int afe4403_suspend(struct device *dev)
{
 struct iio_dev *indio_dev = spi_get_drvdata(to_spi_device(dev));
 struct afe4403_data *afe = iio_priv(indio_dev);
 int ret;

 ret = regmap_set_bits(afe->regmap, AFE440X_CONTROL2,
         AFE440X_CONTROL2_PDN_AFE);
 if (ret)
  return ret;

 ret = regulator_disable(afe->regulator);
 if (ret) {
  dev_err(dev, "Unable to disable regulator\n");
  return ret;
 }

 return 0;
}

static int afe4403_resume(struct device *dev)
{
 struct iio_dev *indio_dev = spi_get_drvdata(to_spi_device(dev));
 struct afe4403_data *afe = iio_priv(indio_dev);
 int ret;

 ret = regulator_enable(afe->regulator);
 if (ret) {
  dev_err(dev, "Unable to enable regulator\n");
  return ret;
 }

 ret = regmap_clear_bits(afe->regmap, AFE440X_CONTROL2,
    AFE440X_CONTROL2_PDN_AFE);
 if (ret)
  return ret;

 return 0;
}

static DEFINE_SIMPLE_DEV_PM_OPS(afe4403_pm_ops, afe4403_suspend,
    afe4403_resume);

static int afe4403_probe(struct spi_device *spi)
{
 struct iio_dev *indio_dev;
 struct afe4403_data *afe;
 int i, ret;

 indio_dev = devm_iio_device_alloc(&spi->dev, sizeof(*afe));
 if (!indio_dev)
  return -ENOMEM;

 afe = iio_priv(indio_dev);
 spi_set_drvdata(spi, indio_dev);

 afe->dev = &spi->dev;
 afe->spi = spi;
 afe->irq = spi->irq;

 afe->regmap = devm_regmap_init_spi(spi, &afe4403_regmap_config);
 if (IS_ERR(afe->regmap)) {
  dev_err(afe->dev, "Unable to allocate register map\n");
  return PTR_ERR(afe->regmap);
 }

 for (i = 0; i < F_MAX_FIELDS; i++) {
  afe->fields[i] = devm_regmap_field_alloc(afe->dev, afe->regmap,
        afe4403_reg_fields[i]);
  if (IS_ERR(afe->fields[i])) {
   dev_err(afe->dev, "Unable to allocate regmap fields\n");
   return PTR_ERR(afe->fields[i]);
  }
 }

 afe->regulator = devm_regulator_get(afe->dev, "tx_sup");
 if (IS_ERR(afe->regulator))
  return dev_err_probe(afe->dev, PTR_ERR(afe->regulator),
         "Unable to get regulator\n");

 ret = regulator_enable(afe->regulator);
 if (ret) {
  dev_err(afe->dev, "Unable to enable regulator\n");
  return ret;
 }
 ret = devm_add_action_or_reset(afe->dev, afe4403_regulator_disable, afe->regulator);
 if (ret) {
  dev_err(afe->dev, "Unable to add regulator disable action\n");
  return ret;
 }

 ret = regmap_write(afe->regmap, AFE440X_CONTROL0,
      AFE440X_CONTROL0_SW_RESET);
 if (ret) {
  dev_err(afe->dev, "Unable to reset device\n");
  return ret;
 }

 ret = regmap_multi_reg_write(afe->regmap, afe4403_reg_sequences,
         ARRAY_SIZE(afe4403_reg_sequences));
 if (ret) {
  dev_err(afe->dev, "Unable to set register defaults\n");
  return ret;
 }

 indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
 indio_dev->channels = afe4403_channels;
 indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(afe4403_channels);
 indio_dev->name = AFE4403_DRIVER_NAME;
 indio_dev->info = &afe4403_iio_info;

 if (afe->irq > 0) {
  afe->trig = devm_iio_trigger_alloc(afe->dev,
         "%s-dev%d",
         indio_dev->name,
         iio_device_id(indio_dev));
  if (!afe->trig) {
   dev_err(afe->dev, "Unable to allocate IIO trigger\n");
   return -ENOMEM;
  }

  iio_trigger_set_drvdata(afe->trig, indio_dev);

  ret = devm_iio_trigger_register(afe->dev, afe->trig);
  if (ret) {
   dev_err(afe->dev, "Unable to register IIO trigger\n");
   return ret;
  }

  ret = devm_request_threaded_irq(afe->dev, afe->irq,
      iio_trigger_generic_data_rdy_poll,
      NULL, IRQF_ONESHOT,
      AFE4403_DRIVER_NAME,
      afe->trig);
  if (ret) {
   dev_err(afe->dev, "Unable to request IRQ\n");
   return ret;
  }
 }

 ret = devm_iio_triggered_buffer_setup(afe->dev, indio_dev,
           &iio_pollfunc_store_time,
           afe4403_trigger_handler, NULL);
 if (ret) {
  dev_err(afe->dev, "Unable to setup buffer\n");
  return ret;
 }

 ret = devm_iio_device_register(afe->dev, indio_dev);
 if (ret) {
  dev_err(afe->dev, "Unable to register IIO device\n");
  return ret;
 }

 return 0;
}

static const struct spi_device_id afe4403_ids[] = {
 { "afe4403", 0 },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(spi, afe4403_ids);

static struct spi_driver afe4403_spi_driver = {
 .driver = {
  .name = AFE4403_DRIVER_NAME,
  .of_match_table = afe4403_of_match,
  .pm = pm_sleep_ptr(&afe4403_pm_ops),
 },
 .probe = afe4403_probe,
 .id_table = afe4403_ids,
};
module_spi_driver(afe4403_spi_driver);

MODULE_AUTHOR("Andrew F. Davis <afd@ti.com>");
MODULE_DESCRIPTION("TI AFE4403 Heart Rate Monitor and Pulse Oximeter AFE");
MODULE_LICENSE("GPL v2");