// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Driver for MPS MP3309C White LED driver with I2C interface
 *
 * This driver support both analog (by I2C commands) and PWM dimming control
 * modes.
 *
 * Copyright (C) 2023 ASEM Srl
 * Author: Flavio Suligoi <f.suligoi@asem.it>
 *
 * Based on pwm_bl.c
 */

#include <linux/backlight.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/mod_devicetable.h>
#include <linux/property.h>
#include <linux/pwm.h>
#include <linux/regmap.h>

#define REG_I2C_0 0x00
#define REG_I2C_1 0x01

#define REG_I2C_0_EN 0x80
#define REG_I2C_0_D0 0x40
#define REG_I2C_0_D1 0x20
#define REG_I2C_0_D2 0x10
#define REG_I2C_0_D3 0x08
#define REG_I2C_0_D4 0x04
#define REG_I2C_0_RSRV1 0x02
#define REG_I2C_0_RSRV2 0x01

#define REG_I2C_1_RSRV1 0x80
#define REG_I2C_1_DIMS 0x40
#define REG_I2C_1_SYNC 0x20
#define REG_I2C_1_OVP0 0x10
#define REG_I2C_1_OVP1 0x08
#define REG_I2C_1_VOS 0x04
#define REG_I2C_1_LEDO 0x02
#define REG_I2C_1_OTP 0x01

#define ANALOG_I2C_NUM_LEVELS 32  /* 0..31 */
#define ANALOG_I2C_REG_MASK 0x7c

#define MP3309C_PWM_DEFAULT_NUM_LEVELS 256 /* 0..255 */

enum mp3309c_status_value {
 FIRST_POWER_ON,
 BACKLIGHT_OFF,
 BACKLIGHT_ON,
};

enum mp3309c_dimming_mode_value {
 DIMMING_PWM,
 DIMMING_ANALOG_I2C,
};

struct mp3309c_platform_data {
 unsigned int max_brightness;
 unsigned int default_brightness;
 unsigned int *levels;
 u8  dimming_mode;
 u8  over_voltage_protection;
 bool sync_mode;
 u8 status;
};

struct mp3309c_chip {
 struct device *dev;
 struct mp3309c_platform_data *pdata;
 struct backlight_device *bl;
 struct gpio_desc *enable_gpio;
 struct regmap *regmap;
 struct pwm_device *pwmd;
};

static const struct regmap_config mp3309c_regmap = {
 .name = "mp3309c_regmap",
 .reg_bits = 8,
 .reg_stride = 1,
 .val_bits = 8,
 .max_register = REG_I2C_1,
};

static int mp3309c_enable_device(struct mp3309c_chip *chip)
{
 u8 reg_val;
 int ret;

 /* I2C register #0 - Device enable */
 ret = regmap_update_bits(chip->regmap, REG_I2C_0, REG_I2C_0_EN,
     REG_I2C_0_EN);
 if (ret)
  return ret;

 /*
  * I2C register #1 - Set working mode:
  *  - enable/disable synchronous mode
  *  - set overvoltage protection (OVP)
 */
 reg_val = 0x00;
 if (chip->pdata->sync_mode)
  reg_val |= REG_I2C_1_SYNC;
 reg_val |= chip->pdata->over_voltage_protection;
 ret = regmap_write(chip->regmap, REG_I2C_1, reg_val);
 if (ret)
  return ret;

 return 0;
}

static int mp3309c_bl_update_status(struct backlight_device *bl)
{
 struct mp3309c_chip *chip = bl_get_data(bl);
 int brightness = backlight_get_brightness(bl);
 struct pwm_state pwmstate;
 unsigned int analog_val, bits_val;
 int i, ret;

 if (chip->pdata->dimming_mode == DIMMING_PWM) {
  /*
   * PWM control mode
 */
  pwm_get_state(chip->pwmd, &pwmstate);
  pwm_set_relative_duty_cycle(&pwmstate,
         chip->pdata->levels[brightness],
         chip->pdata->levels[chip->pdata->max_brightness]);
  pwmstate.enabled = true;
  ret = pwm_apply_might_sleep(chip->pwmd, &pwmstate);
  if (ret)
   return ret;

  switch (chip->pdata->status) {
  case FIRST_POWER_ON:
  case BACKLIGHT_OFF:
   /*
    * After 20ms of low pwm signal level, the chip turns
    * off automatically. In this case, before enabling the
    * chip again, we must wait about 10ms for pwm signal to
    * stabilize.
 */
   if (brightness > 0) {
    msleep(10);
    mp3309c_enable_device(chip);
    chip->pdata->status = BACKLIGHT_ON;
   } else {
    chip->pdata->status = BACKLIGHT_OFF;
   }
   break;
  case BACKLIGHT_ON:
   if (brightness == 0)
    chip->pdata->status = BACKLIGHT_OFF;
   break;
  }
 } else {
  /*
   * Analog (by I2C command) control mode
   *
   * The first time, before setting brightness, we must enable the
   * device
 */
  if (chip->pdata->status == FIRST_POWER_ON)
   mp3309c_enable_device(chip);

  /*
   * Dimming mode I2C command (fixed dimming range 0..31)
   *
   * The 5 bits of the dimming analog value D4..D0 is allocated
   * in the I2C register #0, in the following way:
   *
   *     +--+--+--+--+--+--+--+--+
   *     |EN|D0|D1|D2|D3|D4|XX|XX|
   *     +--+--+--+--+--+--+--+--+
 */
  analog_val = brightness;
  bits_val = 0;
  for (i = 0; i <= 5; i++)
   bits_val += ((analog_val >> i) & 0x01) << (6 - i);
  ret = regmap_update_bits(chip->regmap, REG_I2C_0,
      ANALOG_I2C_REG_MASK, bits_val);
  if (ret)
   return ret;

  if (brightness > 0)
   chip->pdata->status = BACKLIGHT_ON;
  else
   chip->pdata->status = BACKLIGHT_OFF;
 }

 return 0;
}

static const struct backlight_ops mp3309c_bl_ops = {
 .update_status = mp3309c_bl_update_status,
};

static int mp3309c_parse_fwnode(struct mp3309c_chip *chip,
    struct mp3309c_platform_data *pdata)
{
 int ret, i;
 unsigned int tmp_value;
 struct device *dev = chip->dev;
 int num_levels;

 if (!dev_fwnode(dev))
  return dev_err_probe(dev, -ENODEV, "failed to get firmware node\n");

 /*
  * Dimming mode: the MP3309C provides two dimming control mode:
  *
  * - PWM mode
  * - Analog by I2C control mode (default)
  *
  * I2C control mode is assumed as default but, if the pwms property is
  * found in the backlight node, the mode switches to PWM mode.
 */
 pdata->dimming_mode = DIMMING_ANALOG_I2C;
 if (device_property_present(dev, "pwms")) {
  chip->pwmd = devm_pwm_get(dev, NULL);
  if (IS_ERR(chip->pwmd))
   return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(chip->pwmd), "error getting pwm data\n");
  pdata->dimming_mode = DIMMING_PWM;
  pwm_apply_args(chip->pwmd);
 }

 /*
  * In I2C control mode the dimming levels (0..31) are fixed by the
  * hardware, while in PWM control mode they can be chosen by the user,
  * to allow nonlinear mappings.
 */
 if  (pdata->dimming_mode == DIMMING_ANALOG_I2C) {
  /*
   * Analog (by I2C commands) control mode: fixed 0..31 brightness
   * levels
 */
  num_levels = ANALOG_I2C_NUM_LEVELS;

  /* Enable GPIO used in I2C dimming mode only */
  chip->enable_gpio = devm_gpiod_get(dev, "enable", GPIOD_OUT_HIGH);
  if (IS_ERR(chip->enable_gpio))
   return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(chip->enable_gpio),
          "error getting enable gpio\n");
 } else {
  /*
   * PWM control mode: check for brightness level in DT
 */
  if (device_property_present(dev, "brightness-levels")) {
   /* Read brightness levels from DT */
   num_levels = device_property_count_u32(dev, "brightness-levels");
   if (num_levels < 2)
    return -EINVAL;
  } else {
   /* Use default brightness levels */
   num_levels = MP3309C_PWM_DEFAULT_NUM_LEVELS;
  }
 }

 /* Fill brightness levels array */
 pdata->levels = devm_kcalloc(dev, num_levels, sizeof(*pdata->levels), GFP_KERNEL);
 if (!pdata->levels)
  return -ENOMEM;
 if (device_property_present(dev, "brightness-levels")) {
  ret = device_property_read_u32_array(dev, "brightness-levels",
           pdata->levels, num_levels);
  if (ret < 0)
   return ret;
 } else {
  for (i = 0; i < num_levels; i++)
   pdata->levels[i] = i;
 }

 pdata->max_brightness = num_levels - 1;

 ret = device_property_read_u32(dev, "default-brightness", &pdata->default_brightness);
 if (ret)
  pdata->default_brightness = pdata->max_brightness;
 if (pdata->default_brightness > pdata->max_brightness) {
  dev_err_probe(dev, -ERANGE, "default brightness exceeds max brightness\n");
  pdata->default_brightness = pdata->max_brightness;
 }

 /*
  * Over-voltage protection (OVP)
  *
  * This (optional) property values are:
  *
  *  - 13.5V
  *  - 24V
  *  - 35.5V (hardware default setting)
  *
  * If missing, the default value for OVP is 35.5V
 */
 pdata->over_voltage_protection = REG_I2C_1_OVP1;
 ret = device_property_read_u32(dev, "mps,overvoltage-protection-microvolt", &tmp_value);
 if (!ret) {
  switch (tmp_value) {
  case 13500000:
   pdata->over_voltage_protection = 0x00;
   break;
  case 24000000:
   pdata->over_voltage_protection = REG_I2C_1_OVP0;
   break;
  case 35500000:
   pdata->over_voltage_protection = REG_I2C_1_OVP1;
   break;
  default:
   return -EINVAL;
  }
 }

 /* Synchronous (default) and non-synchronous mode */
 pdata->sync_mode = !device_property_read_bool(dev, "mps,no-sync-mode");

 return 0;
}

static int mp3309c_probe(struct i2c_client *client)
{
 struct device *dev = &client->dev;
 struct mp3309c_platform_data *pdata = dev_get_platdata(dev);
 struct mp3309c_chip *chip;
 struct backlight_properties props;
 struct pwm_state pwmstate;
 int ret;

 if (!i2c_check_functionality(client->adapter, I2C_FUNC_I2C))
  return dev_err_probe(dev, -EOPNOTSUPP, "failed to check i2c functionality\n");

 chip = devm_kzalloc(dev, sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
 if (!chip)
  return -ENOMEM;

 chip->dev = dev;

 chip->regmap = devm_regmap_init_i2c(client, &mp3309c_regmap);
 if (IS_ERR(chip->regmap))
  return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(chip->regmap),
         "failed to allocate register map\n");

 i2c_set_clientdata(client, chip);

 if (!pdata) {
  pdata = devm_kzalloc(dev, sizeof(*pdata), GFP_KERNEL);
  if (!pdata)
   return -ENOMEM;

  ret = mp3309c_parse_fwnode(chip, pdata);
  if (ret)
   return ret;
 }
 chip->pdata = pdata;

 /* Backlight properties */
 memset(&props, 0, sizeof(struct backlight_properties));
 props.brightness = pdata->default_brightness;
 props.max_brightness = pdata->max_brightness;
 props.scale = BACKLIGHT_SCALE_LINEAR;
 props.type = BACKLIGHT_RAW;
 props.power = BACKLIGHT_POWER_ON;
 chip->bl = devm_backlight_device_register(dev, "mp3309c", dev, chip,
        &mp3309c_bl_ops, &props);
 if (IS_ERR(chip->bl))
  return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(chip->bl),
         "error registering backlight device\n");

 /* In PWM dimming mode, enable pwm device */
 if (chip->pdata->dimming_mode == DIMMING_PWM) {
  pwm_init_state(chip->pwmd, &pwmstate);
  pwm_set_relative_duty_cycle(&pwmstate,
         chip->pdata->default_brightness,
         chip->pdata->max_brightness);
  pwmstate.enabled = true;
  ret = pwm_apply_might_sleep(chip->pwmd, &pwmstate);
  if (ret)
   return dev_err_probe(dev, ret, "error setting pwm device\n");
 }

 chip->pdata->status = FIRST_POWER_ON;
 backlight_update_status(chip->bl);

 return 0;
}

static void mp3309c_remove(struct i2c_client *client)
{
 struct mp3309c_chip *chip = i2c_get_clientdata(client);
 struct backlight_device *bl = chip->bl;

 bl->props.power = BACKLIGHT_POWER_OFF;
 bl->props.brightness = 0;
 backlight_update_status(chip->bl);
}

static const struct of_device_id mp3309c_match_table[] = {
 { .compatible = "mps,mp3309c", },
 { },
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, mp3309c_match_table);

static const struct i2c_device_id mp3309c_id[] = {
 { "mp3309c" },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, mp3309c_id);

static struct i2c_driver mp3309c_i2c_driver = {
 .driver = {
   .name  = KBUILD_MODNAME,
   .of_match_table = mp3309c_match_table,
 },
 .probe  = mp3309c_probe,
 .remove  = mp3309c_remove,
 .id_table = mp3309c_id,
};

module_i2c_driver(mp3309c_i2c_driver);

MODULE_DESCRIPTION("Backlight Driver for MPS MP3309C");
MODULE_AUTHOR("Flavio Suligoi <f.suligoi@asem.it>");
MODULE_LICENSE("GPL");