Quelle  ti-lmp92064.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Texas Instruments LMP92064 SPI ADC driver
 *
 * Copyright (c) 2022 Leonard Göhrs <kernel@pengutronix.de>, Pengutronix
 *
 * Based on linux/drivers/iio/adc/ti-tsc2046.c
 * Copyright (c) 2021 Oleksij Rempel <kernel@pengutronix.de>, Pengutronix
 */

#include <linux/delay.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/regulator/consumer.h>
#include <linux/spi/spi.h>

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

#define TI_LMP92064_REG_CONFIG_A 0x0000
#define TI_LMP92064_REG_CONFIG_B 0x0001
#define TI_LMP92064_REG_CHIP_REV 0x0006

#define TI_LMP92064_REG_MFR_ID1 0x000C
#define TI_LMP92064_REG_MFR_ID2 0x000D

#define TI_LMP92064_REG_REG_UPDATE 0x000F
#define TI_LMP92064_REG_CONFIG_REG 0x0100
#define TI_LMP92064_REG_STATUS 0x0103

#define TI_LMP92064_REG_DATA_VOUT_LSB 0x0200
#define TI_LMP92064_REG_DATA_VOUT_MSB 0x0201
#define TI_LMP92064_REG_DATA_COUT_LSB 0x0202
#define TI_LMP92064_REG_DATA_COUT_MSB 0x0203

#define TI_LMP92064_VAL_CONFIG_A 0x99
#define TI_LMP92064_VAL_CONFIG_B 0x00
#define TI_LMP92064_VAL_STATUS_OK 0x01

/*
 * Channel number definitions for the two channels of the device
 * - IN Current (INC)
 * - IN Voltage (INV)
 */
#define TI_LMP92064_CHAN_INC 0
#define TI_LMP92064_CHAN_INV 1

static const struct regmap_range lmp92064_readable_reg_ranges[] = {
 regmap_reg_range(TI_LMP92064_REG_CONFIG_A, TI_LMP92064_REG_CHIP_REV),
 regmap_reg_range(TI_LMP92064_REG_MFR_ID1, TI_LMP92064_REG_MFR_ID2),
 regmap_reg_range(TI_LMP92064_REG_REG_UPDATE, TI_LMP92064_REG_REG_UPDATE),
 regmap_reg_range(TI_LMP92064_REG_CONFIG_REG, TI_LMP92064_REG_CONFIG_REG),
 regmap_reg_range(TI_LMP92064_REG_STATUS, TI_LMP92064_REG_STATUS),
 regmap_reg_range(TI_LMP92064_REG_DATA_VOUT_LSB, TI_LMP92064_REG_DATA_COUT_MSB),
};

static const struct regmap_access_table lmp92064_readable_regs = {
 .yes_ranges = lmp92064_readable_reg_ranges,
 .n_yes_ranges = ARRAY_SIZE(lmp92064_readable_reg_ranges),
};

static const struct regmap_range lmp92064_writable_reg_ranges[] = {
 regmap_reg_range(TI_LMP92064_REG_CONFIG_A, TI_LMP92064_REG_CONFIG_B),
 regmap_reg_range(TI_LMP92064_REG_REG_UPDATE, TI_LMP92064_REG_REG_UPDATE),
 regmap_reg_range(TI_LMP92064_REG_CONFIG_REG, TI_LMP92064_REG_CONFIG_REG),
};

static const struct regmap_access_table lmp92064_writable_regs = {
 .yes_ranges = lmp92064_writable_reg_ranges,
 .n_yes_ranges = ARRAY_SIZE(lmp92064_writable_reg_ranges),
};

static const struct regmap_config lmp92064_spi_regmap_config = {
 .reg_bits = 16,
 .val_bits = 8,
 .max_register = TI_LMP92064_REG_DATA_COUT_MSB,
 .rd_table = &lmp92064_readable_regs,
 .wr_table = &lmp92064_writable_regs,
};

struct lmp92064_adc_priv {
 int shunt_resistor_uohm;
 struct spi_device *spi;
 struct regmap *regmap;
};

static const struct iio_chan_spec lmp92064_adc_channels[] = {
 {
  .type = IIO_CURRENT,
  .address = TI_LMP92064_CHAN_INC,
  .info_mask_separate =
   BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) | BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
  .scan_index = TI_LMP92064_CHAN_INC,
  .scan_type = {
   .sign = 'u',
   .realbits = 12,
   .storagebits = 16,
  },
  .datasheet_name = "INC",
 },
 {
  .type = IIO_VOLTAGE,
  .address = TI_LMP92064_CHAN_INV,
  .info_mask_separate =
   BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) | BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
  .scan_index = TI_LMP92064_CHAN_INV,
  .scan_type = {
   .sign = 'u',
   .realbits = 12,
   .storagebits = 16,
  },
  .datasheet_name = "INV",
 },
 IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(2),
};

static const unsigned long lmp92064_scan_masks[] = {
 BIT(TI_LMP92064_CHAN_INC) | BIT(TI_LMP92064_CHAN_INV),
 0
};

static int lmp92064_read_meas(struct lmp92064_adc_priv *priv, u16 *res)
{
 __be16 raw[2];
 int ret;

 /*
 * The ADC only latches in new samples if all DATA registers are read
 * in descending sequential order.
 * The ADC auto-decrements the register index with each clocked byte.
 * Read both channels in single SPI transfer by selecting the highest
 * register using the command below and clocking out all four data
 * bytes.
 */

 ret = regmap_bulk_read(priv->regmap, TI_LMP92064_REG_DATA_COUT_MSB,
    &raw, sizeof(raw));

 if (ret) {
  dev_err(&priv->spi->dev, "regmap_bulk_read failed: %pe\n",
   ERR_PTR(ret));
  return ret;
 }

 res[0] = be16_to_cpu(raw[0]);
 res[1] = be16_to_cpu(raw[1]);

 return 0;
}

static int lmp92064_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
        struct iio_chan_spec const *chan, int *val,
        int *val2, long mask)
{
 struct lmp92064_adc_priv *priv = iio_priv(indio_dev);
 u16 raw[2];
 int ret;

 switch (mask) {
 case IIO_CHAN_INFO_RAW:
  ret = lmp92064_read_meas(priv, raw);
  if (ret < 0)
   return ret;

  *val = (chan->address == TI_LMP92064_CHAN_INC) ? raw[0] : raw[1];

  return IIO_VAL_INT;
 case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
  if (chan->address == TI_LMP92064_CHAN_INC) {
   /*
 * processed (mA) = raw * current_lsb (mA)
 * current_lsb (mA) = shunt_voltage_lsb (nV) / shunt_resistor (uOhm)
 * shunt_voltage_lsb (nV) = 81920000 / 4096 = 20000
 */
   *val = 20000;
   *val2 = priv->shunt_resistor_uohm;
  } else {
   /*
 * processed (mV) = raw * voltage_lsb (mV)
 * voltage_lsb (mV) = 2048 / 4096
 */
   *val = 2048;
   *val2 = 4096;
  }
  return IIO_VAL_FRACTIONAL;
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static irqreturn_t lmp92064_trigger_handler(int irq, void *p)
{
 struct iio_poll_func *pf = p;
 struct iio_dev *indio_dev = pf->indio_dev;
 struct lmp92064_adc_priv *priv = iio_priv(indio_dev);
 struct {
  u16 values[2];
  aligned_s64 timestamp;
 } data = { };
 int ret;

 ret = lmp92064_read_meas(priv, data.values);
 if (ret)
  goto err;

 iio_push_to_buffers_with_ts(indio_dev, &data, sizeof(data),
        iio_get_time_ns(indio_dev));

err:
 iio_trigger_notify_done(indio_dev->trig);

 return IRQ_HANDLED;
}

static int lmp92064_reset(struct lmp92064_adc_priv *priv,
     struct gpio_desc *gpio_reset)
{
 unsigned int status;
 int ret, i;

 if (gpio_reset) {
  /*
 * Perform a hard reset if gpio_reset is available.
 * The datasheet specifies a very low 3.5ns reset pulse duration and does not
 * specify how long to wait after a reset to access the device.
 * Use more conservative pulse lengths to allow analog RC filtering of the
 * reset line at the board level (as recommended in the datasheet).
 */
  gpiod_set_value_cansleep(gpio_reset, 1);
  usleep_range(1, 10);
  gpiod_set_value_cansleep(gpio_reset, 0);
  usleep_range(500, 750);
 } else {
  /*
 * Perform a soft-reset if not.
 * Also write default values to the config registers that are not
 * affected by soft reset.
 */
  ret = regmap_write(priv->regmap, TI_LMP92064_REG_CONFIG_A,
       TI_LMP92064_VAL_CONFIG_A);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = regmap_write(priv->regmap, TI_LMP92064_REG_CONFIG_B,
       TI_LMP92064_VAL_CONFIG_B);
  if (ret < 0)
   return ret;
 }

 /*
 * Wait for the device to signal readiness to prevent reading bogus data
 * and make sure device is actually connected.
 * The datasheet does not specify how long this takes but usually it is
 * not more than 3-4 iterations of this loop.
 */
 for (i = 0; i < 10; i++) {
  ret = regmap_read(priv->regmap, TI_LMP92064_REG_STATUS, &status);
  if (ret < 0)
   return ret;

  if (status == TI_LMP92064_VAL_STATUS_OK)
   return 0;

  usleep_range(1000, 2000);
 }

 /*
 * No (correct) response received.
 * Device is mostly likely not connected to the bus.
 */
 return -ENXIO;
}

static const struct iio_info lmp92064_adc_info = {
 .read_raw = lmp92064_read_raw,
};

static int lmp92064_adc_probe(struct spi_device *spi)
{
 struct device *dev = &spi->dev;
 struct lmp92064_adc_priv *priv;
 struct gpio_desc *gpio_reset;
 struct iio_dev *indio_dev;
 u32 shunt_resistor_uohm;
 struct regmap *regmap;
 int ret;

 ret = spi_setup(spi);
 if (ret < 0)
  return dev_err_probe(dev, ret, "Error in SPI setup\n");

 regmap = devm_regmap_init_spi(spi, &lmp92064_spi_regmap_config);
 if (IS_ERR(regmap))
  return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(regmap),
         "Failed to set up SPI regmap\n");

 indio_dev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*priv));
 if (!indio_dev)
  return -ENOMEM;

 priv = iio_priv(indio_dev);

 priv->spi = spi;
 priv->regmap = regmap;

 ret = device_property_read_u32(dev, "shunt-resistor-micro-ohms",
           &shunt_resistor_uohm);
 if (ret < 0)
  return dev_err_probe(dev, ret,
         "Failed to get shunt-resistor value\n");

 /*
 * The shunt resistance is passed to userspace as the denominator of an iio
 * fraction. Make sure it is in range for that.
 */
 if (shunt_resistor_uohm == 0 || shunt_resistor_uohm > INT_MAX) {
  dev_err(dev, "Shunt resistance is out of range\n");
  return -EINVAL;
 }

 priv->shunt_resistor_uohm = shunt_resistor_uohm;

 ret = devm_regulator_get_enable(dev, "vdd");
 if (ret)
  return ret;

 ret = devm_regulator_get_enable(dev, "vdig");
 if (ret)
  return ret;

 gpio_reset = devm_gpiod_get_optional(dev, "reset", GPIOD_OUT_HIGH);
 if (IS_ERR(gpio_reset))
  return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(gpio_reset),
         "Failed to get GPIO reset pin\n");

 ret = lmp92064_reset(priv, gpio_reset);
 if (ret < 0)
  return dev_err_probe(dev, ret, "Failed to reset device\n");

 indio_dev->name = "lmp92064";
 indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
 indio_dev->channels = lmp92064_adc_channels;
 indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(lmp92064_adc_channels);
 indio_dev->info = &lmp92064_adc_info;
 indio_dev->available_scan_masks = lmp92064_scan_masks;

 ret = devm_iio_triggered_buffer_setup(dev, indio_dev, NULL,
           lmp92064_trigger_handler, NULL);
 if (ret)
  return dev_err_probe(dev, ret, "Failed to setup buffered read\n");

 return devm_iio_device_register(dev, indio_dev);
}

static const struct spi_device_id lmp92064_id_table[] = {
 { "lmp92064" },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(spi, lmp92064_id_table);

static const struct of_device_id lmp92064_of_table[] = {
 { .compatible = "ti,lmp92064" },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, lmp92064_of_table);

static struct spi_driver lmp92064_adc_driver = {
 .driver = {
  .name = "lmp92064",
  .of_match_table = lmp92064_of_table,
 },
 .probe = lmp92064_adc_probe,
 .id_table = lmp92064_id_table,
};
module_spi_driver(lmp92064_adc_driver);

MODULE_AUTHOR("Leonard Göhrs ");
MODULE_DESCRIPTION("TI LMP92064 ADC");
MODULE_LICENSE("GPL");