drivers/iio/adc/adi-axi-adc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Analog Devices Generic AXI ADC IP core
   4  * Link: https://wiki.analog.com/resources/fpga/docs/axi_adc_ip
   5  *
   6  * Copyright 2012-2020 Analog Devices Inc.
   7  */
   8
   9 #include <linux/bitfield.h>
  10 #include <linux/clk.h>
  11 #include <linux/io.h>
  12 #include <linux/delay.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/of.h>
  15 #include <linux/platform_device.h>
  16 #include <linux/property.h>
  17 #include <linux/slab.h>
  18
  19 #include <linux/iio/iio.h>
  20 #include <linux/iio/sysfs.h>
  21 #include <linux/iio/buffer.h>
  22 #include <linux/iio/buffer-dmaengine.h>
  23
  24 #include <linux/fpga/adi-axi-common.h>
  25 #include <linux/iio/adc/adi-axi-adc.h>
  26
  27 /*
  28  * Register definitions:
  29  *   https://wiki.analog.com/resources/fpga/docs/axi_adc_ip#register_map
  30  */
  31
  32 /* ADC controls */
  33
  34 #define ADI_AXI_REG_RSTN                        0x0040
  35 #define   ADI_AXI_REG_RSTN_CE_N                 BIT(2)
  36 #define   ADI_AXI_REG_RSTN_MMCM_RSTN            BIT(1)
  37 #define   ADI_AXI_REG_RSTN_RSTN                 BIT(0)
  38
  39 /* ADC Channel controls */
  40
  41 #define ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL(c)                (0x0400 + (c) * 0x40)
  42 #define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_LB_OWR          BIT(11)
  43 #define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_PN_SEL_OWR      BIT(10)
  44 #define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_IQCOR_EN        BIT(9)
  45 #define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_DCFILT_EN       BIT(8)
  46 #define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_FMT_SIGNEXT     BIT(6)
  47 #define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_FMT_TYPE        BIT(5)
  48 #define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_FMT_EN          BIT(4)
  49 #define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_PN_TYPE_OWR     BIT(1)
  50 #define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_ENABLE          BIT(0)
  51
  52 #define ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_DEFAULTS          \
  53         (ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_FMT_SIGNEXT |    \
  54          ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_FMT_EN |         \
  55          ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_ENABLE)
  56
  57 struct adi_axi_adc_core_info {
  58         unsigned int                            version;
  59 };
  60
  61 struct adi_axi_adc_state {
  62         struct mutex                            lock;
  63
  64         struct adi_axi_adc_client               *client;
  65         void __iomem                            *regs;
  66 };
  67
  68 struct adi_axi_adc_client {
  69         struct list_head                        entry;
  70         struct adi_axi_adc_conv                 conv;
  71         struct adi_axi_adc_state                *state;
  72         struct device                           *dev;
  73         const struct adi_axi_adc_core_info      *info;
  74 };
  75
  76 static LIST_HEAD(registered_clients);
  77 static DEFINE_MUTEX(registered_clients_lock);
  78
  79 static struct adi_axi_adc_client *conv_to_client(struct adi_axi_adc_conv *conv)
  80 {
  81         return container_of(conv, struct adi_axi_adc_client, conv);
  82 }
  83
  84 void *adi_axi_adc_conv_priv(struct adi_axi_adc_conv *conv)
  85 {
  86         struct adi_axi_adc_client *cl = conv_to_client(conv);
  87
  88         return (char *)cl + ALIGN(sizeof(struct adi_axi_adc_client),
  89                                   IIO_DMA_MINALIGN);
  90 }
  91 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(adi_axi_adc_conv_priv, IIO_ADI_AXI);
  92
  93 static void adi_axi_adc_write(struct adi_axi_adc_state *st,
  94                               unsigned int reg,
  95                               unsigned int val)
  96 {
  97         iowrite32(val, st->regs + reg);
  98 }
  99
 100 static unsigned int adi_axi_adc_read(struct adi_axi_adc_state *st,
 101                                      unsigned int reg)
 102 {
 103         return ioread32(st->regs + reg);
 104 }
 105
 106 static int adi_axi_adc_config_dma_buffer(struct device *dev,
 107                                          struct iio_dev *indio_dev)
 108 {
 109         const char *dma_name;
 110
 111         if (!device_property_present(dev, "dmas"))
 112                 return 0;
 113
 114         if (device_property_read_string(dev, "dma-names", &dma_name))
 115                 dma_name = "rx";
 116
 117         return devm_iio_dmaengine_buffer_setup(indio_dev->dev.parent,
 118                                                indio_dev, dma_name);
 119 }
 120
 121 static int adi_axi_adc_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
 122                                 struct iio_chan_spec const *chan,
 123                                 int *val, int *val2, long mask)
 124 {
 125         struct adi_axi_adc_state *st = iio_priv(indio_dev);
 126         struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
 127
 128         if (!conv->read_raw)
 129                 return -EOPNOTSUPP;
 130
 131         return conv->read_raw(conv, chan, val, val2, mask);
 132 }
 133
 134 static int adi_axi_adc_write_raw(struct iio_dev *indio_dev,
 135                                  struct iio_chan_spec const *chan,
 136                                  int val, int val2, long mask)
 137 {
 138         struct adi_axi_adc_state *st = iio_priv(indio_dev);
 139         struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
 140
 141         if (!conv->write_raw)
 142                 return -EOPNOTSUPP;
 143
 144         return conv->write_raw(conv, chan, val, val2, mask);
 145 }
 146
 147 static int adi_axi_adc_update_scan_mode(struct iio_dev *indio_dev,
 148                                         const unsigned long *scan_mask)
 149 {
 150         struct adi_axi_adc_state *st = iio_priv(indio_dev);
 151         struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
 152         unsigned int i, ctrl;
 153
 154         for (i = 0; i < conv->chip_info->num_channels; i++) {
 155                 ctrl = adi_axi_adc_read(st, ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL(i));
 156
 157                 if (test_bit(i, scan_mask))
 158                         ctrl |= ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_ENABLE;
 159                 else
 160                         ctrl &= ~ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_ENABLE;
 161
 162                 adi_axi_adc_write(st, ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL(i), ctrl);
 163         }
 164
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 static struct adi_axi_adc_conv *adi_axi_adc_conv_register(struct device *dev,
 169                                                           size_t sizeof_priv)
 170 {
 171         struct adi_axi_adc_client *cl;
 172         size_t alloc_size;
 173
 174         alloc_size = ALIGN(sizeof(struct adi_axi_adc_client), IIO_DMA_MINALIGN);
 175         if (sizeof_priv)
 176                 alloc_size += ALIGN(sizeof_priv, IIO_DMA_MINALIGN);
 177
 178         cl = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
 179         if (!cl)
 180                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 181
 182         mutex_lock(&registered_clients_lock);
 183
 184         cl->dev = get_device(dev);
 185
 186         list_add_tail(&cl->entry, &registered_clients);
 187
 188         mutex_unlock(&registered_clients_lock);
 189
 190         return &cl->conv;
 191 }
 192
 193 static void adi_axi_adc_conv_unregister(struct adi_axi_adc_conv *conv)
 194 {
 195         struct adi_axi_adc_client *cl = conv_to_client(conv);
 196
 197         mutex_lock(&registered_clients_lock);
 198
 199         list_del(&cl->entry);
 200         put_device(cl->dev);
 201
 202         mutex_unlock(&registered_clients_lock);
 203
 204         kfree(cl);
 205 }
 206
 207 static void devm_adi_axi_adc_conv_release(void *conv)
 208 {
 209         adi_axi_adc_conv_unregister(conv);
 210 }
 211
 212 struct adi_axi_adc_conv *devm_adi_axi_adc_conv_register(struct device *dev,
 213                                                         size_t sizeof_priv)
 214 {
 215         struct adi_axi_adc_conv *conv;
 216         int ret;
 217
 218         conv = adi_axi_adc_conv_register(dev, sizeof_priv);
 219         if (IS_ERR(conv))
 220                 return conv;
 221
 222         ret = devm_add_action_or_reset(dev, devm_adi_axi_adc_conv_release,
 223                                        conv);
 224         if (ret)
 225                 return ERR_PTR(ret);
 226
 227         return conv;
 228 }
 229 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(devm_adi_axi_adc_conv_register, IIO_ADI_AXI);
 230
 231 static ssize_t in_voltage_scale_available_show(struct device *dev,
 232                                                struct device_attribute *attr,
 233                                                char *buf)
 234 {
 235         struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
 236         struct adi_axi_adc_state *st = iio_priv(indio_dev);
 237         struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
 238         size_t len = 0;
 239         int i;
 240
 241         for (i = 0; i < conv->chip_info->num_scales; i++) {
 242                 const unsigned int *s = conv->chip_info->scale_table[i];
 243
 244                 len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len,
 245                                  "%u.%06u ", s[0], s[1]);
 246         }
 247         buf[len - 1] = '\n';
 248
 249         return len;
 250 }
 251
 252 static IIO_DEVICE_ATTR_RO(in_voltage_scale_available, 0);
 253
 254 enum {
 255         ADI_AXI_ATTR_SCALE_AVAIL,
 256 };
 257
 258 #define ADI_AXI_ATTR(_en_, _file_)                      \
 259         [ADI_AXI_ATTR_##_en_] = &iio_dev_attr_##_file_.dev_attr.attr
 260
 261 static struct attribute *adi_axi_adc_attributes[] = {
 262         ADI_AXI_ATTR(SCALE_AVAIL, in_voltage_scale_available),
 263         NULL
 264 };
 265
 266 static umode_t axi_adc_attr_is_visible(struct kobject *kobj,
 267                                        struct attribute *attr, int n)
 268 {
 269         struct device *dev = kobj_to_dev(kobj);
 270         struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
 271         struct adi_axi_adc_state *st = iio_priv(indio_dev);
 272         struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
 273
 274         switch (n) {
 275         case ADI_AXI_ATTR_SCALE_AVAIL:
 276                 if (!conv->chip_info->num_scales)
 277                         return 0;
 278                 return attr->mode;
 279         default:
 280                 return attr->mode;
 281         }
 282 }
 283
 284 static const struct attribute_group adi_axi_adc_attribute_group = {
 285         .attrs = adi_axi_adc_attributes,
 286         .is_visible = axi_adc_attr_is_visible,
 287 };
 288
 289 static const struct iio_info adi_axi_adc_info = {
 290         .read_raw = &adi_axi_adc_read_raw,
 291         .write_raw = &adi_axi_adc_write_raw,
 292         .attrs = &adi_axi_adc_attribute_group,
 293         .update_scan_mode = &adi_axi_adc_update_scan_mode,
 294 };
 295
 296 static const struct adi_axi_adc_core_info adi_axi_adc_10_0_a_info = {
 297         .version = ADI_AXI_PCORE_VER(10, 0, 'a'),
 298 };
 299
 300 static struct adi_axi_adc_client *adi_axi_adc_attach_client(struct device *dev)
 301 {
 302         const struct adi_axi_adc_core_info *info;
 303         struct adi_axi_adc_client *cl;
 304         struct device_node *cln;
 305
 306         info = of_device_get_match_data(dev);
 307         if (!info)
 308                 return ERR_PTR(-ENODEV);
 309
 310         cln = of_parse_phandle(dev->of_node, "adi,adc-dev", 0);
 311         if (!cln) {
 312                 dev_err(dev, "No 'adi,adc-dev' node defined\n");
 313                 return ERR_PTR(-ENODEV);
 314         }
 315
 316         mutex_lock(&registered_clients_lock);
 317
 318         list_for_each_entry(cl, &registered_clients, entry) {
 319                 if (!cl->dev)
 320                         continue;
 321
 322                 if (cl->dev->of_node != cln)
 323                         continue;
 324
 325                 if (!try_module_get(cl->dev->driver->owner)) {
 326                         mutex_unlock(&registered_clients_lock);
 327                         of_node_put(cln);
 328                         return ERR_PTR(-ENODEV);
 329                 }
 330
 331                 get_device(cl->dev);
 332                 cl->info = info;
 333                 mutex_unlock(&registered_clients_lock);
 334                 of_node_put(cln);
 335                 return cl;
 336         }
 337
 338         mutex_unlock(&registered_clients_lock);
 339         of_node_put(cln);
 340
 341         return ERR_PTR(-EPROBE_DEFER);
 342 }
 343
 344 static int adi_axi_adc_setup_channels(struct device *dev,
 345                                       struct adi_axi_adc_state *st)
 346 {
 347         struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
 348         int i, ret;
 349
 350         if (conv->preenable_setup) {
 351                 ret = conv->preenable_setup(conv);
 352                 if (ret)
 353                         return ret;
 354         }
 355
 356         for (i = 0; i < conv->chip_info->num_channels; i++) {
 357                 adi_axi_adc_write(st, ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL(i),
 358                                   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_DEFAULTS);
 359         }
 360
 361         return 0;
 362 }
 363
 364 static void axi_adc_reset(struct adi_axi_adc_state *st)
 365 {
 366         adi_axi_adc_write(st, ADI_AXI_REG_RSTN, 0);
 367         mdelay(10);
 368         adi_axi_adc_write(st, ADI_AXI_REG_RSTN, ADI_AXI_REG_RSTN_MMCM_RSTN);
 369         mdelay(10);
 370         adi_axi_adc_write(st, ADI_AXI_REG_RSTN,
 371                           ADI_AXI_REG_RSTN_RSTN | ADI_AXI_REG_RSTN_MMCM_RSTN);
 372 }
 373
 374 static void adi_axi_adc_cleanup(void *data)
 375 {
 376         struct adi_axi_adc_client *cl = data;
 377
 378         put_device(cl->dev);
 379         module_put(cl->dev->driver->owner);
 380 }
 381
 382 static int adi_axi_adc_probe(struct platform_device *pdev)
 383 {
 384         struct adi_axi_adc_conv *conv;
 385         struct iio_dev *indio_dev;
 386         struct adi_axi_adc_client *cl;
 387         struct adi_axi_adc_state *st;
 388         unsigned int ver;
 389         int ret;
 390
 391         cl = adi_axi_adc_attach_client(&pdev->dev);
 392         if (IS_ERR(cl))
 393                 return PTR_ERR(cl);
 394
 395         ret = devm_add_action_or_reset(&pdev->dev, adi_axi_adc_cleanup, cl);
 396         if (ret)
 397                 return ret;
 398
 399         indio_dev = devm_iio_device_alloc(&pdev->dev, sizeof(*st));
 400         if (indio_dev == NULL)
 401                 return -ENOMEM;
 402
 403         st = iio_priv(indio_dev);
 404         st->client = cl;
 405         cl->state = st;
 406         mutex_init(&st->lock);
 407
 408         st->regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 409         if (IS_ERR(st->regs))
 410                 return PTR_ERR(st->regs);
 411
 412         conv = &st->client->conv;
 413
 414         axi_adc_reset(st);
 415
 416         ver = adi_axi_adc_read(st, ADI_AXI_REG_VERSION);
 417
 418         if (cl->info->version > ver) {
 419                 dev_err(&pdev->dev,
 420                         "IP core version is too old. Expected %d.%.2d.%c, Reported %d.%.2d.%c\n",
 421                         ADI_AXI_PCORE_VER_MAJOR(cl->info->version),
 422                         ADI_AXI_PCORE_VER_MINOR(cl->info->version),
 423                         ADI_AXI_PCORE_VER_PATCH(cl->info->version),
 424                         ADI_AXI_PCORE_VER_MAJOR(ver),
 425                         ADI_AXI_PCORE_VER_MINOR(ver),
 426                         ADI_AXI_PCORE_VER_PATCH(ver));
 427                 return -ENODEV;
 428         }
 429
 430         indio_dev->info = &adi_axi_adc_info;
 431         indio_dev->name = "adi-axi-adc";
 432         indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
 433         indio_dev->num_channels = conv->chip_info->num_channels;
 434         indio_dev->channels = conv->chip_info->channels;
 435
 436         ret = adi_axi_adc_config_dma_buffer(&pdev->dev, indio_dev);
 437         if (ret)
 438                 return ret;
 439
 440         ret = adi_axi_adc_setup_channels(&pdev->dev, st);
 441         if (ret)
 442                 return ret;
 443
 444         ret = devm_iio_device_register(&pdev->dev, indio_dev);
 445         if (ret)
 446                 return ret;
 447
 448         dev_info(&pdev->dev, "AXI ADC IP core (%d.%.2d.%c) probed\n",
 449                  ADI_AXI_PCORE_VER_MAJOR(ver),
 450                  ADI_AXI_PCORE_VER_MINOR(ver),
 451                  ADI_AXI_PCORE_VER_PATCH(ver));
 452
 453         return 0;
 454 }
 455
 456 /* Match table for of_platform binding */
 457 static const struct of_device_id adi_axi_adc_of_match[] = {
 458         { .compatible = "adi,axi-adc-10.0.a", .data = &adi_axi_adc_10_0_a_info },
 459         { /* end of list */ }
 460 };
 461 MODULE_DEVICE_TABLE(of, adi_axi_adc_of_match);
 462
 463 static struct platform_driver adi_axi_adc_driver = {
 464         .driver = {
 465                 .name = KBUILD_MODNAME,
 466                 .of_match_table = adi_axi_adc_of_match,
 467         },
 468         .probe = adi_axi_adc_probe,
 469 };
 470 module_platform_driver(adi_axi_adc_driver);
 471
 472 MODULE_AUTHOR("Michael Hennerich <[email protected]>");
 473 MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices Generic AXI ADC IP core driver");
 474 MODULE_LICENSE("GPL v2");