drivers/iio/dac/mcp4725.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * mcp4725.c - Support for Microchip MCP4725/6
   4  *
   5  * Copyright (C) 2012 Peter Meerwald <[email protected]>
   6  *
   7  * Based on max517 by Roland Stigge <[email protected]>
   8  *
   9  * driver for the Microchip I2C 12-bit digital-to-analog converter (DAC)
  10  * (7-bit I2C slave address 0x60, the three LSBs can be configured in
  11  * hardware)
  12  */
  13
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/i2c.h>
  16 #include <linux/err.h>
  17 #include <linux/delay.h>
  18 #include <linux/regulator/consumer.h>
  19 #include <linux/mod_devicetable.h>
  20 #include <linux/property.h>
  21
  22 #include <linux/iio/iio.h>
  23 #include <linux/iio/sysfs.h>
  24
  25 #include <linux/iio/dac/mcp4725.h>
  26
  27 #define MCP4725_DRV_NAME "mcp4725"
  28
  29 #define MCP472X_REF_VDD                 0x00
  30 #define MCP472X_REF_VREF_UNBUFFERED     0x02
  31 #define MCP472X_REF_VREF_BUFFERED       0x03
  32
  33 struct mcp4725_data {
  34         struct i2c_client *client;
  35         int id;
  36         unsigned ref_mode;
  37         bool vref_buffered;
  38         u16 dac_value;
  39         bool powerdown;
  40         unsigned powerdown_mode;
  41         struct regulator *vdd_reg;
  42         struct regulator *vref_reg;
  43 };
  44
  45 static int mcp4725_suspend(struct device *dev)
  46 {
  47         struct mcp4725_data *data = iio_priv(i2c_get_clientdata(
  48                 to_i2c_client(dev)));
  49         u8 outbuf[2];
  50         int ret;
  51
  52         outbuf[0] = (data->powerdown_mode + 1) << 4;
  53         outbuf[1] = 0;
  54         data->powerdown = true;
  55
  56         ret = i2c_master_send(data->client, outbuf, 2);
  57         if (ret < 0)
  58                 return ret;
  59         else if (ret != 2)
  60                 return -EIO;
  61         return 0;
  62 }
  63
  64 static int mcp4725_resume(struct device *dev)
  65 {
  66         struct mcp4725_data *data = iio_priv(i2c_get_clientdata(
  67                 to_i2c_client(dev)));
  68         u8 outbuf[2];
  69         int ret;
  70
  71         /* restore previous DAC value */
  72         outbuf[0] = (data->dac_value >> 8) & 0xf;
  73         outbuf[1] = data->dac_value & 0xff;
  74         data->powerdown = false;
  75
  76         ret = i2c_master_send(data->client, outbuf, 2);
  77         if (ret < 0)
  78                 return ret;
  79         else if (ret != 2)
  80                 return -EIO;
  81         return 0;
  82 }
  83 static DEFINE_SIMPLE_DEV_PM_OPS(mcp4725_pm_ops, mcp4725_suspend,
  84                                 mcp4725_resume);
  85
  86 static ssize_t mcp4725_store_eeprom(struct device *dev,
  87         struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t len)
  88 {
  89         struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
  90         struct mcp4725_data *data = iio_priv(indio_dev);
  91         int tries = 20;
  92         u8 inoutbuf[3];
  93         bool state;
  94         int ret;
  95
  96         ret = kstrtobool(buf, &state);
  97         if (ret < 0)
  98                 return ret;
  99
 100         if (!state)
 101                 return 0;
 102
 103         inoutbuf[0] = 0x60; /* write EEPROM */
 104         inoutbuf[0] |= data->ref_mode << 3;
 105         inoutbuf[0] |= data->powerdown ? ((data->powerdown_mode + 1) << 1) : 0;
 106         inoutbuf[1] = data->dac_value >> 4;
 107         inoutbuf[2] = (data->dac_value & 0xf) << 4;
 108
 109         ret = i2c_master_send(data->client, inoutbuf, 3);
 110         if (ret < 0)
 111                 return ret;
 112         else if (ret != 3)
 113                 return -EIO;
 114
 115         /* wait for write complete, takes up to 50ms */
 116         while (tries--) {
 117                 msleep(20);
 118                 ret = i2c_master_recv(data->client, inoutbuf, 3);
 119                 if (ret < 0)
 120                         return ret;
 121                 else if (ret != 3)
 122                         return -EIO;
 123
 124                 if (inoutbuf[0] & 0x80)
 125                         break;
 126         }
 127
 128         if (tries < 0) {
 129                 dev_err(&data->client->dev,
 130                         "mcp4725_store_eeprom() failed, incomplete\n");
 131                 return -EIO;
 132         }
 133
 134         return len;
 135 }
 136
 137 static IIO_DEVICE_ATTR(store_eeprom, S_IWUSR, NULL, mcp4725_store_eeprom, 0);
 138
 139 static struct attribute *mcp4725_attributes[] = {
 140         &iio_dev_attr_store_eeprom.dev_attr.attr,
 141         NULL,
 142 };
 143
 144 static const struct attribute_group mcp4725_attribute_group = {
 145         .attrs = mcp4725_attributes,
 146 };
 147
 148 static const char * const mcp4725_powerdown_modes[] = {
 149         "1kohm_to_gnd",
 150         "100kohm_to_gnd",
 151         "500kohm_to_gnd"
 152 };
 153
 154 static const char * const mcp4726_powerdown_modes[] = {
 155         "1kohm_to_gnd",
 156         "125kohm_to_gnd",
 157         "640kohm_to_gnd"
 158 };
 159
 160 static int mcp4725_get_powerdown_mode(struct iio_dev *indio_dev,
 161         const struct iio_chan_spec *chan)
 162 {
 163         struct mcp4725_data *data = iio_priv(indio_dev);
 164
 165         return data->powerdown_mode;
 166 }
 167
 168 static int mcp4725_set_powerdown_mode(struct iio_dev *indio_dev,
 169         const struct iio_chan_spec *chan, unsigned mode)
 170 {
 171         struct mcp4725_data *data = iio_priv(indio_dev);
 172
 173         data->powerdown_mode = mode;
 174
 175         return 0;
 176 }
 177
 178 static ssize_t mcp4725_read_powerdown(struct iio_dev *indio_dev,
 179         uintptr_t private, const struct iio_chan_spec *chan, char *buf)
 180 {
 181         struct mcp4725_data *data = iio_priv(indio_dev);
 182
 183         return sysfs_emit(buf, "%d\n", data->powerdown);
 184 }
 185
 186 static ssize_t mcp4725_write_powerdown(struct iio_dev *indio_dev,
 187          uintptr_t private, const struct iio_chan_spec *chan,
 188          const char *buf, size_t len)
 189 {
 190         struct mcp4725_data *data = iio_priv(indio_dev);
 191         bool state;
 192         int ret;
 193
 194         ret = kstrtobool(buf, &state);
 195         if (ret)
 196                 return ret;
 197
 198         if (state)
 199                 ret = mcp4725_suspend(&data->client->dev);
 200         else
 201                 ret = mcp4725_resume(&data->client->dev);
 202         if (ret < 0)
 203                 return ret;
 204
 205         return len;
 206 }
 207
 208 enum chip_id {
 209         MCP4725,
 210         MCP4726,
 211 };
 212
 213 static const struct iio_enum mcp472x_powerdown_mode_enum[] = {
 214         [MCP4725] = {
 215                 .items = mcp4725_powerdown_modes,
 216                 .num_items = ARRAY_SIZE(mcp4725_powerdown_modes),
 217                 .get = mcp4725_get_powerdown_mode,
 218                 .set = mcp4725_set_powerdown_mode,
 219         },
 220         [MCP4726] = {
 221                 .items = mcp4726_powerdown_modes,
 222                 .num_items = ARRAY_SIZE(mcp4726_powerdown_modes),
 223                 .get = mcp4725_get_powerdown_mode,
 224                 .set = mcp4725_set_powerdown_mode,
 225         },
 226 };
 227
 228 static const struct iio_chan_spec_ext_info mcp4725_ext_info[] = {
 229         {
 230                 .name = "powerdown",
 231                 .read = mcp4725_read_powerdown,
 232                 .write = mcp4725_write_powerdown,
 233                 .shared = IIO_SEPARATE,
 234         },
 235         IIO_ENUM("powerdown_mode", IIO_SEPARATE,
 236                         &mcp472x_powerdown_mode_enum[MCP4725]),
 237         IIO_ENUM_AVAILABLE("powerdown_mode", IIO_SHARED_BY_TYPE,
 238                            &mcp472x_powerdown_mode_enum[MCP4725]),
 239         { },
 240 };
 241
 242 static const struct iio_chan_spec_ext_info mcp4726_ext_info[] = {
 243         {
 244                 .name = "powerdown",
 245                 .read = mcp4725_read_powerdown,
 246                 .write = mcp4725_write_powerdown,
 247                 .shared = IIO_SEPARATE,
 248         },
 249         IIO_ENUM("powerdown_mode", IIO_SEPARATE,
 250                         &mcp472x_powerdown_mode_enum[MCP4726]),
 251         IIO_ENUM_AVAILABLE("powerdown_mode", IIO_SHARED_BY_TYPE,
 252                            &mcp472x_powerdown_mode_enum[MCP4726]),
 253         { },
 254 };
 255
 256 static const struct iio_chan_spec mcp472x_channel[] = {
 257         [MCP4725] = {
 258                 .type           = IIO_VOLTAGE,
 259                 .indexed        = 1,
 260                 .output         = 1,
 261                 .channel        = 0,
 262                 .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW),
 263                 .info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
 264                 .ext_info       = mcp4725_ext_info,
 265         },
 266         [MCP4726] = {
 267                 .type           = IIO_VOLTAGE,
 268                 .indexed        = 1,
 269                 .output         = 1,
 270                 .channel        = 0,
 271                 .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW),
 272                 .info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
 273                 .ext_info       = mcp4726_ext_info,
 274         },
 275 };
 276
 277 static int mcp4725_set_value(struct iio_dev *indio_dev, int val)
 278 {
 279         struct mcp4725_data *data = iio_priv(indio_dev);
 280         u8 outbuf[2];
 281         int ret;
 282
 283         if (val >= (1 << 12) || val < 0)
 284                 return -EINVAL;
 285
 286         outbuf[0] = (val >> 8) & 0xf;
 287         outbuf[1] = val & 0xff;
 288
 289         ret = i2c_master_send(data->client, outbuf, 2);
 290         if (ret < 0)
 291                 return ret;
 292         else if (ret != 2)
 293                 return -EIO;
 294         else
 295                 return 0;
 296 }
 297
 298 static int mcp4726_set_cfg(struct iio_dev *indio_dev)
 299 {
 300         struct mcp4725_data *data = iio_priv(indio_dev);
 301         u8 outbuf[3];
 302         int ret;
 303
 304         outbuf[0] = 0x40;
 305         outbuf[0] |= data->ref_mode << 3;
 306         if (data->powerdown)
 307                 outbuf[0] |= data->powerdown << 1;
 308         outbuf[1] = data->dac_value >> 4;
 309         outbuf[2] = (data->dac_value & 0xf) << 4;
 310
 311         ret = i2c_master_send(data->client, outbuf, 3);
 312         if (ret < 0)
 313                 return ret;
 314         else if (ret != 3)
 315                 return -EIO;
 316         else
 317                 return 0;
 318 }
 319
 320 static int mcp4725_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
 321                            struct iio_chan_spec const *chan,
 322                            int *val, int *val2, long mask)
 323 {
 324         struct mcp4725_data *data = iio_priv(indio_dev);
 325         int ret;
 326
 327         switch (mask) {
 328         case IIO_CHAN_INFO_RAW:
 329                 *val = data->dac_value;
 330                 return IIO_VAL_INT;
 331         case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
 332                 if (data->ref_mode == MCP472X_REF_VDD)
 333                         ret = regulator_get_voltage(data->vdd_reg);
 334                 else
 335                         ret = regulator_get_voltage(data->vref_reg);
 336
 337                 if (ret < 0)
 338                         return ret;
 339
 340                 *val = ret / 1000;
 341                 *val2 = 12;
 342                 return IIO_VAL_FRACTIONAL_LOG2;
 343         }
 344         return -EINVAL;
 345 }
 346
 347 static int mcp4725_write_raw(struct iio_dev *indio_dev,
 348                                struct iio_chan_spec const *chan,
 349                                int val, int val2, long mask)
 350 {
 351         struct mcp4725_data *data = iio_priv(indio_dev);
 352         int ret;
 353
 354         switch (mask) {
 355         case IIO_CHAN_INFO_RAW:
 356                 ret = mcp4725_set_value(indio_dev, val);
 357                 data->dac_value = val;
 358                 break;
 359         default:
 360                 ret = -EINVAL;
 361                 break;
 362         }
 363
 364         return ret;
 365 }
 366
 367 static const struct iio_info mcp4725_info = {
 368         .read_raw = mcp4725_read_raw,
 369         .write_raw = mcp4725_write_raw,
 370         .attrs = &mcp4725_attribute_group,
 371 };
 372
 373 static int mcp4725_probe_dt(struct device *dev,
 374                             struct mcp4725_platform_data *pdata)
 375 {
 376         /* check if is the vref-supply defined */
 377         pdata->use_vref = device_property_read_bool(dev, "vref-supply");
 378         pdata->vref_buffered =
 379                 device_property_read_bool(dev, "microchip,vref-buffered");
 380
 381         return 0;
 382 }
 383
 384 static int mcp4725_probe(struct i2c_client *client)
 385 {
 386         const struct i2c_device_id *id = i2c_client_get_device_id(client);
 387         struct mcp4725_data *data;
 388         struct iio_dev *indio_dev;
 389         struct mcp4725_platform_data *pdata, pdata_dt;
 390         u8 inbuf[4];
 391         u8 pd;
 392         u8 ref;
 393         int err;
 394
 395         indio_dev = devm_iio_device_alloc(&client->dev, sizeof(*data));
 396         if (indio_dev == NULL)
 397                 return -ENOMEM;
 398         data = iio_priv(indio_dev);
 399         i2c_set_clientdata(client, indio_dev);
 400         data->client = client;
 401         if (dev_fwnode(&client->dev))
 402                 data->id = (uintptr_t)device_get_match_data(&client->dev);
 403         else
 404                 data->id = id->driver_data;
 405         pdata = dev_get_platdata(&client->dev);
 406
 407         if (!pdata) {
 408                 err = mcp4725_probe_dt(&client->dev, &pdata_dt);
 409                 if (err) {
 410                         dev_err(&client->dev,
 411                                 "invalid platform or devicetree data");
 412                         return err;
 413                 }
 414                 pdata = &pdata_dt;
 415         }
 416
 417         if (data->id == MCP4725 && pdata->use_vref) {
 418                 dev_err(&client->dev,
 419                         "external reference is unavailable on MCP4725");
 420                 return -EINVAL;
 421         }
 422
 423         if (!pdata->use_vref && pdata->vref_buffered) {
 424                 dev_err(&client->dev,
 425                         "buffering is unavailable on the internal reference");
 426                 return -EINVAL;
 427         }
 428
 429         if (!pdata->use_vref)
 430                 data->ref_mode = MCP472X_REF_VDD;
 431         else
 432                 data->ref_mode = pdata->vref_buffered ?
 433                         MCP472X_REF_VREF_BUFFERED :
 434                         MCP472X_REF_VREF_UNBUFFERED;
 435
 436         data->vdd_reg = devm_regulator_get(&client->dev, "vdd");
 437         if (IS_ERR(data->vdd_reg))
 438                 return PTR_ERR(data->vdd_reg);
 439
 440         err = regulator_enable(data->vdd_reg);
 441         if (err)
 442                 return err;
 443
 444         if (pdata->use_vref) {
 445                 data->vref_reg = devm_regulator_get(&client->dev, "vref");
 446                 if (IS_ERR(data->vref_reg)) {
 447                         err = PTR_ERR(data->vref_reg);
 448                         goto err_disable_vdd_reg;
 449                 }
 450
 451                 err = regulator_enable(data->vref_reg);
 452                 if (err)
 453                         goto err_disable_vdd_reg;
 454         }
 455
 456         indio_dev->name = id->name;
 457         indio_dev->info = &mcp4725_info;
 458         indio_dev->channels = &mcp472x_channel[id->driver_data];
 459         indio_dev->num_channels = 1;
 460         indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
 461
 462         /* read current DAC value and settings */
 463         err = i2c_master_recv(client, inbuf, data->id == MCP4725 ? 3 : 4);
 464
 465         if (err < 0) {
 466                 dev_err(&client->dev, "failed to read DAC value");
 467                 goto err_disable_vref_reg;
 468         }
 469         pd = (inbuf[0] >> 1) & 0x3;
 470         data->powerdown = pd > 0;
 471         data->powerdown_mode = pd ? pd - 1 : 2; /* largest resistor to gnd */
 472         data->dac_value = (inbuf[1] << 4) | (inbuf[2] >> 4);
 473         if (data->id == MCP4726)
 474                 ref = (inbuf[3] >> 3) & 0x3;
 475
 476         if (data->id == MCP4726 && ref != data->ref_mode) {
 477                 dev_info(&client->dev,
 478                         "voltage reference mode differs (conf: %u, eeprom: %u), setting %u",
 479                         data->ref_mode, ref, data->ref_mode);
 480                 err = mcp4726_set_cfg(indio_dev);
 481                 if (err < 0)
 482                         goto err_disable_vref_reg;
 483         }
 484
 485         err = iio_device_register(indio_dev);
 486         if (err)
 487                 goto err_disable_vref_reg;
 488
 489         return 0;
 490
 491 err_disable_vref_reg:
 492         if (data->vref_reg)
 493                 regulator_disable(data->vref_reg);
 494
 495 err_disable_vdd_reg:
 496         regulator_disable(data->vdd_reg);
 497
 498         return err;
 499 }
 500
 501 static void mcp4725_remove(struct i2c_client *client)
 502 {
 503         struct iio_dev *indio_dev = i2c_get_clientdata(client);
 504         struct mcp4725_data *data = iio_priv(indio_dev);
 505
 506         iio_device_unregister(indio_dev);
 507
 508         if (data->vref_reg)
 509                 regulator_disable(data->vref_reg);
 510         regulator_disable(data->vdd_reg);
 511 }
 512
 513 static const struct i2c_device_id mcp4725_id[] = {
 514         { "mcp4725", MCP4725 },
 515         { "mcp4726", MCP4726 },
 516         { }
 517 };
 518 MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, mcp4725_id);
 519
 520 static const struct of_device_id mcp4725_of_match[] = {
 521         {
 522                 .compatible = "microchip,mcp4725",
 523                 .data = (void *)MCP4725
 524         },
 525         {
 526                 .compatible = "microchip,mcp4726",
 527                 .data = (void *)MCP4726
 528         },
 529         { }
 530 };
 531 MODULE_DEVICE_TABLE(of, mcp4725_of_match);
 532
 533 static struct i2c_driver mcp4725_driver = {
 534         .driver = {
 535                 .name   = MCP4725_DRV_NAME,
 536                 .of_match_table = mcp4725_of_match,
 537                 .pm     = pm_sleep_ptr(&mcp4725_pm_ops),
 538         },
 539         .probe          = mcp4725_probe,
 540         .remove         = mcp4725_remove,
 541         .id_table       = mcp4725_id,
 542 };
 543 module_i2c_driver(mcp4725_driver);
 544
 545 MODULE_AUTHOR("Peter Meerwald <[email protected]>");
 546 MODULE_DESCRIPTION("MCP4725/6 12-bit DAC");
 547 MODULE_LICENSE("GPL");