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