drivers/iio/proximity/as3935.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * as3935.c - Support for AS3935 Franklin lightning sensor
   4  *
   5  * Copyright (C) 2014, 2017-2018
   6  * Author: Matt Ranostay <matt.ranostay@konsulko.com>
   7  */
   8
   9 #include <linux/module.h>
  10 #include <linux/mod_devicetable.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/interrupt.h>
  13 #include <linux/delay.h>
  14 #include <linux/workqueue.h>
  15 #include <linux/mutex.h>
  16 #include <linux/err.h>
  17 #include <linux/irq.h>
  18 #include <linux/spi/spi.h>
  19 #include <linux/iio/iio.h>
  20 #include <linux/iio/sysfs.h>
  21 #include <linux/iio/trigger.h>
  22 #include <linux/iio/trigger_consumer.h>
  23 #include <linux/iio/buffer.h>
  24 #include <linux/iio/triggered_buffer.h>
  25
  26 #define AS3935_AFE_GAIN         0x00
  27 #define AS3935_AFE_MASK         0x3F
  28 #define AS3935_AFE_GAIN_MAX     0x1F
  29 #define AS3935_AFE_PWR_BIT      BIT(0)
  30
  31 #define AS3935_NFLWDTH          0x01
  32 #define AS3935_NFLWDTH_MASK     0x7f
  33
  34 #define AS3935_INT              0x03
  35 #define AS3935_INT_MASK         0x0f
  36 #define AS3935_DISTURB_INT      BIT(2)
  37 #define AS3935_EVENT_INT        BIT(3)
  38 #define AS3935_NOISE_INT        BIT(0)
  39
  40 #define AS3935_DATA             0x07
  41 #define AS3935_DATA_MASK        0x3F
  42
  43 #define AS3935_TUNE_CAP         0x08
  44 #define AS3935_DEFAULTS         0x3C
  45 #define AS3935_CALIBRATE        0x3D
  46
  47 #define AS3935_READ_DATA        BIT(14)
  48 #define AS3935_ADDRESS(x)       ((x) << 8)
  49
  50 #define MAX_PF_CAP              120
  51 #define TUNE_CAP_DIV            8
  52
  53 struct as3935_state {
  54         struct spi_device *spi;
  55         struct iio_trigger *trig;
  56         struct mutex lock;
  57         struct delayed_work work;
  58
  59         unsigned long noise_tripped;
  60         u32 tune_cap;
  61         u32 nflwdth_reg;
  62         /* Ensure timestamp is naturally aligned */
  63         struct {
  64                 u8 chan;
  65                 s64 timestamp __aligned(8);
  66         } scan;
  67         u8 buf[2] ____cacheline_aligned;
  68 };
  69
  70 static const struct iio_chan_spec as3935_channels[] = {
  71         {
  72                 .type           = IIO_PROXIMITY,
  73                 .info_mask_separate =
  74                         BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
  75                         BIT(IIO_CHAN_INFO_PROCESSED) |
  76                         BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
  77                 .scan_index     = 0,
  78                 .scan_type = {
  79                         .sign           = 'u',
  80                         .realbits       = 6,
  81                         .storagebits    = 8,
  82                 },
  83         },
  84         IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
  85 };
  86
  87 static int as3935_read(struct as3935_state *st, unsigned int reg, int *val)
  88 {
  89         u8 cmd;
  90         int ret;
  91
  92         cmd = (AS3935_READ_DATA | AS3935_ADDRESS(reg)) >> 8;
  93         ret = spi_w8r8(st->spi, cmd);
  94         if (ret < 0)
  95                 return ret;
  96         *val = ret;
  97
  98         return 0;
  99 }
 100
 101 static int as3935_write(struct as3935_state *st,
 102                                 unsigned int reg,
 103                                 unsigned int val)
 104 {
 105         u8 *buf = st->buf;
 106
 107         buf[0] = AS3935_ADDRESS(reg) >> 8;
 108         buf[1] = val;
 109
 110         return spi_write(st->spi, buf, 2);
 111 }
 112
 113 static ssize_t as3935_sensor_sensitivity_show(struct device *dev,
 114                                         struct device_attribute *attr,
 115                                         char *buf)
 116 {
 117         struct as3935_state *st = iio_priv(dev_to_iio_dev(dev));
 118         int val, ret;
 119
 120         ret = as3935_read(st, AS3935_AFE_GAIN, &val);
 121         if (ret)
 122                 return ret;
 123         val = (val & AS3935_AFE_MASK) >> 1;
 124
 125         return sprintf(buf, "%d\n", val);
 126 }
 127
 128 static ssize_t as3935_sensor_sensitivity_store(struct device *dev,
 129                                         struct device_attribute *attr,
 130                                         const char *buf, size_t len)
 131 {
 132         struct as3935_state *st = iio_priv(dev_to_iio_dev(dev));
 133         unsigned long val;
 134         int ret;
 135
 136         ret = kstrtoul(buf, 10, &val);
 137         if (ret)
 138                 return -EINVAL;
 139
 140         if (val > AS3935_AFE_GAIN_MAX)
 141                 return -EINVAL;
 142
 143         as3935_write(st, AS3935_AFE_GAIN, val << 1);
 144
 145         return len;
 146 }
 147
 148 static ssize_t as3935_noise_level_tripped_show(struct device *dev,
 149                                         struct device_attribute *attr,
 150                                         char *buf)
 151 {
 152         struct as3935_state *st = iio_priv(dev_to_iio_dev(dev));
 153         int ret;
 154
 155         mutex_lock(&st->lock);
 156         ret = sprintf(buf, "%d\n", !time_after(jiffies, st->noise_tripped + HZ));
 157         mutex_unlock(&st->lock);
 158
 159         return ret;
 160 }
 161
 162 static IIO_DEVICE_ATTR(sensor_sensitivity, S_IRUGO | S_IWUSR,
 163         as3935_sensor_sensitivity_show, as3935_sensor_sensitivity_store, 0);
 164
 165 static IIO_DEVICE_ATTR(noise_level_tripped, S_IRUGO,
 166         as3935_noise_level_tripped_show, NULL, 0);
 167
 168 static struct attribute *as3935_attributes[] = {
 169         &iio_dev_attr_sensor_sensitivity.dev_attr.attr,
 170         &iio_dev_attr_noise_level_tripped.dev_attr.attr,
 171         NULL,
 172 };
 173
 174 static const struct attribute_group as3935_attribute_group = {
 175         .attrs = as3935_attributes,
 176 };
 177
 178 static int as3935_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
 179                            struct iio_chan_spec const *chan,
 180                            int *val,
 181                            int *val2,
 182                            long m)
 183 {
 184         struct as3935_state *st = iio_priv(indio_dev);
 185         int ret;
 186
 187
 188         switch (m) {
 189         case IIO_CHAN_INFO_PROCESSED:
 190         case IIO_CHAN_INFO_RAW:
 191                 *val2 = 0;
 192                 ret = as3935_read(st, AS3935_DATA, val);
 193                 if (ret)
 194                         return ret;
 195
 196                 /* storm out of range */
 197                 if (*val == AS3935_DATA_MASK)
 198                         return -EINVAL;
 199
 200                 if (m == IIO_CHAN_INFO_RAW)
 201                         return IIO_VAL_INT;
 202
 203                 if (m == IIO_CHAN_INFO_PROCESSED)
 204                         *val *= 1000;
 205                 break;
 206         case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
 207                 *val = 1000;
 208                 break;
 209         default:
 210                 return -EINVAL;
 211         }
 212
 213         return IIO_VAL_INT;
 214 }
 215
 216 static const struct iio_info as3935_info = {
 217         .attrs = &as3935_attribute_group,
 218         .read_raw = &as3935_read_raw,
 219 };
 220
 221 static irqreturn_t as3935_trigger_handler(int irq, void *private)
 222 {
 223         struct iio_poll_func *pf = private;
 224         struct iio_dev *indio_dev = pf->indio_dev;
 225         struct as3935_state *st = iio_priv(indio_dev);
 226         int val, ret;
 227
 228         ret = as3935_read(st, AS3935_DATA, &val);
 229         if (ret)
 230                 goto err_read;
 231
 232         st->scan.chan = val & AS3935_DATA_MASK;
 233         iio_push_to_buffers_with_timestamp(indio_dev, &st->scan,
 234                                            iio_get_time_ns(indio_dev));
 235 err_read:
 236         iio_trigger_notify_done(indio_dev->trig);
 237
 238         return IRQ_HANDLED;
 239 }
 240
 241 static void as3935_event_work(struct work_struct *work)
 242 {
 243         struct as3935_state *st;
 244         int val;
 245         int ret;
 246
 247         st = container_of(work, struct as3935_state, work.work);
 248
 249         ret = as3935_read(st, AS3935_INT, &val);
 250         if (ret) {
 251                 dev_warn(&st->spi->dev, "read error\n");
 252                 return;
 253         }
 254
 255         val &= AS3935_INT_MASK;
 256
 257         switch (val) {
 258         case AS3935_EVENT_INT:
 259                 iio_trigger_poll_chained(st->trig);
 260                 break;
 261         case AS3935_DISTURB_INT:
 262         case AS3935_NOISE_INT:
 263                 mutex_lock(&st->lock);
 264                 st->noise_tripped = jiffies;
 265                 mutex_unlock(&st->lock);
 266                 dev_warn(&st->spi->dev, "noise level is too high\n");
 267                 break;
 268         }
 269 }
 270
 271 static irqreturn_t as3935_interrupt_handler(int irq, void *private)
 272 {
 273         struct iio_dev *indio_dev = private;
 274         struct as3935_state *st = iio_priv(indio_dev);
 275
 276         /*
 277          * Delay work for >2 milliseconds after an interrupt to allow
 278          * estimated distance to recalculated.
 279          */
 280
 281         schedule_delayed_work(&st->work, msecs_to_jiffies(3));
 282
 283         return IRQ_HANDLED;
 284 }
 285
 286 static void calibrate_as3935(struct as3935_state *st)
 287 {
 288         as3935_write(st, AS3935_DEFAULTS, 0x96);
 289         as3935_write(st, AS3935_CALIBRATE, 0x96);
 290         as3935_write(st, AS3935_TUNE_CAP,
 291                 BIT(5) | (st->tune_cap / TUNE_CAP_DIV));
 292
 293         mdelay(2);
 294         as3935_write(st, AS3935_TUNE_CAP, (st->tune_cap / TUNE_CAP_DIV));
 295         as3935_write(st, AS3935_NFLWDTH, st->nflwdth_reg);
 296 }
 297
 298 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 299 static int as3935_suspend(struct device *dev)
 300 {
 301         struct iio_dev *indio_dev = dev_get_drvdata(dev);
 302         struct as3935_state *st = iio_priv(indio_dev);
 303         int val, ret;
 304
 305         mutex_lock(&st->lock);
 306         ret = as3935_read(st, AS3935_AFE_GAIN, &val);
 307         if (ret)
 308                 goto err_suspend;
 309         val |= AS3935_AFE_PWR_BIT;
 310
 311         ret = as3935_write(st, AS3935_AFE_GAIN, val);
 312
 313 err_suspend:
 314         mutex_unlock(&st->lock);
 315
 316         return ret;
 317 }
 318
 319 static int as3935_resume(struct device *dev)
 320 {
 321         struct iio_dev *indio_dev = dev_get_drvdata(dev);
 322         struct as3935_state *st = iio_priv(indio_dev);
 323         int val, ret;
 324
 325         mutex_lock(&st->lock);
 326         ret = as3935_read(st, AS3935_AFE_GAIN, &val);
 327         if (ret)
 328                 goto err_resume;
 329         val &= ~AS3935_AFE_PWR_BIT;
 330         ret = as3935_write(st, AS3935_AFE_GAIN, val);
 331
 332         calibrate_as3935(st);
 333
 334 err_resume:
 335         mutex_unlock(&st->lock);
 336
 337         return ret;
 338 }
 339
 340 static SIMPLE_DEV_PM_OPS(as3935_pm_ops, as3935_suspend, as3935_resume);
 341 #define AS3935_PM_OPS (&as3935_pm_ops)
 342
 343 #else
 344 #define AS3935_PM_OPS NULL
 345 #endif
 346
 347 static void as3935_stop_work(void *data)
 348 {
 349         struct iio_dev *indio_dev = data;
 350         struct as3935_state *st = iio_priv(indio_dev);
 351
 352         cancel_delayed_work_sync(&st->work);
 353 }
 354
 355 static int as3935_probe(struct spi_device *spi)
 356 {
 357         struct device *dev = &spi->dev;
 358         struct iio_dev *indio_dev;
 359         struct iio_trigger *trig;
 360         struct as3935_state *st;
 361         int ret;
 362
 363         /* Be sure lightning event interrupt is specified */
 364         if (!spi->irq) {
 365                 dev_err(dev, "unable to get event interrupt\n");
 366                 return -EINVAL;
 367         }
 368
 369         indio_dev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*st));
 370         if (!indio_dev)
 371                 return -ENOMEM;
 372
 373         st = iio_priv(indio_dev);
 374         st->spi = spi;
 375
 376         spi_set_drvdata(spi, indio_dev);
 377         mutex_init(&st->lock);
 378
 379         ret = device_property_read_u32(dev,
 380                         "ams,tuning-capacitor-pf", &st->tune_cap);
 381         if (ret) {
 382                 st->tune_cap = 0;
 383                 dev_warn(dev, "no tuning-capacitor-pf set, defaulting to %d",
 384                         st->tune_cap);
 385         }
 386
 387         if (st->tune_cap > MAX_PF_CAP) {
 388                 dev_err(dev, "wrong tuning-capacitor-pf setting of %d\n",
 389                         st->tune_cap);
 390                 return -EINVAL;
 391         }
 392
 393         ret = device_property_read_u32(dev,
 394                         "ams,nflwdth", &st->nflwdth_reg);
 395         if (!ret && st->nflwdth_reg > AS3935_NFLWDTH_MASK) {
 396                 dev_err(dev, "invalid nflwdth setting of %d\n",
 397                         st->nflwdth_reg);
 398                 return -EINVAL;
 399         }
 400
 401         indio_dev->name = spi_get_device_id(spi)->name;
 402         indio_dev->channels = as3935_channels;
 403         indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(as3935_channels);
 404         indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
 405         indio_dev->info = &as3935_info;
 406
 407         trig = devm_iio_trigger_alloc(dev, "%s-dev%d",
 408                                       indio_dev->name,
 409                                       iio_device_id(indio_dev));
 410
 411         if (!trig)
 412                 return -ENOMEM;
 413
 414         st->trig = trig;
 415         st->noise_tripped = jiffies - HZ;
 416         iio_trigger_set_drvdata(trig, indio_dev);
 417
 418         ret = devm_iio_trigger_register(dev, trig);
 419         if (ret) {
 420                 dev_err(dev, "failed to register trigger\n");
 421                 return ret;
 422         }
 423
 424         ret = devm_iio_triggered_buffer_setup(dev, indio_dev,
 425                                               iio_pollfunc_store_time,
 426                                               as3935_trigger_handler, NULL);
 427
 428         if (ret) {
 429                 dev_err(dev, "cannot setup iio trigger\n");
 430                 return ret;
 431         }
 432
 433         calibrate_as3935(st);
 434
 435         INIT_DELAYED_WORK(&st->work, as3935_event_work);
 436         ret = devm_add_action(dev, as3935_stop_work, indio_dev);
 437         if (ret)
 438                 return ret;
 439
 440         ret = devm_request_irq(dev, spi->irq,
 441                                 &as3935_interrupt_handler,
 442                                 IRQF_TRIGGER_RISING,
 443                                 dev_name(dev),
 444                                 indio_dev);
 445
 446         if (ret) {
 447                 dev_err(dev, "unable to request irq\n");
 448                 return ret;
 449         }
 450
 451         ret = devm_iio_device_register(dev, indio_dev);
 452         if (ret < 0) {
 453                 dev_err(dev, "unable to register device\n");
 454                 return ret;
 455         }
 456         return 0;
 457 }
 458
 459 static const struct of_device_id as3935_of_match[] = {
 460         { .compatible = "ams,as3935", },
 461         { /* sentinel */ },
 462 };
 463 MODULE_DEVICE_TABLE(of, as3935_of_match);
 464
 465 static const struct spi_device_id as3935_id[] = {
 466         {"as3935", 0},
 467         {},
 468 };
 469 MODULE_DEVICE_TABLE(spi, as3935_id);
 470
 471 static struct spi_driver as3935_driver = {
 472         .driver = {
 473                 .name   = "as3935",
 474                 .of_match_table = as3935_of_match,
 475                 .pm     = AS3935_PM_OPS,
 476         },
 477         .probe          = as3935_probe,
 478         .id_table       = as3935_id,
 479 };
 480 module_spi_driver(as3935_driver);
 481
 482 MODULE_AUTHOR("Matt Ranostay <matt.ranostay@konsulko.com>");
 483 MODULE_DESCRIPTION("AS3935 lightning sensor");
 484 MODULE_LICENSE("GPL");