iio: adc: Add driver for Microchip MCP3422/3/4 high resolution ADC
authorAngelo Compagnucci <angelo.compagnucci@gmail.com>
Mon, 2 Sep 2013 14:00:00 +0000 (15:00 +0100)
committerJonathan Cameron <jic23@kernel.org>
Sat, 7 Sep 2013 21:17:44 +0000 (22:17 +0100)
Sysfs access to all channels.

Signed-off-by: Angelo Compagnucci <angelo.compagnucci@gmail.com>
Signed-off-by: Jonathan Cameron <jic23@kernel.org>
drivers/iio/adc/Kconfig
drivers/iio/adc/Makefile
drivers/iio/adc/mcp3422.c [new file with mode: 0644]

index 09371cbc9dc123d1a1c929d109202a2a6be68f91..0cf5c611b4c6f484108066531e4b2f8ffab882a7 100644 (file)
@@ -145,6 +145,16 @@ config MCP320X
          This driver can also be built as a module. If so, the module will be
          called mcp320x.
 
+config MCP3422
+       tristate "Microchip Technology MCP3422/3/4 driver"
+       depends on I2C
+       help
+         Say yes here to build support for Microchip Technology's MCP3422,
+         MCP3423 or MCP3424 analog to digital converters.
+
+         This driver can also be built as a module. If so, the module will be
+         called mcp3422.
+
 config NAU7802
        tristate "Nuvoton NAU7802 ADC driver"
        depends on I2C
index 33656ef7d1f60fbd8b16c0c4bf5fa61ef2cc2506..ba9a10a24cd03ee4d80f4bc2e0a9fd56b106d908 100644 (file)
@@ -16,6 +16,7 @@ obj-$(CONFIG_EXYNOS_ADC) += exynos_adc.o
 obj-$(CONFIG_LP8788_ADC) += lp8788_adc.o
 obj-$(CONFIG_MAX1363) += max1363.o
 obj-$(CONFIG_MCP320X) += mcp320x.o
+obj-$(CONFIG_MCP3422) += mcp3422.o
 obj-$(CONFIG_NAU7802) += nau7802.o
 obj-$(CONFIG_TI_ADC081C) += ti-adc081c.o
 obj-$(CONFIG_TI_AM335X_ADC) += ti_am335x_adc.o
diff --git a/drivers/iio/adc/mcp3422.c b/drivers/iio/adc/mcp3422.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bc93f53
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,409 @@
+/*
+ * mcp3422.c - driver for the Microchip mcp3422/3/4 chip family
+ *
+ * Copyright (C) 2013, Angelo Compagnucci
+ * Author: Angelo Compagnucci <angelo.compagnucci@gmail.com>
+ *
+ * Datasheet: http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/22088b.pdf
+ *
+ * This driver exports the value of analog input voltage to sysfs, the
+ * voltage unit is nV.
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ */
+
+#include <linux/err.h>
+#include <linux/i2c.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/sysfs.h>
+
+#include <linux/iio/iio.h>
+#include <linux/iio/sysfs.h>
+
+/* Masks */
+#define MCP3422_CHANNEL_MASK   0x60
+#define MCP3422_PGA_MASK       0x03
+#define MCP3422_SRATE_MASK     0x0C
+#define MCP3422_SRATE_240      0x0
+#define MCP3422_SRATE_60       0x1
+#define MCP3422_SRATE_15       0x2
+#define MCP3422_SRATE_3        0x3
+#define MCP3422_PGA_1  0
+#define MCP3422_PGA_2  1
+#define MCP3422_PGA_4  2
+#define MCP3422_PGA_8  3
+#define MCP3422_CONT_SAMPLING  0x10
+
+#define MCP3422_CHANNEL(config)        (((config) & MCP3422_CHANNEL_MASK) >> 5)
+#define MCP3422_PGA(config)    ((config) & MCP3422_PGA_MASK)
+#define MCP3422_SAMPLE_RATE(config)    (((config) & MCP3422_SRATE_MASK) >> 2)
+
+#define MCP3422_CHANNEL_VALUE(value) (((value) << 5) & MCP3422_CHANNEL_MASK)
+#define MCP3422_PGA_VALUE(value) ((value) & MCP3422_PGA_MASK)
+#define MCP3422_SAMPLE_RATE_VALUE(value) ((value << 2) & MCP3422_SRATE_MASK)
+
+#define MCP3422_CHAN(_index) \
+       { \
+               .type = IIO_VOLTAGE, \
+               .indexed = 1, \
+               .channel = _index, \
+               .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) \
+                               | BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE), \
+               .info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ), \
+       }
+
+/* LSB is in nV to eliminate floating point */
+static const u32 rates_to_lsb[] = {1000000, 250000, 62500, 15625};
+
+/*
+ *  scales calculated as:
+ *  rates_to_lsb[sample_rate] / (1 << pga);
+ *  pga is 1 for 0, 2
+ */
+
+static const int mcp3422_scales[4][4] = {
+       { 1000000, 250000, 62500, 15625 },
+       { 500000 , 125000, 31250, 7812 },
+       { 250000 , 62500 , 15625, 3906 },
+       { 125000 , 31250 , 7812 , 1953 } };
+
+/* Constant msleep times for data acquisitions */
+static const int mcp3422_read_times[4] = {
+       [MCP3422_SRATE_240] = 1000 / 240,
+       [MCP3422_SRATE_60] = 1000 / 60,
+       [MCP3422_SRATE_15] = 1000 / 15,
+       [MCP3422_SRATE_3] = 1000 / 3 };
+
+/* sample rates to integer conversion table */
+static const int mcp3422_sample_rates[4] = {
+       [MCP3422_SRATE_240] = 240,
+       [MCP3422_SRATE_60] = 60,
+       [MCP3422_SRATE_15] = 15,
+       [MCP3422_SRATE_3] = 3 };
+
+/* sample rates to sign extension table */
+static const int mcp3422_sign_extend[4] = {
+       [MCP3422_SRATE_240] = 12,
+       [MCP3422_SRATE_60] = 14,
+       [MCP3422_SRATE_15] = 16,
+       [MCP3422_SRATE_3] = 18 };
+
+/* Client data (each client gets its own) */
+struct mcp3422 {
+       struct i2c_client *i2c;
+       u8 config;
+       u8 pga[4];
+       struct mutex lock;
+};
+
+static int mcp3422_update_config(struct mcp3422 *adc, u8 newconfig)
+{
+       int ret;
+
+       mutex_lock(&adc->lock);
+
+       ret = i2c_master_send(adc->i2c, &newconfig, 1);
+       if (ret > 0) {
+               adc->config = newconfig;
+               ret = 0;
+       }
+
+       mutex_unlock(&adc->lock);
+
+       return ret;
+}
+
+static int mcp3422_read(struct mcp3422 *adc, int *value, u8 *config)
+{
+       int ret = 0;
+       u8 sample_rate = MCP3422_SAMPLE_RATE(adc->config);
+       u8 buf[4] = {0, 0, 0, 0};
+       u32 temp;
+
+       if (sample_rate == MCP3422_SRATE_3) {
+               ret = i2c_master_recv(adc->i2c, buf, 4);
+               temp = buf[0] << 16 | buf[1] << 8 | buf[2];
+               *config = buf[3];
+       } else {
+               ret = i2c_master_recv(adc->i2c, buf, 3);
+               temp = buf[0] << 8 | buf[1];
+               *config = buf[2];
+       }
+
+       *value = sign_extend32(temp, mcp3422_sign_extend[sample_rate]);
+
+       return ret;
+}
+
+static int mcp3422_read_channel(struct mcp3422 *adc,
+                               struct iio_chan_spec const *channel, int *value)
+{
+       int ret;
+       u8 config;
+       u8 req_channel = channel->channel;
+
+       if (req_channel != MCP3422_CHANNEL(adc->config)) {
+               config = adc->config;
+               config &= ~MCP3422_CHANNEL_MASK;
+               config |= MCP3422_CHANNEL_VALUE(req_channel);
+               config &= ~MCP3422_PGA_MASK;
+               config |= MCP3422_PGA_VALUE(adc->pga[req_channel]);
+               ret = mcp3422_update_config(adc, config);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               msleep(mcp3422_read_times[MCP3422_SAMPLE_RATE(adc->config)]);
+       }
+
+       return mcp3422_read(adc, value, &config);
+}
+
+static int mcp3422_read_raw(struct iio_dev *iio,
+                       struct iio_chan_spec const *channel, int *val1,
+                       int *val2, long mask)
+{
+       struct mcp3422 *adc = iio_priv(iio);
+       int err;
+
+       u8 sample_rate = MCP3422_SAMPLE_RATE(adc->config);
+       u8 pga           = MCP3422_PGA(adc->config);
+
+       switch (mask) {
+       case IIO_CHAN_INFO_RAW:
+               err = mcp3422_read_channel(adc, channel, val1);
+               if (err < 0)
+                       return -EINVAL;
+               return IIO_VAL_INT;
+
+       case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
+
+               *val1 = 0;
+               *val2 = mcp3422_scales[sample_rate][pga];
+               return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
+
+       case IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ:
+               *val1 = mcp3422_sample_rates[MCP3422_SAMPLE_RATE(adc->config)];
+               return IIO_VAL_INT;
+
+       default:
+               break;
+       }
+
+       return -EINVAL;
+}
+
+static int mcp3422_write_raw(struct iio_dev *iio,
+                       struct iio_chan_spec const *channel, int val1,
+                       int val2, long mask)
+{
+       struct mcp3422 *adc = iio_priv(iio);
+       u8 temp;
+       u8 config = adc->config;
+       u8 req_channel = channel->channel;
+       u8 sample_rate = MCP3422_SAMPLE_RATE(config);
+       u8 i;
+
+       switch (mask) {
+       case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
+               if (val1 != 0)
+                       return -EINVAL;
+
+               for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mcp3422_scales[0]); i++) {
+                       if (val2 == mcp3422_scales[sample_rate][i]) {
+                               adc->pga[req_channel] = i;
+
+                               config &= ~MCP3422_CHANNEL_MASK;
+                               config |= MCP3422_CHANNEL_VALUE(req_channel);
+                               config &= ~MCP3422_PGA_MASK;
+                               config |= MCP3422_PGA_VALUE(adc->pga[req_channel]);
+
+                               return mcp3422_update_config(adc, config);
+                       }
+               }
+               return -EINVAL;
+
+       case IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ:
+               switch (val1) {
+               case 240:
+                       temp = MCP3422_SRATE_240;
+                       break;
+               case 60:
+                       temp = MCP3422_SRATE_60;
+                       break;
+               case 15:
+                       temp = MCP3422_SRATE_15;
+                       break;
+               case 3:
+                       temp = MCP3422_SRATE_3;
+                       break;
+               default:
+                       return -EINVAL;
+               }
+
+               config &= ~MCP3422_CHANNEL_MASK;
+               config |= MCP3422_CHANNEL_VALUE(req_channel);
+               config &= ~MCP3422_SRATE_MASK;
+               config |= MCP3422_SAMPLE_RATE_VALUE(temp);
+
+               return mcp3422_update_config(adc, config);
+
+       default:
+               break;
+       }
+
+       return -EINVAL;
+}
+
+static int mcp3422_write_raw_get_fmt(struct iio_dev *indio_dev,
+               struct iio_chan_spec const *chan, long mask)
+{
+       switch (mask) {
+       case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
+               return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
+       case IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ:
+               return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
+       default:
+               return -EINVAL;
+       }
+}
+
+static ssize_t mcp3422_show_scales(struct device *dev,
+               struct device_attribute *attr, char *buf)
+{
+       struct mcp3422 *adc = iio_priv(dev_to_iio_dev(dev));
+       u8 sample_rate = MCP3422_SAMPLE_RATE(adc->config);
+
+       return sprintf(buf, "0.%09u 0.%09u 0.%09u 0.%09u\n",
+               mcp3422_scales[sample_rate][0],
+               mcp3422_scales[sample_rate][1],
+               mcp3422_scales[sample_rate][2],
+               mcp3422_scales[sample_rate][3]);
+}
+
+static IIO_CONST_ATTR_SAMP_FREQ_AVAIL("240 60 15 3");
+static IIO_DEVICE_ATTR(in_voltage_scale_available, S_IRUGO,
+               mcp3422_show_scales, NULL, 0);
+
+static struct attribute *mcp3422_attributes[] = {
+       &iio_const_attr_sampling_frequency_available.dev_attr.attr,
+       &iio_dev_attr_in_voltage_scale_available.dev_attr.attr,
+       NULL,
+};
+
+static const struct attribute_group mcp3422_attribute_group = {
+       .attrs = mcp3422_attributes,
+};
+
+static const struct iio_chan_spec mcp3422_channels[] = {
+       MCP3422_CHAN(0),
+       MCP3422_CHAN(1),
+};
+
+static const struct iio_chan_spec mcp3424_channels[] = {
+       MCP3422_CHAN(0),
+       MCP3422_CHAN(1),
+       MCP3422_CHAN(2),
+       MCP3422_CHAN(3),
+};
+
+static const struct iio_info mcp3422_info = {
+       .read_raw = mcp3422_read_raw,
+       .write_raw = mcp3422_write_raw,
+       .write_raw_get_fmt = mcp3422_write_raw_get_fmt,
+       .attrs = &mcp3422_attribute_group,
+       .driver_module = THIS_MODULE,
+};
+
+static int mcp3422_probe(struct i2c_client *client,
+                        const struct i2c_device_id *id)
+{
+       struct iio_dev *indio_dev;
+       struct mcp3422 *adc;
+       int err;
+       u8 config;
+
+       if (!i2c_check_functionality(client->adapter, I2C_FUNC_I2C))
+               return -ENODEV;
+
+       indio_dev = devm_iio_device_alloc(&client->dev, sizeof(*adc));
+       if (!indio_dev)
+               return -ENOMEM;
+
+       adc = iio_priv(indio_dev);
+       adc->i2c = client;
+
+       mutex_init(&adc->lock);
+
+       indio_dev->dev.parent = &client->dev;
+       indio_dev->name = dev_name(&client->dev);
+       indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
+       indio_dev->info = &mcp3422_info;
+
+       switch ((unsigned int)(id->driver_data)) {
+       case 2:
+       case 3:
+               indio_dev->channels = mcp3422_channels;
+               indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(mcp3422_channels);
+               break;
+       case 4:
+               indio_dev->channels = mcp3424_channels;
+               indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(mcp3424_channels);
+               break;
+       }
+
+       /* meaningful default configuration */
+       config = (MCP3422_CONT_SAMPLING
+               | MCP3422_CHANNEL_VALUE(1)
+               | MCP3422_PGA_VALUE(MCP3422_PGA_1)
+               | MCP3422_SAMPLE_RATE_VALUE(MCP3422_SRATE_240));
+       mcp3422_update_config(adc, config);
+
+       err = iio_device_register(indio_dev);
+       if (err < 0)
+               return err;
+
+       i2c_set_clientdata(client, indio_dev);
+
+       return 0;
+}
+
+static int mcp3422_remove(struct i2c_client *client)
+{
+       iio_device_unregister(i2c_get_clientdata(client));
+       return 0;
+}
+
+static const struct i2c_device_id mcp3422_id[] = {
+       { "mcp3422", 2 },
+       { "mcp3423", 3 },
+       { "mcp3424", 4 },
+       { }
+};
+MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, mcp3422_id);
+
+#ifdef CONFIG_OF
+static const struct of_device_id mcp3422_of_match[] = {
+       { .compatible = "mcp3422" },
+       { }
+};
+MODULE_DEVICE_TABLE(of, mcp3422_of_match);
+#endif
+
+static struct i2c_driver mcp3422_driver = {
+       .driver = {
+               .name = "mcp3422",
+               .owner = THIS_MODULE,
+               .of_match_table = of_match_ptr(mcp3422_of_match),
+       },
+       .probe = mcp3422_probe,
+       .remove = mcp3422_remove,
+       .id_table = mcp3422_id,
+};
+module_i2c_driver(mcp3422_driver);
+
+MODULE_AUTHOR("Angelo Compagnucci <angelo.compagnucci@gmail.com>");
+MODULE_DESCRIPTION("Microchip mcp3422/3/4 driver");
+MODULE_LICENSE("GPL v2");