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iio: adc: stm32-adc: smart calibration support
authorOlivier Moysan <olivier.moysan@foss.st.com>
Tue, 15 Nov 2022 10:31:21 +0000 (11:31 +0100)
committerJonathan Cameron <Jonathan.Cameron@huawei.com>
Wed, 23 Nov 2022 20:56:13 +0000 (20:56 +0000)
Add smart calibration support for STM32MP1.
- STM32MP15x: both linear & offset calibration are supported
- STM32MP13x: Only offset calibration is supported

Linear calibration:
Linear calibration is SoC dependent and does not change over time
so it can be done only once.
Linear calibration may have already been done in u-boot.
Skip calibration execution if calibration data are already available.
Save calibration factors in private data and restore them from private
data on next ADC start.

Offset calibration:
This calibration may vary over time, depending on temperature or voltage.
Run offset single-ended and differential calibration on each ADC start,
as it is not time consuming. This calibration do not need to be saved.
So, remove calfact_s and calfact_d value and bitfields that are no
longer used.

Signed-off-by: Olivier Moysan <olivier.moysan@foss.st.com>
Reviewed-by: Fabrice Gasnier <fabrice.gasnier@foss.st.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20221115103124.70074-2-olivier.moysan@foss.st.com
Signed-off-by: Jonathan Cameron <Jonathan.Cameron@huawei.com>
drivers/iio/adc/stm32-adc-core.h
drivers/iio/adc/stm32-adc.c

index 9d6dfa1..73b2c2e 100644 (file)
 #define STM32H7_LINCALRDYW3            BIT(24)
 #define STM32H7_LINCALRDYW2            BIT(23)
 #define STM32H7_LINCALRDYW1            BIT(22)
+#define STM32H7_LINCALRDYW_MASK                GENMASK(27, 22)
 #define STM32H7_ADCALLIN               BIT(16)
 #define STM32H7_BOOST                  BIT(8)
 #define STM32H7_ADSTP                  BIT(4)
index 8d03d21..2b2b55e 100644 (file)
@@ -119,16 +119,12 @@ struct stm32_adc_trig_info {
 
 /**
  * struct stm32_adc_calib - optional adc calibration data
- * @calfact_s: Calibration offset for single ended channels
- * @calfact_d: Calibration offset in differential
  * @lincalfact: Linearity calibration factor
- * @calibrated: Indicates calibration status
+ * @lincal_saved: Indicates that linear calibration factors are saved
  */
 struct stm32_adc_calib {
-       u32                     calfact_s;
-       u32                     calfact_d;
        u32                     lincalfact[STM32H7_LINCALFACT_NUM];
-       bool                    calibrated;
+       bool                    lincal_saved;
 };
 
 /**
@@ -165,8 +161,6 @@ struct stm32_adc_vrefint {
  * @extsel:            trigger selection register & bitfield
  * @res:               resolution selection register & bitfield
  * @difsel:            differential mode selection register & bitfield
- * @calfact_s:         single-ended calibration factors register & bitfield
- * @calfact_d:         differential calibration factors register & bitfield
  * @smpr:              smpr1 & smpr2 registers offset array
  * @smp_bits:          smpr1 & smpr2 index and bitfields
  * @or_vddcore:                option register & vddcore bitfield
@@ -186,8 +180,6 @@ struct stm32_adc_regspec {
        const struct stm32_adc_regs extsel;
        const struct stm32_adc_regs res;
        const struct stm32_adc_regs difsel;
-       const struct stm32_adc_regs calfact_s;
-       const struct stm32_adc_regs calfact_d;
        const u32 smpr[2];
        const struct stm32_adc_regs *smp_bits;
        const struct stm32_adc_regs or_vddcore;
@@ -525,10 +517,6 @@ static const struct stm32_adc_regspec stm32h7_adc_regspec = {
                    STM32H7_EXTSEL_SHIFT },
        .res = { STM32H7_ADC_CFGR, STM32H7_RES_MASK, STM32H7_RES_SHIFT },
        .difsel = { STM32H7_ADC_DIFSEL, STM32H7_DIFSEL_MASK},
-       .calfact_s = { STM32H7_ADC_CALFACT, STM32H7_CALFACT_S_MASK,
-                      STM32H7_CALFACT_S_SHIFT },
-       .calfact_d = { STM32H7_ADC_CALFACT, STM32H7_CALFACT_D_MASK,
-                      STM32H7_CALFACT_D_SHIFT },
        .smpr = { STM32H7_ADC_SMPR1, STM32H7_ADC_SMPR2 },
        .smp_bits = stm32h7_smp_bits,
 };
@@ -550,10 +538,6 @@ static const struct stm32_adc_regspec stm32mp13_adc_regspec = {
                    STM32H7_EXTSEL_SHIFT },
        .res = { STM32H7_ADC_CFGR, STM32MP13_RES_MASK, STM32MP13_RES_SHIFT },
        .difsel = { STM32MP13_ADC_DIFSEL, STM32MP13_DIFSEL_MASK},
-       .calfact_s = { STM32MP13_ADC_CALFACT, STM32MP13_CALFACT_S_MASK,
-                      STM32MP13_CALFACT_S_SHIFT },
-       .calfact_d = { STM32MP13_ADC_CALFACT, STM32MP13_CALFACT_D_MASK,
-                      STM32MP13_CALFACT_D_SHIFT },
        .smpr = { STM32H7_ADC_SMPR1, STM32H7_ADC_SMPR2 },
        .smp_bits = stm32h7_smp_bits,
        .or_vddcore = { STM32MP13_ADC2_OR, STM32MP13_OP0 },
@@ -575,10 +559,6 @@ static const struct stm32_adc_regspec stm32mp1_adc_regspec = {
                    STM32H7_EXTSEL_SHIFT },
        .res = { STM32H7_ADC_CFGR, STM32H7_RES_MASK, STM32H7_RES_SHIFT },
        .difsel = { STM32H7_ADC_DIFSEL, STM32H7_DIFSEL_MASK},
-       .calfact_s = { STM32H7_ADC_CALFACT, STM32H7_CALFACT_S_MASK,
-                      STM32H7_CALFACT_S_SHIFT },
-       .calfact_d = { STM32H7_ADC_CALFACT, STM32H7_CALFACT_D_MASK,
-                      STM32H7_CALFACT_D_SHIFT },
        .smpr = { STM32H7_ADC_SMPR1, STM32H7_ADC_SMPR2 },
        .smp_bits = stm32h7_smp_bits,
        .or_vddcore = { STM32MP1_ADC2_OR, STM32MP1_VDDCOREEN },
@@ -1000,9 +980,6 @@ static int stm32h7_adc_read_selfcalib(struct iio_dev *indio_dev)
        int i, ret;
        u32 lincalrdyw_mask, val;
 
-       if (!adc->cfg->has_linearcal)
-               goto skip_linearcal;
-
        /* Read linearity calibration */
        lincalrdyw_mask = STM32H7_LINCALRDYW6;
        for (i = STM32H7_LINCALFACT_NUM - 1; i >= 0; i--) {
@@ -1024,15 +1001,7 @@ static int stm32h7_adc_read_selfcalib(struct iio_dev *indio_dev)
 
                lincalrdyw_mask >>= 1;
        }
-
-skip_linearcal:
-       /* Read offset calibration */
-       val = stm32_adc_readl(adc, adc->cfg->regs->calfact_s.reg);
-       adc->cal.calfact_s = (val & adc->cfg->regs->calfact_s.mask);
-       adc->cal.calfact_s >>= adc->cfg->regs->calfact_s.shift;
-       adc->cal.calfact_d = (val & adc->cfg->regs->calfact_d.mask);
-       adc->cal.calfact_d >>= adc->cfg->regs->calfact_d.shift;
-       adc->cal.calibrated = true;
+       adc->cal.lincal_saved = true;
 
        return 0;
 }
@@ -1048,13 +1017,6 @@ static int stm32h7_adc_restore_selfcalib(struct iio_dev *indio_dev)
        int i, ret;
        u32 lincalrdyw_mask, val;
 
-       val = (adc->cal.calfact_s << adc->cfg->regs->calfact_s.shift) |
-               (adc->cal.calfact_d << adc->cfg->regs->calfact_d.shift);
-       stm32_adc_writel(adc, adc->cfg->regs->calfact_s.reg, val);
-
-       if (!adc->cfg->has_linearcal)
-               return 0;
-
        lincalrdyw_mask = STM32H7_LINCALRDYW6;
        for (i = STM32H7_LINCALFACT_NUM - 1; i >= 0; i--) {
                /*
@@ -1116,19 +1078,20 @@ static int stm32h7_adc_restore_selfcalib(struct iio_dev *indio_dev)
 /**
  * stm32h7_adc_selfcalib() - Procedure to calibrate ADC
  * @indio_dev: IIO device instance
+ * @do_lincal: linear calibration request flag
  * Note: Must be called once ADC is out of power down.
+ *
+ * Run offset calibration unconditionally.
+ * Run linear calibration if requested & supported.
  */
-static int stm32h7_adc_selfcalib(struct iio_dev *indio_dev)
+static int stm32h7_adc_selfcalib(struct iio_dev *indio_dev, int do_lincal)
 {
        struct stm32_adc *adc = iio_priv(indio_dev);
        int ret;
        u32 msk = STM32H7_ADCALDIF;
        u32 val;
 
-       if (adc->cal.calibrated)
-               return true;
-
-       if (adc->cfg->has_linearcal)
+       if (adc->cfg->has_linearcal && do_lincal)
                msk |= STM32H7_ADCALLIN;
        /* ADC must be disabled for calibration */
        stm32h7_adc_disable(indio_dev);
@@ -1173,6 +1136,33 @@ out:
 }
 
 /**
+ * stm32h7_adc_check_selfcalib() - Check linear calibration status
+ * @indio_dev: IIO device instance
+ *
+ * Used to check if linear calibration has been done.
+ * Return true if linear calibration factors are already saved in private data
+ * or if a linear calibration has been done at boot stage.
+ */
+static int stm32h7_adc_check_selfcalib(struct iio_dev *indio_dev)
+{
+       struct stm32_adc *adc = iio_priv(indio_dev);
+       u32 val;
+
+       if (adc->cal.lincal_saved)
+               return true;
+
+       /*
+        * Check if linear calibration factors are available in ADC registers,
+        * by checking that all LINCALRDYWx bits are set.
+        */
+       val = stm32_adc_readl(adc, STM32H7_ADC_CR) & STM32H7_LINCALRDYW_MASK;
+       if (val == STM32H7_LINCALRDYW_MASK)
+               return true;
+
+       return false;
+}
+
+/**
  * stm32h7_adc_prepare() - Leave power down mode to enable ADC.
  * @indio_dev: IIO device instance
  * Leave power down mode.
@@ -1186,16 +1176,20 @@ out:
 static int stm32h7_adc_prepare(struct iio_dev *indio_dev)
 {
        struct stm32_adc *adc = iio_priv(indio_dev);
-       int calib, ret;
+       int lincal_done = false;
+       int ret;
 
        ret = stm32h7_adc_exit_pwr_down(indio_dev);
        if (ret)
                return ret;
 
-       ret = stm32h7_adc_selfcalib(indio_dev);
+       if (adc->cfg->has_linearcal)
+               lincal_done = stm32h7_adc_check_selfcalib(indio_dev);
+
+       /* Always run offset calibration. Run linear calibration only once */
+       ret = stm32h7_adc_selfcalib(indio_dev, !lincal_done);
        if (ret < 0)
                goto pwr_dwn;
-       calib = ret;
 
        stm32_adc_int_ch_enable(indio_dev);
 
@@ -1205,13 +1199,15 @@ static int stm32h7_adc_prepare(struct iio_dev *indio_dev)
        if (ret)
                goto ch_disable;
 
-       /* Either restore or read calibration result for future reference */
-       if (calib)
-               ret = stm32h7_adc_restore_selfcalib(indio_dev);
-       else
-               ret = stm32h7_adc_read_selfcalib(indio_dev);
-       if (ret)
-               goto disable;
+       if (adc->cfg->has_linearcal) {
+               if (!adc->cal.lincal_saved)
+                       ret = stm32h7_adc_read_selfcalib(indio_dev);
+               else
+                       ret = stm32h7_adc_restore_selfcalib(indio_dev);
+
+               if (ret)
+                       goto disable;
+       }
 
        if (adc->cfg->has_presel)
                stm32_adc_writel(adc, STM32H7_ADC_PCSEL, adc->pcsel);