OSDN Git Service

iio: adc: adi-axi-adc: add support for AXI ADC IP core
authorMichael Hennerich <michael.hennerich@analog.com>
Tue, 24 Mar 2020 13:46:33 +0000 (15:46 +0200)
committerJonathan Cameron <Jonathan.Cameron@huawei.com>
Sun, 19 Apr 2020 15:56:22 +0000 (16:56 +0100)
This change adds support for the Analog Devices Generic AXI ADC IP core.
The IP core is used for interfacing with analog-to-digital (ADC) converters
that require either a high-speed serial interface (JESD204B/C) or a source
synchronous parallel interface (LVDS/CMOS).

Usually, some other interface type (i.e SPI) is used as a control interface
for the actual ADC, while the IP core (controlled via this driver), will
interface to the data-lines of the ADC and handle  the streaming of data
into memory via DMA.

Because of this, the AXI ADC driver needs the other SPI-ADC driver to
register with it. The SPI-ADC needs to be register via the SPI framework,
while the AXI ADC registers as a platform driver. The two cannot be ordered
in a hierarchy as both drivers have their own registers, and trying to
organize this [in a hierarchy becomes] problematic when trying to map
memory/registers.

There are some modes where the AXI ADC can operate as standalone ADC, but
those will be implemented at a later point in time.

DocLink: https://wiki.analog.com/resources/fpga/docs/axi_adc_ip
Signed-off-by: Michael Hennerich <michael.hennerich@analog.com>
Signed-off-by: Lars-Peter Clausen <lars@metafoo.de>
Signed-off-by: Alexandru Ardelean <alexandru.ardelean@analog.com>
Signed-off-by: Jonathan Cameron <Jonathan.Cameron@huawei.com>
drivers/iio/adc/Kconfig
drivers/iio/adc/Makefile
drivers/iio/adc/adi-axi-adc.c [new file with mode: 0644]
include/linux/iio/adc/adi-axi-adc.h [new file with mode: 0644]

index f4da821..445070a 100644 (file)
@@ -246,6 +246,26 @@ config AD799X
          To compile this driver as a module, choose M here: the module will be
          called ad799x.
 
+config ADI_AXI_ADC
+       tristate "Analog Devices Generic AXI ADC IP core driver"
+       select IIO_BUFFER
+       select IIO_BUFFER_HW_CONSUMER
+       select IIO_BUFFER_DMAENGINE
+       help
+         Say yes here to build support for Analog Devices Generic
+         AXI ADC IP core. The IP core is used for interfacing with
+         analog-to-digital (ADC) converters that require either a high-speed
+         serial interface (JESD204B/C) or a source synchronous parallel
+         interface (LVDS/CMOS).
+         Typically (for such devices) SPI will be used for configuration only,
+         while this IP core handles the streaming of data into memory via DMA.
+
+         Link: https://wiki.analog.com/resources/fpga/docs/axi_adc_ip
+         If unsure, say N (but it's safe to say "Y").
+
+         To compile this driver as a module, choose M here: the
+         module will be called adi-axi-adc.
+
 config ASPEED_ADC
        tristate "Aspeed ADC"
        depends on ARCH_ASPEED || COMPILE_TEST
index 8462455..7c6594d 100644 (file)
@@ -26,6 +26,7 @@ obj-$(CONFIG_AD7793) += ad7793.o
 obj-$(CONFIG_AD7887) += ad7887.o
 obj-$(CONFIG_AD7949) += ad7949.o
 obj-$(CONFIG_AD799X) += ad799x.o
+obj-$(CONFIG_ADI_AXI_ADC) += adi-axi-adc.o
 obj-$(CONFIG_ASPEED_ADC) += aspeed_adc.o
 obj-$(CONFIG_AT91_ADC) += at91_adc.o
 obj-$(CONFIG_AT91_SAMA5D2_ADC) += at91-sama5d2_adc.o
diff --git a/drivers/iio/adc/adi-axi-adc.c b/drivers/iio/adc/adi-axi-adc.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c24c8da
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,482 @@
+// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
+/*
+ * Analog Devices Generic AXI ADC IP core
+ * Link: https://wiki.analog.com/resources/fpga/docs/axi_adc_ip
+ *
+ * Copyright 2012-2020 Analog Devices Inc.
+ */
+
+#include <linux/bitfield.h>
+#include <linux/clk.h>
+#include <linux/io.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/of_device.h>
+#include <linux/platform_device.h>
+#include <linux/slab.h>
+
+#include <linux/iio/iio.h>
+#include <linux/iio/sysfs.h>
+#include <linux/iio/buffer.h>
+#include <linux/iio/buffer-dmaengine.h>
+
+#include <linux/fpga/adi-axi-common.h>
+#include <linux/iio/adc/adi-axi-adc.h>
+
+/**
+ * Register definitions:
+ *   https://wiki.analog.com/resources/fpga/docs/axi_adc_ip#register_map
+ */
+
+/* ADC controls */
+
+#define ADI_AXI_REG_RSTN                       0x0040
+#define   ADI_AXI_REG_RSTN_CE_N                        BIT(2)
+#define   ADI_AXI_REG_RSTN_MMCM_RSTN           BIT(1)
+#define   ADI_AXI_REG_RSTN_RSTN                        BIT(0)
+
+/* ADC Channel controls */
+
+#define ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL(c)               (0x0400 + (c) * 0x40)
+#define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_LB_OWR         BIT(11)
+#define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_PN_SEL_OWR     BIT(10)
+#define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_IQCOR_EN       BIT(9)
+#define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_DCFILT_EN      BIT(8)
+#define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_FMT_SIGNEXT    BIT(6)
+#define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_FMT_TYPE       BIT(5)
+#define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_FMT_EN         BIT(4)
+#define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_PN_TYPE_OWR    BIT(1)
+#define   ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_ENABLE         BIT(0)
+
+#define ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_DEFAULTS         \
+       (ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_FMT_SIGNEXT |    \
+        ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_FMT_EN |         \
+        ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_ENABLE)
+
+struct adi_axi_adc_core_info {
+       unsigned int                            version;
+};
+
+struct adi_axi_adc_state {
+       struct mutex                            lock;
+
+       struct adi_axi_adc_client               *client;
+       void __iomem                            *regs;
+};
+
+struct adi_axi_adc_client {
+       struct list_head                        entry;
+       struct adi_axi_adc_conv                 conv;
+       struct adi_axi_adc_state                *state;
+       struct device                           *dev;
+       const struct adi_axi_adc_core_info      *info;
+};
+
+static LIST_HEAD(registered_clients);
+static DEFINE_MUTEX(registered_clients_lock);
+
+static struct adi_axi_adc_client *conv_to_client(struct adi_axi_adc_conv *conv)
+{
+       return container_of(conv, struct adi_axi_adc_client, conv);
+}
+
+void *adi_axi_adc_conv_priv(struct adi_axi_adc_conv *conv)
+{
+       struct adi_axi_adc_client *cl = conv_to_client(conv);
+
+       return (char *)cl + ALIGN(sizeof(struct adi_axi_adc_client), IIO_ALIGN);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(adi_axi_adc_conv_priv);
+
+static void adi_axi_adc_write(struct adi_axi_adc_state *st,
+                             unsigned int reg,
+                             unsigned int val)
+{
+       iowrite32(val, st->regs + reg);
+}
+
+static unsigned int adi_axi_adc_read(struct adi_axi_adc_state *st,
+                                    unsigned int reg)
+{
+       return ioread32(st->regs + reg);
+}
+
+static int adi_axi_adc_config_dma_buffer(struct device *dev,
+                                        struct iio_dev *indio_dev)
+{
+       struct iio_buffer *buffer;
+       const char *dma_name;
+
+       if (!device_property_present(dev, "dmas"))
+               return 0;
+
+       if (device_property_read_string(dev, "dma-names", &dma_name))
+               dma_name = "rx";
+
+       buffer = devm_iio_dmaengine_buffer_alloc(indio_dev->dev.parent,
+                                                dma_name);
+       if (IS_ERR(buffer))
+               return PTR_ERR(buffer);
+
+       indio_dev->modes |= INDIO_BUFFER_HARDWARE;
+       iio_device_attach_buffer(indio_dev, buffer);
+
+       return 0;
+}
+
+static int adi_axi_adc_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
+                               struct iio_chan_spec const *chan,
+                               int *val, int *val2, long mask)
+{
+       struct adi_axi_adc_state *st = iio_priv(indio_dev);
+       struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
+
+       if (!conv->read_raw)
+               return -EOPNOTSUPP;
+
+       return conv->read_raw(conv, chan, val, val2, mask);
+}
+
+static int adi_axi_adc_write_raw(struct iio_dev *indio_dev,
+                                struct iio_chan_spec const *chan,
+                                int val, int val2, long mask)
+{
+       struct adi_axi_adc_state *st = iio_priv(indio_dev);
+       struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
+
+       if (!conv->write_raw)
+               return -EOPNOTSUPP;
+
+       return conv->write_raw(conv, chan, val, val2, mask);
+}
+
+static int adi_axi_adc_update_scan_mode(struct iio_dev *indio_dev,
+                                       const unsigned long *scan_mask)
+{
+       struct adi_axi_adc_state *st = iio_priv(indio_dev);
+       struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
+       unsigned int i, ctrl;
+
+       for (i = 0; i < conv->chip_info->num_channels; i++) {
+               ctrl = adi_axi_adc_read(st, ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL(i));
+
+               if (test_bit(i, scan_mask))
+                       ctrl |= ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_ENABLE;
+               else
+                       ctrl &= ~ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_ENABLE;
+
+               adi_axi_adc_write(st, ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL(i), ctrl);
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static struct adi_axi_adc_conv *adi_axi_adc_conv_register(struct device *dev,
+                                                         size_t sizeof_priv)
+{
+       struct adi_axi_adc_client *cl;
+       size_t alloc_size;
+
+       alloc_size = ALIGN(sizeof(struct adi_axi_adc_client), IIO_ALIGN);
+       if (sizeof_priv)
+               alloc_size += ALIGN(sizeof_priv, IIO_ALIGN);
+
+       cl = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
+       if (!cl)
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
+
+       mutex_lock(&registered_clients_lock);
+
+       cl->dev = get_device(dev);
+
+       list_add_tail(&cl->entry, &registered_clients);
+
+       mutex_unlock(&registered_clients_lock);
+
+       return &cl->conv;
+}
+
+static void adi_axi_adc_conv_unregister(struct adi_axi_adc_conv *conv)
+{
+       struct adi_axi_adc_client *cl = conv_to_client(conv);
+
+       mutex_lock(&registered_clients_lock);
+
+       list_del(&cl->entry);
+       put_device(cl->dev);
+
+       mutex_unlock(&registered_clients_lock);
+
+       kfree(cl);
+}
+
+static void devm_adi_axi_adc_conv_release(struct device *dev, void *res)
+{
+       adi_axi_adc_conv_unregister(*(struct adi_axi_adc_conv **)res);
+}
+
+struct adi_axi_adc_conv *devm_adi_axi_adc_conv_register(struct device *dev,
+                                                       size_t sizeof_priv)
+{
+       struct adi_axi_adc_conv **ptr, *conv;
+
+       ptr = devres_alloc(devm_adi_axi_adc_conv_release, sizeof(*ptr),
+                          GFP_KERNEL);
+       if (!ptr)
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
+
+       conv = adi_axi_adc_conv_register(dev, sizeof_priv);
+       if (IS_ERR(conv)) {
+               devres_free(ptr);
+               return ERR_CAST(conv);
+       }
+
+       *ptr = conv;
+       devres_add(dev, ptr);
+
+       return conv;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_adi_axi_adc_conv_register);
+
+static ssize_t in_voltage_scale_available_show(struct device *dev,
+                                              struct device_attribute *attr,
+                                              char *buf)
+{
+       struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
+       struct adi_axi_adc_state *st = iio_priv(indio_dev);
+       struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
+       size_t len = 0;
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < conv->chip_info->num_scales; i++) {
+               const unsigned int *s = conv->chip_info->scale_table[i];
+
+               len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len,
+                                "%u.%06u ", s[0], s[1]);
+       }
+       buf[len - 1] = '\n';
+
+       return len;
+}
+
+static IIO_DEVICE_ATTR_RO(in_voltage_scale_available, 0);
+
+enum {
+       ADI_AXI_ATTR_SCALE_AVAIL,
+};
+
+#define ADI_AXI_ATTR(_en_, _file_)                     \
+       [ADI_AXI_ATTR_##_en_] = &iio_dev_attr_##_file_.dev_attr.attr
+
+static struct attribute *adi_axi_adc_attributes[] = {
+       ADI_AXI_ATTR(SCALE_AVAIL, in_voltage_scale_available),
+       NULL
+};
+
+static umode_t axi_adc_attr_is_visible(struct kobject *kobj,
+                                      struct attribute *attr, int n)
+{
+       struct device *dev = container_of(kobj, struct device, kobj);
+       struct iio_dev *indio_dev = dev_to_iio_dev(dev);
+       struct adi_axi_adc_state *st = iio_priv(indio_dev);
+       struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
+
+       switch (n) {
+       case ADI_AXI_ATTR_SCALE_AVAIL:
+               if (!conv->chip_info->num_scales)
+                       return 0;
+               return attr->mode;
+       default:
+               return attr->mode;
+       }
+}
+
+static const struct attribute_group adi_axi_adc_attribute_group = {
+       .attrs = adi_axi_adc_attributes,
+       .is_visible = axi_adc_attr_is_visible,
+};
+
+static const struct iio_info adi_axi_adc_info = {
+       .read_raw = &adi_axi_adc_read_raw,
+       .write_raw = &adi_axi_adc_write_raw,
+       .attrs = &adi_axi_adc_attribute_group,
+       .update_scan_mode = &adi_axi_adc_update_scan_mode,
+};
+
+static const struct adi_axi_adc_core_info adi_axi_adc_10_0_a_info = {
+       .version = ADI_AXI_PCORE_VER(10, 0, 'a'),
+};
+
+static struct adi_axi_adc_client *adi_axi_adc_attach_client(struct device *dev)
+{
+       const struct adi_axi_adc_core_info *info;
+       struct adi_axi_adc_client *cl;
+       struct device_node *cln;
+
+       info = of_device_get_match_data(dev);
+       if (!info)
+               return ERR_PTR(-ENODEV);
+
+       cln = of_parse_phandle(dev->of_node, "adi,adc-dev", 0);
+       if (!cln) {
+               dev_err(dev, "No 'adi,adc-dev' node defined\n");
+               return ERR_PTR(-ENODEV);
+       }
+
+       mutex_lock(&registered_clients_lock);
+
+       list_for_each_entry(cl, &registered_clients, entry) {
+               if (!cl->dev)
+                       continue;
+
+               if (cl->dev->of_node != cln)
+                       continue;
+
+               if (!try_module_get(dev->driver->owner)) {
+                       mutex_unlock(&registered_clients_lock);
+                       return ERR_PTR(-ENODEV);
+               }
+
+               get_device(dev);
+               cl->info = info;
+               mutex_unlock(&registered_clients_lock);
+               return cl;
+       }
+
+       mutex_unlock(&registered_clients_lock);
+
+       return ERR_PTR(-EPROBE_DEFER);
+}
+
+static int adi_axi_adc_setup_channels(struct device *dev,
+                                     struct adi_axi_adc_state *st)
+{
+       struct adi_axi_adc_conv *conv = &st->client->conv;
+       int i, ret;
+
+       if (conv->preenable_setup) {
+               ret = conv->preenable_setup(conv);
+               if (ret)
+                       return ret;
+       }
+
+       for (i = 0; i < conv->chip_info->num_channels; i++) {
+               adi_axi_adc_write(st, ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL(i),
+                                 ADI_AXI_REG_CHAN_CTRL_DEFAULTS);
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static void axi_adc_reset(struct adi_axi_adc_state *st)
+{
+       adi_axi_adc_write(st, ADI_AXI_REG_RSTN, 0);
+       mdelay(10);
+       adi_axi_adc_write(st, ADI_AXI_REG_RSTN, ADI_AXI_REG_RSTN_MMCM_RSTN);
+       mdelay(10);
+       adi_axi_adc_write(st, ADI_AXI_REG_RSTN,
+                         ADI_AXI_REG_RSTN_RSTN | ADI_AXI_REG_RSTN_MMCM_RSTN);
+}
+
+static void adi_axi_adc_cleanup(void *data)
+{
+       struct adi_axi_adc_client *cl = data;
+
+       put_device(cl->dev);
+       module_put(cl->dev->driver->owner);
+}
+
+static int adi_axi_adc_probe(struct platform_device *pdev)
+{
+       struct adi_axi_adc_conv *conv;
+       struct iio_dev *indio_dev;
+       struct adi_axi_adc_client *cl;
+       struct adi_axi_adc_state *st;
+       unsigned int ver;
+       int ret;
+
+       cl = adi_axi_adc_attach_client(&pdev->dev);
+       if (IS_ERR(cl))
+               return PTR_ERR(cl);
+
+       ret = devm_add_action_or_reset(&pdev->dev, adi_axi_adc_cleanup, cl);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       indio_dev = devm_iio_device_alloc(&pdev->dev, sizeof(*st));
+       if (indio_dev == NULL)
+               return -ENOMEM;
+
+       st = iio_priv(indio_dev);
+       st->client = cl;
+       cl->state = st;
+       mutex_init(&st->lock);
+
+       st->regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
+       if (IS_ERR(st->regs))
+               return PTR_ERR(st->regs);
+
+       conv = &st->client->conv;
+
+       axi_adc_reset(st);
+
+       ver = adi_axi_adc_read(st, ADI_AXI_REG_VERSION);
+
+       if (cl->info->version > ver) {
+               dev_err(&pdev->dev,
+                       "IP core version is too old. Expected %d.%.2d.%c, Reported %d.%.2d.%c\n",
+                       ADI_AXI_PCORE_VER_MAJOR(cl->info->version),
+                       ADI_AXI_PCORE_VER_MINOR(cl->info->version),
+                       ADI_AXI_PCORE_VER_PATCH(cl->info->version),
+                       ADI_AXI_PCORE_VER_MAJOR(ver),
+                       ADI_AXI_PCORE_VER_MINOR(ver),
+                       ADI_AXI_PCORE_VER_PATCH(ver));
+               return -ENODEV;
+       }
+
+       indio_dev->info = &adi_axi_adc_info;
+       indio_dev->dev.parent = &pdev->dev;
+       indio_dev->name = "adi-axi-adc";
+       indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
+       indio_dev->num_channels = conv->chip_info->num_channels;
+       indio_dev->channels = conv->chip_info->channels;
+
+       ret = adi_axi_adc_config_dma_buffer(&pdev->dev, indio_dev);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       ret = adi_axi_adc_setup_channels(&pdev->dev, st);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       ret = devm_iio_device_register(&pdev->dev, indio_dev);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       dev_info(&pdev->dev, "AXI ADC IP core (%d.%.2d.%c) probed\n",
+                ADI_AXI_PCORE_VER_MAJOR(ver),
+                ADI_AXI_PCORE_VER_MINOR(ver),
+                ADI_AXI_PCORE_VER_PATCH(ver));
+
+       return 0;
+}
+
+/* Match table for of_platform binding */
+static const struct of_device_id adi_axi_adc_of_match[] = {
+       { .compatible = "adi,axi-adc-10.0.a", .data = &adi_axi_adc_10_0_a_info },
+       { /* end of list */ }
+};
+MODULE_DEVICE_TABLE(of, adi_axi_adc_of_match);
+
+static struct platform_driver adi_axi_adc_driver = {
+       .driver = {
+               .name = KBUILD_MODNAME,
+               .of_match_table = adi_axi_adc_of_match,
+       },
+       .probe = adi_axi_adc_probe,
+};
+module_platform_driver(adi_axi_adc_driver);
+
+MODULE_AUTHOR("Michael Hennerich <michael.hennerich@analog.com>");
+MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices Generic AXI ADC IP core driver");
+MODULE_LICENSE("GPL v2");
diff --git a/include/linux/iio/adc/adi-axi-adc.h b/include/linux/iio/adc/adi-axi-adc.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c5d48e1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,64 @@
+/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
+/*
+ * Analog Devices Generic AXI ADC IP core driver/library
+ * Link: https://wiki.analog.com/resources/fpga/docs/axi_adc_ip
+ *
+ * Copyright 2012-2020 Analog Devices Inc.
+ */
+#ifndef __ADI_AXI_ADC_H__
+#define __ADI_AXI_ADC_H__
+
+struct device;
+struct iio_chan_spec;
+
+/**
+ * struct adi_axi_adc_chip_info - Chip specific information
+ * @name               Chip name
+ * @id                 Chip ID (usually product ID)
+ * @channels           Channel specifications of type @struct axi_adc_chan_spec
+ * @num_channels       Number of @channels
+ * @scale_table                Supported scales by the chip; tuples of 2 ints
+ * @num_scales         Number of scales in the table
+ * @max_rate           Maximum sampling rate supported by the device
+ */
+struct adi_axi_adc_chip_info {
+       const char                      *name;
+       unsigned int                    id;
+
+       const struct iio_chan_spec      *channels;
+       unsigned int                    num_channels;
+
+       const unsigned int              (*scale_table)[2];
+       int                             num_scales;
+
+       unsigned long                   max_rate;
+};
+
+/**
+ * struct adi_axi_adc_conv - data of the ADC attached to the AXI ADC
+ * @chip_info          chip info details for the client ADC
+ * @preenable_setup    op to run in the client before enabling the AXI ADC
+ * @reg_access         IIO debugfs_reg_access hook for the client ADC
+ * @read_raw           IIO read_raw hook for the client ADC
+ * @write_raw          IIO write_raw hook for the client ADC
+ */
+struct adi_axi_adc_conv {
+       const struct adi_axi_adc_chip_info              *chip_info;
+
+       int (*preenable_setup)(struct adi_axi_adc_conv *conv);
+       int (*reg_access)(struct adi_axi_adc_conv *conv, unsigned int reg,
+                         unsigned int writeval, unsigned int *readval);
+       int (*read_raw)(struct adi_axi_adc_conv *conv,
+                       struct iio_chan_spec const *chan,
+                       int *val, int *val2, long mask);
+       int (*write_raw)(struct adi_axi_adc_conv *conv,
+                        struct iio_chan_spec const *chan,
+                        int val, int val2, long mask);
+};
+
+struct adi_axi_adc_conv *devm_adi_axi_adc_conv_register(struct device *dev,
+                                                       size_t sizeof_priv);
+
+void *adi_axi_adc_conv_priv(struct adi_axi_adc_conv *conv);
+
+#endif