iio: Add driver for Infineon DPS310
authorJoel Stanley <joel@jms.id.au>
Tue, 21 May 2019 02:13:32 +0000 (21:13 -0500)
committerJonathan Cameron <Jonathan.Cameron@huawei.com>
Mon, 27 May 2019 09:51:58 +0000 (10:51 +0100)
The DPS310 is a temperature and pressure sensor. It can be accessed over
i2c and SPI, but this driver only supports polling over i2c.

Signed-off-by: Eddie James <eajames@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Joel Stanley <joel@jms.id.au>
Signed-off-by: Jonathan Cameron <Jonathan.Cameron@huawei.com>
MAINTAINERS
drivers/iio/pressure/Kconfig
drivers/iio/pressure/Makefile
drivers/iio/pressure/dps310.c [new file with mode: 0644]

index 6811541..1bc4160 100644 (file)
@@ -7761,6 +7761,12 @@ W:       http://industrypack.sourceforge.net
 S:     Maintained
 F:     drivers/ipack/
 
+INFINEON DPS310 Driver
+M:     Eddie James <eajames@linux.ibm.com>
+L:     linux-iio@vger.kernel.org
+F:     drivers/iio/pressure/dps310.c
+S:     Maintained
+
 INFINIBAND SUBSYSTEM
 M:     Doug Ledford <dledford@redhat.com>
 M:     Jason Gunthorpe <jgg@mellanox.com>
index efeb89f..97976de 100644 (file)
@@ -52,6 +52,17 @@ config IIO_CROS_EC_BARO
          To compile this driver as a module, choose M here: the module
          will be called cros_ec_baro.
 
+config DPS310
+       tristate "Infineon DPS310 pressure and temperature sensor"
+       depends on I2C
+       select REGMAP_I2C
+       help
+         Support for the Infineon DPS310 digital barometric pressure sensor.
+         It can be accessed over I2C bus.
+
+         This driver can also be built as a module.  If so, the module will be
+         called dps310.
+
 config HID_SENSOR_PRESS
        depends on HID_SENSOR_HUB
        select IIO_BUFFER
index c2058d7..d8f5ace 100644 (file)
@@ -9,6 +9,7 @@ obj-$(CONFIG_BMP280) += bmp280.o
 bmp280-objs := bmp280-core.o bmp280-regmap.o
 obj-$(CONFIG_BMP280_I2C) += bmp280-i2c.o
 obj-$(CONFIG_BMP280_SPI) += bmp280-spi.o
+obj-$(CONFIG_DPS310) += dps310.o
 obj-$(CONFIG_IIO_CROS_EC_BARO) += cros_ec_baro.o
 obj-$(CONFIG_HID_SENSOR_PRESS)   += hid-sensor-press.o
 obj-$(CONFIG_HP03) += hp03.o
diff --git a/drivers/iio/pressure/dps310.c b/drivers/iio/pressure/dps310.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9acfccb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,468 @@
+// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
+// Copyright IBM Corp 2019
+/*
+ * The DPS310 is a barometric pressure and temperature sensor.
+ * Currently only reading a single temperature is supported by
+ * this driver.
+ *
+ * https://www.infineon.com/dgdl/?fileId=5546d462576f34750157750826c42242
+ *
+ * Temperature calculation:
+ *   c0 * 0.5 + c1 * T_raw / kT °C
+ *
+ * TODO:
+ *  - Pressure sensor readings
+ *  - Optionally support the FIFO
+ */
+
+#include <linux/i2c.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/regmap.h>
+
+#include <linux/iio/iio.h>
+#include <linux/iio/sysfs.h>
+
+#define DPS310_DEV_NAME                "dps310"
+
+#define DPS310_PRS_B0          0x00
+#define DPS310_PRS_B1          0x01
+#define DPS310_PRS_B2          0x02
+#define DPS310_TMP_B0          0x03
+#define DPS310_TMP_B1          0x04
+#define DPS310_TMP_B2          0x05
+#define DPS310_PRS_CFG         0x06
+#define DPS310_TMP_CFG         0x07
+#define  DPS310_TMP_RATE_BITS  GENMASK(6, 4)
+#define  DPS310_TMP_PRC_BITS   GENMASK(3, 0)
+#define  DPS310_TMP_EXT                BIT(7)
+#define DPS310_MEAS_CFG                0x08
+#define  DPS310_MEAS_CTRL_BITS GENMASK(2, 0)
+#define   DPS310_PRS_EN                BIT(0)
+#define   DPS310_TEMP_EN       BIT(1)
+#define   DPS310_BACKGROUND    BIT(2)
+#define  DPS310_PRS_RDY                BIT(4)
+#define  DPS310_TMP_RDY                BIT(5)
+#define  DPS310_SENSOR_RDY     BIT(6)
+#define  DPS310_COEF_RDY       BIT(7)
+#define DPS310_CFG_REG         0x09
+#define  DPS310_INT_HL         BIT(7)
+#define  DPS310_TMP_SHIFT_EN   BIT(3)
+#define  DPS310_PRS_SHIFT_EN   BIT(4)
+#define  DPS310_FIFO_EN                BIT(5)
+#define  DPS310_SPI_EN         BIT(6)
+#define DPS310_RESET           0x0c
+#define  DPS310_RESET_MAGIC    0x09
+#define DPS310_COEF_BASE       0x10
+#define DPS310_COEF_SRC                0x28
+
+/* Make sure sleep time is <= 20ms for usleep_range */
+#define DPS310_POLL_SLEEP_US(t)                min(20000, (t) / 8)
+/* Silently handle error in rate value here */
+#define DPS310_POLL_TIMEOUT_US(rc)     ((rc) <= 0 ? 1000000 : 1000000 / (rc))
+
+#define DPS310_PRS_BASE                DPS310_PRS_B0
+#define DPS310_TMP_BASE                DPS310_TMP_B0
+
+/*
+ * These values (defined in the spec) indicate how to scale the raw register
+ * values for each level of precision available.
+ */
+static const int scale_factors[] = {
+        524288,
+       1572864,
+       3670016,
+       7864320,
+        253952,
+        516096,
+       1040384,
+       2088960,
+};
+
+struct dps310_data {
+       struct i2c_client *client;
+       struct regmap *regmap;
+       struct mutex lock;      /* Lock for sequential HW access functions */
+
+       s32 c0, c1;
+       s32 temp_raw;
+};
+
+static const struct iio_chan_spec dps310_channels[] = {
+       {
+               .type = IIO_TEMP,
+               .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_OVERSAMPLING_RATIO) |
+                       BIT(IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ) |
+                       BIT(IIO_CHAN_INFO_PROCESSED),
+       },
+};
+
+/* To be called after checking the COEF_RDY bit in MEAS_CFG */
+static int dps310_get_temp_coef(struct dps310_data *data)
+{
+       int rc;
+       u8 coef[3];
+       u32 c0, c1;
+
+       /*
+        * Read temperature calibration coefficients c0 and c1 from the
+        * COEF register. The numbers are 12-bit 2's compliment numbers
+        */
+       rc = regmap_bulk_read(data->regmap, DPS310_COEF_BASE, coef,
+                             sizeof(coef));
+       if (rc < 0)
+               return rc;
+
+       c0 = (coef[0] << 4) | (coef[1] >> 4);
+       data->c0 = sign_extend32(c0, 11);
+
+       c1 = ((coef[1] & GENMASK(3, 0)) << 8) | coef[2];
+       data->c1 = sign_extend32(c1, 11);
+
+       return 0;
+}
+
+static int dps310_get_temp_precision(struct dps310_data *data)
+{
+       int rc;
+       int val;
+
+       rc = regmap_read(data->regmap, DPS310_TMP_CFG, &val);
+       if (rc < 0)
+               return rc;
+
+       /*
+        * Scale factor is bottom 4 bits of the register, but 1111 is
+        * reserved so just grab bottom three
+        */
+       return BIT(val & GENMASK(2, 0));
+}
+
+/* Called with lock held */
+static int dps310_set_temp_precision(struct dps310_data *data, int val)
+{
+       int rc;
+       u8 shift_en;
+
+       if (val < 0 || val > 128)
+               return -EINVAL;
+
+       shift_en = val >= 16 ? DPS310_TMP_SHIFT_EN : 0;
+       rc = regmap_write_bits(data->regmap, DPS310_CFG_REG,
+                              DPS310_TMP_SHIFT_EN, shift_en);
+       if (rc)
+               return rc;
+
+       return regmap_update_bits(data->regmap, DPS310_TMP_CFG,
+                                 DPS310_TMP_PRC_BITS, ilog2(val));
+}
+
+/* Called with lock held */
+static int dps310_set_temp_samp_freq(struct dps310_data *data, int freq)
+{
+       u8 val;
+
+       if (freq < 0 || freq > 128)
+               return -EINVAL;
+
+       val = ilog2(freq) << 4;
+
+       return regmap_update_bits(data->regmap, DPS310_TMP_CFG,
+                                 DPS310_TMP_RATE_BITS, val);
+}
+
+static int dps310_get_temp_samp_freq(struct dps310_data *data)
+{
+       int rc;
+       int val;
+
+       rc = regmap_read(data->regmap, DPS310_TMP_CFG, &val);
+       if (rc < 0)
+               return rc;
+
+       return BIT((val & DPS310_TMP_RATE_BITS) >> 4);
+}
+
+static int dps310_get_temp_k(struct dps310_data *data)
+{
+       int rc = dps310_get_temp_precision(data);
+
+       if (rc < 0)
+               return rc;
+
+       return scale_factors[ilog2(rc)];
+}
+
+static int dps310_read_temp(struct dps310_data *data)
+{
+       int rc;
+       int rate;
+       int ready;
+       int timeout;
+       s32 raw;
+       u8 val[3];
+
+       if (mutex_lock_interruptible(&data->lock))
+               return -EINTR;
+
+       rate = dps310_get_temp_samp_freq(data);
+       timeout = DPS310_POLL_TIMEOUT_US(rate);
+
+       /* Poll for sensor readiness; base the timeout upon the sample rate. */
+       rc = regmap_read_poll_timeout(data->regmap, DPS310_MEAS_CFG, ready,
+                                     ready & DPS310_TMP_RDY,
+                                     DPS310_POLL_SLEEP_US(timeout), timeout);
+       if (rc < 0)
+               goto done;
+
+       rc = regmap_bulk_read(data->regmap, DPS310_TMP_BASE, val, sizeof(val));
+       if (rc < 0)
+               goto done;
+
+       raw = (val[0] << 16) | (val[1] << 8) | val[2];
+       data->temp_raw = sign_extend32(raw, 23);
+
+done:
+       mutex_unlock(&data->lock);
+       return rc;
+}
+
+static bool dps310_is_writeable_reg(struct device *dev, unsigned int reg)
+{
+       switch (reg) {
+       case DPS310_PRS_CFG:
+       case DPS310_TMP_CFG:
+       case DPS310_MEAS_CFG:
+       case DPS310_CFG_REG:
+       case DPS310_RESET:
+               return true;
+       default:
+               return false;
+       }
+}
+
+static bool dps310_is_volatile_reg(struct device *dev, unsigned int reg)
+{
+       switch (reg) {
+       case DPS310_PRS_B0:
+       case DPS310_PRS_B1:
+       case DPS310_PRS_B2:
+       case DPS310_TMP_B0:
+       case DPS310_TMP_B1:
+       case DPS310_TMP_B2:
+       case DPS310_MEAS_CFG:
+               return true;
+       default:
+               return false;
+       }
+}
+
+static int dps310_write_raw(struct iio_dev *iio,
+                           struct iio_chan_spec const *chan, int val,
+                           int val2, long mask)
+{
+       int rc;
+       struct dps310_data *data = iio_priv(iio);
+
+       if (chan->type != IIO_TEMP)
+               return -EINVAL;
+
+       if (mutex_lock_interruptible(&data->lock))
+               return -EINTR;
+
+       switch (mask) {
+       case IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ:
+               rc = dps310_set_temp_samp_freq(data, val);
+               break;
+
+       case IIO_CHAN_INFO_OVERSAMPLING_RATIO:
+               rc = dps310_set_temp_precision(data, val);
+               break;
+
+       default:
+               rc = -EINVAL;
+               break;
+       }
+
+       mutex_unlock(&data->lock);
+       return rc;
+}
+
+static int dps310_calculate_temp(struct dps310_data *data)
+{
+       s64 c0;
+       s64 t;
+       int kt = dps310_get_temp_k(data);
+
+       if (kt < 0)
+               return kt;
+
+       /* Obtain inverse-scaled offset */
+       c0 = div_s64((s64)kt * (s64)data->c0, 2);
+
+       /* Add the offset to the unscaled temperature */
+       t = c0 + ((s64)data->temp_raw * (s64)data->c1);
+
+       /* Convert to milliCelsius and scale the temperature */
+       return (int)div_s64(t * 1000LL, kt);
+}
+
+static int dps310_read_raw(struct iio_dev *iio,
+                          struct iio_chan_spec const *chan,
+                          int *val, int *val2, long mask)
+{
+       struct dps310_data *data = iio_priv(iio);
+       int rc;
+
+       switch (mask) {
+       case IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ:
+               rc = dps310_get_temp_samp_freq(data);
+               if (rc < 0)
+                       return rc;
+
+               *val = rc;
+               return IIO_VAL_INT;
+
+       case IIO_CHAN_INFO_PROCESSED:
+               rc = dps310_read_temp(data);
+               if (rc)
+                       return rc;
+
+               rc = dps310_calculate_temp(data);
+               if (rc < 0)
+                       return rc;
+
+               *val = rc;
+               return IIO_VAL_INT;
+
+       case IIO_CHAN_INFO_OVERSAMPLING_RATIO:
+               rc = dps310_get_temp_precision(data);
+               if (rc < 0)
+                       return rc;
+
+               *val = rc;
+               return IIO_VAL_INT;
+
+       default:
+               return -EINVAL;
+       }
+}
+
+static void dps310_reset(void *action_data)
+{
+       struct dps310_data *data = action_data;
+
+       regmap_write(data->regmap, DPS310_RESET, DPS310_RESET_MAGIC);
+}
+
+static const struct regmap_config dps310_regmap_config = {
+       .reg_bits = 8,
+       .val_bits = 8,
+       .writeable_reg = dps310_is_writeable_reg,
+       .volatile_reg = dps310_is_volatile_reg,
+       .cache_type = REGCACHE_RBTREE,
+       .max_register = DPS310_COEF_SRC,
+};
+
+static const struct iio_info dps310_info = {
+       .read_raw = dps310_read_raw,
+       .write_raw = dps310_write_raw,
+};
+
+static int dps310_probe(struct i2c_client *client,
+                       const struct i2c_device_id *id)
+{
+       struct dps310_data *data;
+       struct iio_dev *iio;
+       int rc, ready;
+
+       iio = devm_iio_device_alloc(&client->dev,  sizeof(*data));
+       if (!iio)
+               return -ENOMEM;
+
+       data = iio_priv(iio);
+       data->client = client;
+       mutex_init(&data->lock);
+
+       iio->dev.parent = &client->dev;
+       iio->name = id->name;
+       iio->channels = dps310_channels;
+       iio->num_channels = ARRAY_SIZE(dps310_channels);
+       iio->info = &dps310_info;
+       iio->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
+
+       data->regmap = devm_regmap_init_i2c(client, &dps310_regmap_config);
+       if (IS_ERR(data->regmap))
+               return PTR_ERR(data->regmap);
+
+       /* Register to run the device reset when the device is removed */
+       rc = devm_add_action_or_reset(&client->dev, dps310_reset, data);
+       if (rc)
+               return rc;
+
+       /*
+        * Set up external (MEMS) temperature sensor in single sample, one
+        * measurement per second mode
+        */
+       rc = regmap_write(data->regmap, DPS310_TMP_CFG, DPS310_TMP_EXT);
+       if (rc < 0)
+               return rc;
+
+       /* Temp shift is disabled when PRC <= 8 */
+       rc = regmap_write_bits(data->regmap, DPS310_CFG_REG,
+                              DPS310_TMP_SHIFT_EN, 0);
+       if (rc < 0)
+               return rc;
+
+       /* MEAS_CFG doesn't update correctly unless first written with 0 */
+       rc = regmap_write_bits(data->regmap, DPS310_MEAS_CFG,
+                              DPS310_MEAS_CTRL_BITS, 0);
+       if (rc < 0)
+               return rc;
+
+       /* Turn on temperature measurement in the background */
+       rc = regmap_write_bits(data->regmap, DPS310_MEAS_CFG,
+                              DPS310_MEAS_CTRL_BITS,
+                              DPS310_TEMP_EN | DPS310_BACKGROUND);
+       if (rc < 0)
+               return rc;
+
+       /*
+        * Calibration coefficients required for reporting temperature.
+        * They are available 40ms after the device has started
+        */
+       rc = regmap_read_poll_timeout(data->regmap, DPS310_MEAS_CFG, ready,
+                                     ready & DPS310_COEF_RDY, 10000, 40000);
+       if (rc < 0)
+               return rc;
+
+       rc = dps310_get_temp_coef(data);
+       if (rc < 0)
+               return rc;
+
+       rc = devm_iio_device_register(&client->dev, iio);
+       if (rc)
+               return rc;
+
+       i2c_set_clientdata(client, iio);
+
+       return 0;
+}
+
+static const struct i2c_device_id dps310_id[] = {
+       { DPS310_DEV_NAME, 0 },
+       {}
+};
+MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, dps310_id);
+
+static struct i2c_driver dps310_driver = {
+       .driver = {
+               .name = DPS310_DEV_NAME,
+       },
+       .probe = dps310_probe,
+       .id_table = dps310_id,
+};
+module_i2c_driver(dps310_driver);
+
+MODULE_AUTHOR("Joel Stanley <joel@jms.id.au>");
+MODULE_DESCRIPTION("Infineon DPS310 pressure and temperature sensor");
+MODULE_LICENSE("GPL v2");