// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Analog Devices AD7466/7/8 AD7476/5/7/8 (A) SPI ADC driver
 * TI ADC081S/ADC101S/ADC121S 8/10/12-bit SPI ADC driver
 *
 * Copyright 2010 Analog Devices Inc.
 */

#include <linux/device.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/sysfs.h>
#include <linux/spi/spi.h>
#include <linux/regulator/consumer.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/bitops.h>
#include <linux/delay.h>

#include <linux/iio/iio.h>
#include <linux/iio/sysfs.h>
#include <linux/iio/buffer.h>
#include <linux/iio/trigger_consumer.h>
#include <linux/iio/triggered_buffer.h>

struct ad7476_state;

struct ad7476_chip_info {
 unsigned int   int_vref_uv;
 struct iio_chan_spec  channel[2];
 /* channels used when convst gpio is defined */
 struct iio_chan_spec  convst_channel[2];
 void (*reset)(struct ad7476_state *);
 bool    has_vref;
 bool    has_vdrive;
};

struct ad7476_state {
 struct spi_device  *spi;
 const struct ad7476_chip_info *chip_info;
 struct regulator  *ref_reg;
 struct gpio_desc  *convst_gpio;
 struct spi_transfer  xfer;
 struct spi_message  msg;
 /*
  * DMA (thus cache coherency maintenance) may require the
  * transfer buffers to live in their own cache lines.
  * Make the buffer large enough for one 16 bit sample and one 64 bit
  * aligned 64 bit timestamp.
 */
 unsigned char data[ALIGN(2, sizeof(s64)) + sizeof(s64)] __aligned(IIO_DMA_MINALIGN);
};

enum ad7476_supported_device_ids {
 ID_AD7091,
 ID_AD7091R,
 ID_AD7273,
 ID_AD7274,
 ID_AD7276,
 ID_AD7277,
 ID_AD7278,
 ID_AD7466,
 ID_AD7467,
 ID_AD7468,
 ID_AD7475,
 ID_AD7495,
 ID_AD7940,
 ID_ADC081S,
 ID_ADC101S,
 ID_ADC121S,
 ID_ADS7866,
 ID_ADS7867,
 ID_ADS7868,
 ID_LTC2314_14,
};

static void ad7091_convst(struct ad7476_state *st)
{
 if (!st->convst_gpio)
  return;

 gpiod_set_value(st->convst_gpio, 0);
 udelay(1); /* CONVST pulse width: 10 ns min */
 gpiod_set_value(st->convst_gpio, 1);
 udelay(1); /* Conversion time: 650 ns max */
}

static irqreturn_t ad7476_trigger_handler(int irq, void  *p)
{
 struct iio_poll_func *pf = p;
 struct iio_dev *indio_dev = pf->indio_dev;
 struct ad7476_state *st = iio_priv(indio_dev);
 int b_sent;

 ad7091_convst(st);

 b_sent = spi_sync(st->spi, &st->msg);
 if (b_sent < 0)
  goto done;

 iio_push_to_buffers_with_ts(indio_dev, st->data, sizeof(st->data),
        iio_get_time_ns(indio_dev));
done:
 iio_trigger_notify_done(indio_dev->trig);

 return IRQ_HANDLED;
}

static void ad7091_reset(struct ad7476_state *st)
{
 /* Any transfers with 8 scl cycles will reset the device */
 spi_read(st->spi, st->data, 1);
}

static int ad7476_scan_direct(struct ad7476_state *st)
{
 int ret;

 ad7091_convst(st);

 ret = spi_sync(st->spi, &st->msg);
 if (ret)
  return ret;

 return be16_to_cpup((__be16 *)st->data);
}

static int ad7476_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
      struct iio_chan_spec const *chan,
      int *val,
      int *val2,
      long m)
{
 int ret;
 struct ad7476_state *st = iio_priv(indio_dev);
 int scale_uv;

 switch (m) {
 case IIO_CHAN_INFO_RAW:
  if (!iio_device_claim_direct(indio_dev))
   return -EBUSY;
  ret = ad7476_scan_direct(st);
  iio_device_release_direct(indio_dev);

  if (ret < 0)
   return ret;
  *val = (ret >> st->chip_info->channel[0].scan_type.shift) &
   GENMASK(st->chip_info->channel[0].scan_type.realbits - 1, 0);
  return IIO_VAL_INT;
 case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
  if (st->ref_reg) {
   scale_uv = regulator_get_voltage(st->ref_reg);
   if (scale_uv < 0)
    return scale_uv;
  } else {
   scale_uv = st->chip_info->int_vref_uv;
  }
  *val = scale_uv / 1000;
  *val2 = chan->scan_type.realbits;
  return IIO_VAL_FRACTIONAL_LOG2;
 }
 return -EINVAL;
}

#define _AD7476_CHAN(bits, _shift, _info_mask_sep)  \
 {       \
 .type = IIO_VOLTAGE,     \
 .indexed = 1,      \
 .info_mask_separate = _info_mask_sep,   \
 .info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE), \
 .scan_type = {      \
  .sign = 'u',     \
  .realbits = (bits),    \
  .storagebits = 16,    \
  .shift = (_shift),    \
  .endianness = IIO_BE,    \
 },       \
}

#define ADC081S_CHAN(bits) _AD7476_CHAN((bits), 12 - (bits), \
  BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW))
#define AD7476_CHAN(bits) _AD7476_CHAN((bits), 13 - (bits), \
  BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW))
#define AD7940_CHAN(bits) _AD7476_CHAN((bits), 15 - (bits), \
  BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW))
#define AD7091R_CHAN(bits) _AD7476_CHAN((bits), 16 - (bits), 0)
#define AD7091R_CONVST_CHAN(bits) _AD7476_CHAN((bits), 16 - (bits), \
  BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW))
#define ADS786X_CHAN(bits) _AD7476_CHAN((bits), 12 - (bits), \
  BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW))

static const struct ad7476_chip_info ad7476_chip_info_tbl[] = {
 [ID_AD7091] = {
  .channel[0] = AD7091R_CHAN(12),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
  .convst_channel[0] = AD7091R_CONVST_CHAN(12),
  .convst_channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
  .reset = ad7091_reset,
 },
 [ID_AD7091R] = {
  .channel[0] = AD7091R_CHAN(12),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
  .convst_channel[0] = AD7091R_CONVST_CHAN(12),
  .convst_channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
  .int_vref_uv = 2500000,
  .has_vref = true,
  .reset = ad7091_reset,
 },
 [ID_AD7273] = {
  .channel[0] = AD7940_CHAN(10),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
  .has_vref = true,
 },
 [ID_AD7274] = {
  .channel[0] = AD7940_CHAN(12),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
  .has_vref = true,
 },
 [ID_AD7276] = {
  .channel[0] = AD7940_CHAN(12),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_AD7277] = {
  .channel[0] = AD7940_CHAN(10),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_AD7278] = {
  .channel[0] = AD7940_CHAN(8),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_AD7466] = {
  .channel[0] = AD7476_CHAN(12),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_AD7467] = {
  .channel[0] = AD7476_CHAN(10),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_AD7468] = {
  .channel[0] = AD7476_CHAN(8),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_AD7475] = {
  .channel[0] = AD7476_CHAN(12),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
  .has_vref = true,
  .has_vdrive = true,
 },
 [ID_AD7495] = {
  .channel[0] = AD7476_CHAN(12),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
  .int_vref_uv = 2500000,
  .has_vdrive = true,
 },
 [ID_AD7940] = {
  .channel[0] = AD7940_CHAN(14),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_ADC081S] = {
  .channel[0] = ADC081S_CHAN(8),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_ADC101S] = {
  .channel[0] = ADC081S_CHAN(10),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_ADC121S] = {
  .channel[0] = ADC081S_CHAN(12),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_ADS7866] = {
  .channel[0] = ADS786X_CHAN(12),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_ADS7867] = {
  .channel[0] = ADS786X_CHAN(10),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_ADS7868] = {
  .channel[0] = ADS786X_CHAN(8),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
 },
 [ID_LTC2314_14] = {
  .channel[0] = AD7940_CHAN(14),
  .channel[1] = IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(1),
  .has_vref = true,
 },
};

static const struct iio_info ad7476_info = {
 .read_raw = &ad7476_read_raw,
};

static void ad7476_reg_disable(void *data)
{
 struct regulator *reg = data;

 regulator_disable(reg);
}

static int ad7476_probe(struct spi_device *spi)
{
 struct ad7476_state *st;
 struct iio_dev *indio_dev;
 struct regulator *reg;
 int ret;

 indio_dev = devm_iio_device_alloc(&spi->dev, sizeof(*st));
 if (!indio_dev)
  return -ENOMEM;

 st = iio_priv(indio_dev);
 st->chip_info =
  &ad7476_chip_info_tbl[spi_get_device_id(spi)->driver_data];

 reg = devm_regulator_get(&spi->dev, "vcc");
 if (IS_ERR(reg))
  return PTR_ERR(reg);

 ret = regulator_enable(reg);
 if (ret)
  return ret;

 ret = devm_add_action_or_reset(&spi->dev, ad7476_reg_disable, reg);
 if (ret)
  return ret;

 /* Either vcc or vref (below) as appropriate */
 if (!st->chip_info->int_vref_uv)
  st->ref_reg = reg;

 if (st->chip_info->has_vref) {

  /* If a device has an internal reference vref is optional */
  if (st->chip_info->int_vref_uv) {
   reg = devm_regulator_get_optional(&spi->dev, "vref");
   if (IS_ERR(reg) && (PTR_ERR(reg) != -ENODEV))
    return PTR_ERR(reg);
  } else {
   reg = devm_regulator_get(&spi->dev, "vref");
   if (IS_ERR(reg))
    return PTR_ERR(reg);
  }

  if (!IS_ERR(reg)) {
   ret = regulator_enable(reg);
   if (ret)
    return ret;

   ret = devm_add_action_or_reset(&spi->dev,
             ad7476_reg_disable,
             reg);
   if (ret)
    return ret;
   st->ref_reg = reg;
  } else {
   /*
    * Can only get here if device supports both internal
    * and external reference, but the regulator connected
    * to the external reference is not connected.
    * Set the reference regulator pointer to NULL to
    * indicate this.
 */
   st->ref_reg = NULL;
  }
 }

 if (st->chip_info->has_vdrive) {
  ret = devm_regulator_get_enable(&spi->dev, "vdrive");
  if (ret)
   return ret;
 }

 st->convst_gpio = devm_gpiod_get_optional(&spi->dev,
        "adi,conversion-start",
        GPIOD_OUT_LOW);
 if (IS_ERR(st->convst_gpio))
  return PTR_ERR(st->convst_gpio);

 st->spi = spi;

 indio_dev->name = spi_get_device_id(spi)->name;
 indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
 indio_dev->channels = st->chip_info->channel;
 indio_dev->num_channels = 2;
 indio_dev->info = &ad7476_info;

 if (st->convst_gpio)
  indio_dev->channels = st->chip_info->convst_channel;
 /* Setup default message */

 st->xfer.rx_buf = &st->data;
 st->xfer.len = st->chip_info->channel[0].scan_type.storagebits / 8;

 spi_message_init(&st->msg);
 spi_message_add_tail(&st->xfer, &st->msg);

 ret = devm_iio_triggered_buffer_setup(&spi->dev, indio_dev, NULL,
           &ad7476_trigger_handler, NULL);
 if (ret)
  return ret;

 if (st->chip_info->reset)
  st->chip_info->reset(st);

 return devm_iio_device_register(&spi->dev, indio_dev);
}

static const struct spi_device_id ad7476_id[] = {
 { "ad7091", ID_AD7091 },
 { "ad7091r", ID_AD7091R },
 { "ad7273", ID_AD7273 },
 { "ad7274", ID_AD7274 },
 { "ad7276", ID_AD7276},
 { "ad7277", ID_AD7277 },
 { "ad7278", ID_AD7278 },
 { "ad7466", ID_AD7466 },
 { "ad7467", ID_AD7467 },
 { "ad7468", ID_AD7468 },
 { "ad7475", ID_AD7475 },
 { "ad7476", ID_AD7466 },
 { "ad7476a", ID_AD7466 },
 { "ad7477", ID_AD7467 },
 { "ad7477a", ID_AD7467 },
 { "ad7478", ID_AD7468 },
 { "ad7478a", ID_AD7468 },
 { "ad7495", ID_AD7495 },
 { "ad7910", ID_AD7467 },
 { "ad7920", ID_AD7466 },
 { "ad7940", ID_AD7940 },
 { "adc081s", ID_ADC081S },
 { "adc101s", ID_ADC101S },
 { "adc121s", ID_ADC121S },
 { "ads7866", ID_ADS7866 },
 { "ads7867", ID_ADS7867 },
 { "ads7868", ID_ADS7868 },
 /*
  * The ROHM BU79100G is identical to the TI's ADS7866 from the software
  * point of view. The binding document mandates the ADS7866 to be
  * marked as a fallback for the BU79100G, but we still need the SPI ID
  * here to make the module loading work.
 */
 { "bu79100g", ID_ADS7866 },
 { "ltc2314-14", ID_LTC2314_14 },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(spi, ad7476_id);

static struct spi_driver ad7476_driver = {
 .driver = {
  .name = "ad7476",
 },
 .probe  = ad7476_probe,
 .id_table = ad7476_id,
};
module_spi_driver(ad7476_driver);

MODULE_AUTHOR("Michael Hennerich <michael.hennerich@analog.com>");
MODULE_DESCRIPTION("Analog Devices AD7476 and similar 1-channel ADCs");
MODULE_LICENSE("GPL v2");