drivers/iio/pressure/bmp280-core.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010 Christoph Mair <christoph.mair@gmail.com>
   3  * Copyright (c) 2012 Bosch Sensortec GmbH
   4  * Copyright (c) 2012 Unixphere AB
   5  * Copyright (c) 2014 Intel Corporation
   6  * Copyright (c) 2016 Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
   7  *
   8  * Driver for Bosch Sensortec BMP180 and BMP280 digital pressure sensor.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  12  * published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  * Datasheet:
  15  * https://ae-bst.resource.bosch.com/media/_tech/media/datasheets/BST-BMP180-DS000-121.pdf
  16  * https://ae-bst.resource.bosch.com/media/_tech/media/datasheets/BST-BMP280-DS001-12.pdf
  17  * https://ae-bst.resource.bosch.com/media/_tech/media/datasheets/BST-BME280_DS001-11.pdf
  18  */
  19
  20 #define pr_fmt(fmt) "bmp280: " fmt
  21
  22 #include <linux/device.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/regmap.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/iio/iio.h>
  27 #include <linux/iio/sysfs.h>
  28 #include <linux/gpio/consumer.h>
  29 #include <linux/regulator/consumer.h>
  30 #include <linux/interrupt.h>
  31 #include <linux/irq.h> /* For irq_get_irq_data() */
  32 #include <linux/completion.h>
  33 #include <linux/pm_runtime.h>
  34 #include <linux/random.h>
  35
  36 #include "bmp280.h"
  37
  38 /*
  39  * These enums are used for indexing into the array of calibration
  40  * coefficients for BMP180.
  41  */
  42 enum { AC1, AC2, AC3, AC4, AC5, AC6, B1, B2, MB, MC, MD };
  43
  44 struct bmp180_calib {
  45         s16 AC1;
  46         s16 AC2;
  47         s16 AC3;
  48         u16 AC4;
  49         u16 AC5;
  50         u16 AC6;
  51         s16 B1;
  52         s16 B2;
  53         s16 MB;
  54         s16 MC;
  55         s16 MD;
  56 };
  57
  58 /* See datasheet Section 4.2.2. */
  59 struct bmp280_calib {
  60         u16 T1;
  61         s16 T2;
  62         s16 T3;
  63         u16 P1;
  64         s16 P2;
  65         s16 P3;
  66         s16 P4;
  67         s16 P5;
  68         s16 P6;
  69         s16 P7;
  70         s16 P8;
  71         s16 P9;
  72         u8  H1;
  73         s16 H2;
  74         u8  H3;
  75         s16 H4;
  76         s16 H5;
  77         s8  H6;
  78 };
  79
  80 struct bmp280_data {
  81         struct device *dev;
  82         struct mutex lock;
  83         struct regmap *regmap;
  84         struct completion done;
  85         bool use_eoc;
  86         const struct bmp280_chip_info *chip_info;
  87         union {
  88                 struct bmp180_calib bmp180;
  89                 struct bmp280_calib bmp280;
  90         } calib;
  91         struct regulator *vddd;
  92         struct regulator *vdda;
  93         unsigned int start_up_time; /* in microseconds */
  94
  95         /* log of base 2 of oversampling rate */
  96         u8 oversampling_press;
  97         u8 oversampling_temp;
  98         u8 oversampling_humid;
  99
 100         /*
 101          * Carryover value from temperature conversion, used in pressure
 102          * calculation.
 103          */
 104         s32 t_fine;
 105 };
 106
 107 struct bmp280_chip_info {
 108         const int *oversampling_temp_avail;
 109         int num_oversampling_temp_avail;
 110
 111         const int *oversampling_press_avail;
 112         int num_oversampling_press_avail;
 113
 114         const int *oversampling_humid_avail;
 115         int num_oversampling_humid_avail;
 116
 117         int (*chip_config)(struct bmp280_data *);
 118         int (*read_temp)(struct bmp280_data *, int *);
 119         int (*read_press)(struct bmp280_data *, int *, int *);
 120         int (*read_humid)(struct bmp280_data *, int *, int *);
 121 };
 122
 123 /*
 124  * These enums are used for indexing into the array of compensation
 125  * parameters for BMP280.
 126  */
 127 enum { T1, T2, T3 };
 128 enum { P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9 };
 129
 130 static const struct iio_chan_spec bmp280_channels[] = {
 131         {
 132                 .type = IIO_PRESSURE,
 133                 .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_PROCESSED) |
 134                                       BIT(IIO_CHAN_INFO_OVERSAMPLING_RATIO),
 135         },
 136         {
 137                 .type = IIO_TEMP,
 138                 .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_PROCESSED) |
 139                                       BIT(IIO_CHAN_INFO_OVERSAMPLING_RATIO),
 140         },
 141         {
 142                 .type = IIO_HUMIDITYRELATIVE,
 143                 .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_PROCESSED) |
 144                                       BIT(IIO_CHAN_INFO_OVERSAMPLING_RATIO),
 145         },
 146 };
 147
 148 static int bmp280_read_calib(struct bmp280_data *data,
 149                              struct bmp280_calib *calib,
 150                              unsigned int chip)
 151 {
 152         int ret;
 153         unsigned int tmp;
 154         struct device *dev = data->dev;
 155         __le16 t_buf[BMP280_COMP_TEMP_REG_COUNT / 2];
 156         __le16 p_buf[BMP280_COMP_PRESS_REG_COUNT / 2];
 157
 158         /* Read temperature calibration values. */
 159         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP280_REG_COMP_TEMP_START,
 160                                t_buf, BMP280_COMP_TEMP_REG_COUNT);
 161         if (ret < 0) {
 162                 dev_err(data->dev,
 163                         "failed to read temperature calibration parameters\n");
 164                 return ret;
 165         }
 166
 167         calib->T1 = le16_to_cpu(t_buf[T1]);
 168         calib->T2 = le16_to_cpu(t_buf[T2]);
 169         calib->T3 = le16_to_cpu(t_buf[T3]);
 170
 171         /* Read pressure calibration values. */
 172         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP280_REG_COMP_PRESS_START,
 173                                p_buf, BMP280_COMP_PRESS_REG_COUNT);
 174         if (ret < 0) {
 175                 dev_err(data->dev,
 176                         "failed to read pressure calibration parameters\n");
 177                 return ret;
 178         }
 179
 180         calib->P1 = le16_to_cpu(p_buf[P1]);
 181         calib->P2 = le16_to_cpu(p_buf[P2]);
 182         calib->P3 = le16_to_cpu(p_buf[P3]);
 183         calib->P4 = le16_to_cpu(p_buf[P4]);
 184         calib->P5 = le16_to_cpu(p_buf[P5]);
 185         calib->P6 = le16_to_cpu(p_buf[P6]);
 186         calib->P7 = le16_to_cpu(p_buf[P7]);
 187         calib->P8 = le16_to_cpu(p_buf[P8]);
 188         calib->P9 = le16_to_cpu(p_buf[P9]);
 189
 190         /*
 191          * Read humidity calibration values.
 192          * Due to some odd register addressing we cannot just
 193          * do a big bulk read. Instead, we have to read each Hx
 194          * value separately and sometimes do some bit shifting...
 195          * Humidity data is only available on BME280.
 196          */
 197         if (chip != BME280_CHIP_ID)
 198                 return 0;
 199
 200         ret = regmap_read(data->regmap, BMP280_REG_COMP_H1, &tmp);
 201         if (ret < 0) {
 202                 dev_err(dev, "failed to read H1 comp value\n");
 203                 return ret;
 204         }
 205         calib->H1 = tmp;
 206
 207         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP280_REG_COMP_H2, &tmp, 2);
 208         if (ret < 0) {
 209                 dev_err(dev, "failed to read H2 comp value\n");
 210                 return ret;
 211         }
 212         calib->H2 = sign_extend32(le16_to_cpu(tmp), 15);
 213
 214         ret = regmap_read(data->regmap, BMP280_REG_COMP_H3, &tmp);
 215         if (ret < 0) {
 216                 dev_err(dev, "failed to read H3 comp value\n");
 217                 return ret;
 218         }
 219         calib->H3 = tmp;
 220
 221         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP280_REG_COMP_H4, &tmp, 2);
 222         if (ret < 0) {
 223                 dev_err(dev, "failed to read H4 comp value\n");
 224                 return ret;
 225         }
 226         calib->H4 = sign_extend32(((be16_to_cpu(tmp) >> 4) & 0xff0) |
 227                                   (be16_to_cpu(tmp) & 0xf), 11);
 228
 229         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP280_REG_COMP_H5, &tmp, 2);
 230         if (ret < 0) {
 231                 dev_err(dev, "failed to read H5 comp value\n");
 232                 return ret;
 233         }
 234         calib->H5 = sign_extend32(((le16_to_cpu(tmp) >> 4) & 0xfff), 11);
 235
 236         ret = regmap_read(data->regmap, BMP280_REG_COMP_H6, &tmp);
 237         if (ret < 0) {
 238                 dev_err(dev, "failed to read H6 comp value\n");
 239                 return ret;
 240         }
 241         calib->H6 = sign_extend32(tmp, 7);
 242
 243         return 0;
 244 }
 245 /*
 246  * Returns humidity in percent, resolution is 0.01 percent. Output value of
 247  * "47445" represents 47445/1024 = 46.333 %RH.
 248  *
 249  * Taken from BME280 datasheet, Section 4.2.3, "Compensation formula".
 250  */
 251 static u32 bmp280_compensate_humidity(struct bmp280_data *data,
 252                                       s32 adc_humidity)
 253 {
 254         s32 var;
 255         struct bmp280_calib *calib = &data->calib.bmp280;
 256
 257         var = ((s32)data->t_fine) - (s32)76800;
 258         var = ((((adc_humidity << 14) - (calib->H4 << 20) - (calib->H5 * var))
 259                 + (s32)16384) >> 15) * (((((((var * calib->H6) >> 10)
 260                 * (((var * (s32)calib->H3) >> 11) + (s32)32768)) >> 10)
 261                 + (s32)2097152) * calib->H2 + 8192) >> 14);
 262         var -= ((((var >> 15) * (var >> 15)) >> 7) * (s32)calib->H1) >> 4;
 263
 264         var = clamp_val(var, 0, 419430400);
 265
 266         return var >> 12;
 267 };
 268
 269 /*
 270  * Returns temperature in DegC, resolution is 0.01 DegC.  Output value of
 271  * "5123" equals 51.23 DegC.  t_fine carries fine temperature as global
 272  * value.
 273  *
 274  * Taken from datasheet, Section 3.11.3, "Compensation formula".
 275  */
 276 static s32 bmp280_compensate_temp(struct bmp280_data *data,
 277                                   s32 adc_temp)
 278 {
 279         s32 var1, var2;
 280         struct bmp280_calib *calib = &data->calib.bmp280;
 281
 282         var1 = (((adc_temp >> 3) - ((s32)calib->T1 << 1)) *
 283                 ((s32)calib->T2)) >> 11;
 284         var2 = (((((adc_temp >> 4) - ((s32)calib->T1)) *
 285                   ((adc_temp >> 4) - ((s32)calib->T1))) >> 12) *
 286                 ((s32)calib->T3)) >> 14;
 287         data->t_fine = var1 + var2;
 288
 289         return (data->t_fine * 5 + 128) >> 8;
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Returns pressure in Pa as unsigned 32 bit integer in Q24.8 format (24
 294  * integer bits and 8 fractional bits).  Output value of "24674867"
 295  * represents 24674867/256 = 96386.2 Pa = 963.862 hPa
 296  *
 297  * Taken from datasheet, Section 3.11.3, "Compensation formula".
 298  */
 299 static u32 bmp280_compensate_press(struct bmp280_data *data,
 300                                    s32 adc_press)
 301 {
 302         s64 var1, var2, p;
 303         struct bmp280_calib *calib = &data->calib.bmp280;
 304
 305         var1 = ((s64)data->t_fine) - 128000;
 306         var2 = var1 * var1 * (s64)calib->P6;
 307         var2 += (var1 * (s64)calib->P5) << 17;
 308         var2 += ((s64)calib->P4) << 35;
 309         var1 = ((var1 * var1 * (s64)calib->P3) >> 8) +
 310                 ((var1 * (s64)calib->P2) << 12);
 311         var1 = ((((s64)1) << 47) + var1) * ((s64)calib->P1) >> 33;
 312
 313         if (var1 == 0)
 314                 return 0;
 315
 316         p = ((((s64)1048576 - adc_press) << 31) - var2) * 3125;
 317         p = div64_s64(p, var1);
 318         var1 = (((s64)calib->P9) * (p >> 13) * (p >> 13)) >> 25;
 319         var2 = ((s64)(calib->P8) * p) >> 19;
 320         p = ((p + var1 + var2) >> 8) + (((s64)calib->P7) << 4);
 321
 322         return (u32)p;
 323 }
 324
 325 static int bmp280_read_temp(struct bmp280_data *data,
 326                             int *val)
 327 {
 328         int ret;
 329         __be32 tmp = 0;
 330         s32 adc_temp, comp_temp;
 331
 332         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP280_REG_TEMP_MSB,
 333                                (u8 *) &tmp, 3);
 334         if (ret < 0) {
 335                 dev_err(data->dev, "failed to read temperature\n");
 336                 return ret;
 337         }
 338
 339         adc_temp = be32_to_cpu(tmp) >> 12;
 340         if (adc_temp == BMP280_TEMP_SKIPPED) {
 341                 /* reading was skipped */
 342                 dev_err(data->dev, "reading temperature skipped\n");
 343                 return -EIO;
 344         }
 345         comp_temp = bmp280_compensate_temp(data, adc_temp);
 346
 347         /*
 348          * val might be NULL if we're called by the read_press routine,
 349          * who only cares about the carry over t_fine value.
 350          */
 351         if (val) {
 352                 *val = comp_temp * 10;
 353                 return IIO_VAL_INT;
 354         }
 355
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 static int bmp280_read_press(struct bmp280_data *data,
 360                              int *val, int *val2)
 361 {
 362         int ret;
 363         __be32 tmp = 0;
 364         s32 adc_press;
 365         u32 comp_press;
 366
 367         /* Read and compensate temperature so we get a reading of t_fine. */
 368         ret = bmp280_read_temp(data, NULL);
 369         if (ret < 0)
 370                 return ret;
 371
 372         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP280_REG_PRESS_MSB,
 373                                (u8 *) &tmp, 3);
 374         if (ret < 0) {
 375                 dev_err(data->dev, "failed to read pressure\n");
 376                 return ret;
 377         }
 378
 379         adc_press = be32_to_cpu(tmp) >> 12;
 380         if (adc_press == BMP280_PRESS_SKIPPED) {
 381                 /* reading was skipped */
 382                 dev_err(data->dev, "reading pressure skipped\n");
 383                 return -EIO;
 384         }
 385         comp_press = bmp280_compensate_press(data, adc_press);
 386
 387         *val = comp_press;
 388         *val2 = 256000;
 389
 390         return IIO_VAL_FRACTIONAL;
 391 }
 392
 393 static int bmp280_read_humid(struct bmp280_data *data, int *val, int *val2)
 394 {
 395         int ret;
 396         __be16 tmp = 0;
 397         s32 adc_humidity;
 398         u32 comp_humidity;
 399
 400         /* Read and compensate temperature so we get a reading of t_fine. */
 401         ret = bmp280_read_temp(data, NULL);
 402         if (ret < 0)
 403                 return ret;
 404
 405         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP280_REG_HUMIDITY_MSB,
 406                                (u8 *) &tmp, 2);
 407         if (ret < 0) {
 408                 dev_err(data->dev, "failed to read humidity\n");
 409                 return ret;
 410         }
 411
 412         adc_humidity = be16_to_cpu(tmp);
 413         if (adc_humidity == BMP280_HUMIDITY_SKIPPED) {
 414                 /* reading was skipped */
 415                 dev_err(data->dev, "reading humidity skipped\n");
 416                 return -EIO;
 417         }
 418         comp_humidity = bmp280_compensate_humidity(data, adc_humidity);
 419
 420         *val = comp_humidity * 1000 / 1024;
 421
 422         return IIO_VAL_INT;
 423 }
 424
 425 static int bmp280_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
 426                            struct iio_chan_spec const *chan,
 427                            int *val, int *val2, long mask)
 428 {
 429         int ret;
 430         struct bmp280_data *data = iio_priv(indio_dev);
 431
 432         pm_runtime_get_sync(data->dev);
 433         mutex_lock(&data->lock);
 434
 435         switch (mask) {
 436         case IIO_CHAN_INFO_PROCESSED:
 437                 switch (chan->type) {
 438                 case IIO_HUMIDITYRELATIVE:
 439                         ret = data->chip_info->read_humid(data, val, val2);
 440                         break;
 441                 case IIO_PRESSURE:
 442                         ret = data->chip_info->read_press(data, val, val2);
 443                         break;
 444                 case IIO_TEMP:
 445                         ret = data->chip_info->read_temp(data, val);
 446                         break;
 447                 default:
 448                         ret = -EINVAL;
 449                         break;
 450                 }
 451                 break;
 452         case IIO_CHAN_INFO_OVERSAMPLING_RATIO:
 453                 switch (chan->type) {
 454                 case IIO_HUMIDITYRELATIVE:
 455                         *val = 1 << data->oversampling_humid;
 456                         ret = IIO_VAL_INT;
 457                         break;
 458                 case IIO_PRESSURE:
 459                         *val = 1 << data->oversampling_press;
 460                         ret = IIO_VAL_INT;
 461                         break;
 462                 case IIO_TEMP:
 463                         *val = 1 << data->oversampling_temp;
 464                         ret = IIO_VAL_INT;
 465                         break;
 466                 default:
 467                         ret = -EINVAL;
 468                         break;
 469                 }
 470                 break;
 471         default:
 472                 ret = -EINVAL;
 473                 break;
 474         }
 475
 476         mutex_unlock(&data->lock);
 477         pm_runtime_mark_last_busy(data->dev);
 478         pm_runtime_put_autosuspend(data->dev);
 479
 480         return ret;
 481 }
 482
 483 static int bmp280_write_oversampling_ratio_humid(struct bmp280_data *data,
 484                                                int val)
 485 {
 486         int i;
 487         const int *avail = data->chip_info->oversampling_humid_avail;
 488         const int n = data->chip_info->num_oversampling_humid_avail;
 489
 490         for (i = 0; i < n; i++) {
 491                 if (avail[i] == val) {
 492                         data->oversampling_humid = ilog2(val);
 493
 494                         return data->chip_info->chip_config(data);
 495                 }
 496         }
 497         return -EINVAL;
 498 }
 499
 500 static int bmp280_write_oversampling_ratio_temp(struct bmp280_data *data,
 501                                                int val)
 502 {
 503         int i;
 504         const int *avail = data->chip_info->oversampling_temp_avail;
 505         const int n = data->chip_info->num_oversampling_temp_avail;
 506
 507         for (i = 0; i < n; i++) {
 508                 if (avail[i] == val) {
 509                         data->oversampling_temp = ilog2(val);
 510
 511                         return data->chip_info->chip_config(data);
 512                 }
 513         }
 514         return -EINVAL;
 515 }
 516
 517 static int bmp280_write_oversampling_ratio_press(struct bmp280_data *data,
 518                                                int val)
 519 {
 520         int i;
 521         const int *avail = data->chip_info->oversampling_press_avail;
 522         const int n = data->chip_info->num_oversampling_press_avail;
 523
 524         for (i = 0; i < n; i++) {
 525                 if (avail[i] == val) {
 526                         data->oversampling_press = ilog2(val);
 527
 528                         return data->chip_info->chip_config(data);
 529                 }
 530         }
 531         return -EINVAL;
 532 }
 533
 534 static int bmp280_write_raw(struct iio_dev *indio_dev,
 535                             struct iio_chan_spec const *chan,
 536                             int val, int val2, long mask)
 537 {
 538         int ret = 0;
 539         struct bmp280_data *data = iio_priv(indio_dev);
 540
 541         switch (mask) {
 542         case IIO_CHAN_INFO_OVERSAMPLING_RATIO:
 543                 pm_runtime_get_sync(data->dev);
 544                 mutex_lock(&data->lock);
 545                 switch (chan->type) {
 546                 case IIO_HUMIDITYRELATIVE:
 547                         ret = bmp280_write_oversampling_ratio_humid(data, val);
 548                         break;
 549                 case IIO_PRESSURE:
 550                         ret = bmp280_write_oversampling_ratio_press(data, val);
 551                         break;
 552                 case IIO_TEMP:
 553                         ret = bmp280_write_oversampling_ratio_temp(data, val);
 554                         break;
 555                 default:
 556                         ret = -EINVAL;
 557                         break;
 558                 }
 559                 mutex_unlock(&data->lock);
 560                 pm_runtime_mark_last_busy(data->dev);
 561                 pm_runtime_put_autosuspend(data->dev);
 562                 break;
 563         default:
 564                 return -EINVAL;
 565         }
 566
 567         return ret;
 568 }
 569
 570 static ssize_t bmp280_show_avail(char *buf, const int *vals, const int n)
 571 {
 572         size_t len = 0;
 573         int i;
 574
 575         for (i = 0; i < n; i++)
 576                 len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "%d ", vals[i]);
 577
 578         buf[len - 1] = '\n';
 579
 580         return len;
 581 }
 582
 583 static ssize_t bmp280_show_temp_oversampling_avail(struct device *dev,
 584                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
 585 {
 586         struct bmp280_data *data = iio_priv(dev_to_iio_dev(dev));
 587
 588         return bmp280_show_avail(buf, data->chip_info->oversampling_temp_avail,
 589                                  data->chip_info->num_oversampling_temp_avail);
 590 }
 591
 592 static ssize_t bmp280_show_press_oversampling_avail(struct device *dev,
 593                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
 594 {
 595         struct bmp280_data *data = iio_priv(dev_to_iio_dev(dev));
 596
 597         return bmp280_show_avail(buf, data->chip_info->oversampling_press_avail,
 598                                  data->chip_info->num_oversampling_press_avail);
 599 }
 600
 601 static IIO_DEVICE_ATTR(in_temp_oversampling_ratio_available,
 602         S_IRUGO, bmp280_show_temp_oversampling_avail, NULL, 0);
 603
 604 static IIO_DEVICE_ATTR(in_pressure_oversampling_ratio_available,
 605         S_IRUGO, bmp280_show_press_oversampling_avail, NULL, 0);
 606
 607 static struct attribute *bmp280_attributes[] = {
 608         &iio_dev_attr_in_temp_oversampling_ratio_available.dev_attr.attr,
 609         &iio_dev_attr_in_pressure_oversampling_ratio_available.dev_attr.attr,
 610         NULL,
 611 };
 612
 613 static const struct attribute_group bmp280_attrs_group = {
 614         .attrs = bmp280_attributes,
 615 };
 616
 617 static const struct iio_info bmp280_info = {
 618         .read_raw = &bmp280_read_raw,
 619         .write_raw = &bmp280_write_raw,
 620         .attrs = &bmp280_attrs_group,
 621 };
 622
 623 static int bmp280_chip_config(struct bmp280_data *data)
 624 {
 625         int ret;
 626         u8 osrs = BMP280_OSRS_TEMP_X(data->oversampling_temp + 1) |
 627                   BMP280_OSRS_PRESS_X(data->oversampling_press + 1);
 628
 629         ret = regmap_write_bits(data->regmap, BMP280_REG_CTRL_MEAS,
 630                                  BMP280_OSRS_TEMP_MASK |
 631                                  BMP280_OSRS_PRESS_MASK |
 632                                  BMP280_MODE_MASK,
 633                                  osrs | BMP280_MODE_NORMAL);
 634         if (ret < 0) {
 635                 dev_err(data->dev,
 636                         "failed to write ctrl_meas register\n");
 637                 return ret;
 638         }
 639
 640         ret = regmap_update_bits(data->regmap, BMP280_REG_CONFIG,
 641                                  BMP280_FILTER_MASK,
 642                                  BMP280_FILTER_4X);
 643         if (ret < 0) {
 644                 dev_err(data->dev,
 645                         "failed to write config register\n");
 646                 return ret;
 647         }
 648
 649         return ret;
 650 }
 651
 652 static const int bmp280_oversampling_avail[] = { 1, 2, 4, 8, 16 };
 653
 654 static const struct bmp280_chip_info bmp280_chip_info = {
 655         .oversampling_temp_avail = bmp280_oversampling_avail,
 656         .num_oversampling_temp_avail = ARRAY_SIZE(bmp280_oversampling_avail),
 657
 658         .oversampling_press_avail = bmp280_oversampling_avail,
 659         .num_oversampling_press_avail = ARRAY_SIZE(bmp280_oversampling_avail),
 660
 661         .chip_config = bmp280_chip_config,
 662         .read_temp = bmp280_read_temp,
 663         .read_press = bmp280_read_press,
 664 };
 665
 666 static int bme280_chip_config(struct bmp280_data *data)
 667 {
 668         int ret;
 669         u8 osrs = BMP280_OSRS_HUMIDITIY_X(data->oversampling_humid + 1);
 670
 671         /*
 672          * Oversampling of humidity must be set before oversampling of
 673          * temperature/pressure is set to become effective.
 674          */
 675         ret = regmap_update_bits(data->regmap, BMP280_REG_CTRL_HUMIDITY,
 676                                   BMP280_OSRS_HUMIDITY_MASK, osrs);
 677
 678         if (ret < 0)
 679                 return ret;
 680
 681         return bmp280_chip_config(data);
 682 }
 683
 684 static const struct bmp280_chip_info bme280_chip_info = {
 685         .oversampling_temp_avail = bmp280_oversampling_avail,
 686         .num_oversampling_temp_avail = ARRAY_SIZE(bmp280_oversampling_avail),
 687
 688         .oversampling_press_avail = bmp280_oversampling_avail,
 689         .num_oversampling_press_avail = ARRAY_SIZE(bmp280_oversampling_avail),
 690
 691         .oversampling_humid_avail = bmp280_oversampling_avail,
 692         .num_oversampling_humid_avail = ARRAY_SIZE(bmp280_oversampling_avail),
 693
 694         .chip_config = bme280_chip_config,
 695         .read_temp = bmp280_read_temp,
 696         .read_press = bmp280_read_press,
 697         .read_humid = bmp280_read_humid,
 698 };
 699
 700 static int bmp180_measure(struct bmp280_data *data, u8 ctrl_meas)
 701 {
 702         int ret;
 703         const int conversion_time_max[] = { 4500, 7500, 13500, 25500 };
 704         unsigned int delay_us;
 705         unsigned int ctrl;
 706
 707         if (data->use_eoc)
 708                 reinit_completion(&data->done);
 709
 710         ret = regmap_write(data->regmap, BMP280_REG_CTRL_MEAS, ctrl_meas);
 711         if (ret)
 712                 return ret;
 713
 714         if (data->use_eoc) {
 715                 /*
 716                  * If we have a completion interrupt, use it, wait up to
 717                  * 100ms. The longest conversion time listed is 76.5 ms for
 718                  * advanced resolution mode.
 719                  */
 720                 ret = wait_for_completion_timeout(&data->done,
 721                                                   1 + msecs_to_jiffies(100));
 722                 if (!ret)
 723                         dev_err(data->dev, "timeout waiting for completion\n");
 724         } else {
 725                 if (ctrl_meas == BMP180_MEAS_TEMP)
 726                         delay_us = 4500;
 727                 else
 728                         delay_us =
 729                                 conversion_time_max[data->oversampling_press];
 730
 731                 usleep_range(delay_us, delay_us + 1000);
 732         }
 733
 734         ret = regmap_read(data->regmap, BMP280_REG_CTRL_MEAS, &ctrl);
 735         if (ret)
 736                 return ret;
 737
 738         /* The value of this bit reset to "0" after conversion is complete */
 739         if (ctrl & BMP180_MEAS_SCO)
 740                 return -EIO;
 741
 742         return 0;
 743 }
 744
 745 static int bmp180_read_adc_temp(struct bmp280_data *data, int *val)
 746 {
 747         int ret;
 748         __be16 tmp = 0;
 749
 750         ret = bmp180_measure(data, BMP180_MEAS_TEMP);
 751         if (ret)
 752                 return ret;
 753
 754         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP180_REG_OUT_MSB, (u8 *)&tmp, 2);
 755         if (ret)
 756                 return ret;
 757
 758         *val = be16_to_cpu(tmp);
 759
 760         return 0;
 761 }
 762
 763 static int bmp180_read_calib(struct bmp280_data *data,
 764                              struct bmp180_calib *calib)
 765 {
 766         int ret;
 767         int i;
 768         __be16 buf[BMP180_REG_CALIB_COUNT / 2];
 769
 770         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP180_REG_CALIB_START, buf,
 771                                sizeof(buf));
 772
 773         if (ret < 0)
 774                 return ret;
 775
 776         /* None of the words has the value 0 or 0xFFFF */
 777         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(buf); i++) {
 778                 if (buf[i] == cpu_to_be16(0) || buf[i] == cpu_to_be16(0xffff))
 779                         return -EIO;
 780         }
 781
 782         /* Toss the calibration data into the entropy pool */
 783         add_device_randomness(buf, sizeof(buf));
 784
 785         calib->AC1 = be16_to_cpu(buf[AC1]);
 786         calib->AC2 = be16_to_cpu(buf[AC2]);
 787         calib->AC3 = be16_to_cpu(buf[AC3]);
 788         calib->AC4 = be16_to_cpu(buf[AC4]);
 789         calib->AC5 = be16_to_cpu(buf[AC5]);
 790         calib->AC6 = be16_to_cpu(buf[AC6]);
 791         calib->B1 = be16_to_cpu(buf[B1]);
 792         calib->B2 = be16_to_cpu(buf[B2]);
 793         calib->MB = be16_to_cpu(buf[MB]);
 794         calib->MC = be16_to_cpu(buf[MC]);
 795         calib->MD = be16_to_cpu(buf[MD]);
 796
 797         return 0;
 798 }
 799
 800 /*
 801  * Returns temperature in DegC, resolution is 0.1 DegC.
 802  * t_fine carries fine temperature as global value.
 803  *
 804  * Taken from datasheet, Section 3.5, "Calculating pressure and temperature".
 805  */
 806 static s32 bmp180_compensate_temp(struct bmp280_data *data, s32 adc_temp)
 807 {
 808         s32 x1, x2;
 809         struct bmp180_calib *calib = &data->calib.bmp180;
 810
 811         x1 = ((adc_temp - calib->AC6) * calib->AC5) >> 15;
 812         x2 = (calib->MC << 11) / (x1 + calib->MD);
 813         data->t_fine = x1 + x2;
 814
 815         return (data->t_fine + 8) >> 4;
 816 }
 817
 818 static int bmp180_read_temp(struct bmp280_data *data, int *val)
 819 {
 820         int ret;
 821         s32 adc_temp, comp_temp;
 822
 823         ret = bmp180_read_adc_temp(data, &adc_temp);
 824         if (ret)
 825                 return ret;
 826
 827         comp_temp = bmp180_compensate_temp(data, adc_temp);
 828
 829         /*
 830          * val might be NULL if we're called by the read_press routine,
 831          * who only cares about the carry over t_fine value.
 832          */
 833         if (val) {
 834                 *val = comp_temp * 100;
 835                 return IIO_VAL_INT;
 836         }
 837
 838         return 0;
 839 }
 840
 841 static int bmp180_read_adc_press(struct bmp280_data *data, int *val)
 842 {
 843         int ret;
 844         __be32 tmp = 0;
 845         u8 oss = data->oversampling_press;
 846
 847         ret = bmp180_measure(data, BMP180_MEAS_PRESS_X(oss));
 848         if (ret)
 849                 return ret;
 850
 851         ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BMP180_REG_OUT_MSB, (u8 *)&tmp, 3);
 852         if (ret)
 853                 return ret;
 854
 855         *val = (be32_to_cpu(tmp) >> 8) >> (8 - oss);
 856
 857         return 0;
 858 }
 859
 860 /*
 861  * Returns pressure in Pa, resolution is 1 Pa.
 862  *
 863  * Taken from datasheet, Section 3.5, "Calculating pressure and temperature".
 864  */
 865 static u32 bmp180_compensate_press(struct bmp280_data *data, s32 adc_press)
 866 {
 867         s32 x1, x2, x3, p;
 868         s32 b3, b6;
 869         u32 b4, b7;
 870         s32 oss = data->oversampling_press;
 871         struct bmp180_calib *calib = &data->calib.bmp180;
 872
 873         b6 = data->t_fine - 4000;
 874         x1 = (calib->B2 * (b6 * b6 >> 12)) >> 11;
 875         x2 = calib->AC2 * b6 >> 11;
 876         x3 = x1 + x2;
 877         b3 = ((((s32)calib->AC1 * 4 + x3) << oss) + 2) / 4;
 878         x1 = calib->AC3 * b6 >> 13;
 879         x2 = (calib->B1 * ((b6 * b6) >> 12)) >> 16;
 880         x3 = (x1 + x2 + 2) >> 2;
 881         b4 = calib->AC4 * (u32)(x3 + 32768) >> 15;
 882         b7 = ((u32)adc_press - b3) * (50000 >> oss);
 883         if (b7 < 0x80000000)
 884                 p = (b7 * 2) / b4;
 885         else
 886                 p = (b7 / b4) * 2;
 887
 888         x1 = (p >> 8) * (p >> 8);
 889         x1 = (x1 * 3038) >> 16;
 890         x2 = (-7357 * p) >> 16;
 891
 892         return p + ((x1 + x2 + 3791) >> 4);
 893 }
 894
 895 static int bmp180_read_press(struct bmp280_data *data,
 896                              int *val, int *val2)
 897 {
 898         int ret;
 899         s32 adc_press;
 900         u32 comp_press;
 901
 902         /* Read and compensate temperature so we get a reading of t_fine. */
 903         ret = bmp180_read_temp(data, NULL);
 904         if (ret)
 905                 return ret;
 906
 907         ret = bmp180_read_adc_press(data, &adc_press);
 908         if (ret)
 909                 return ret;
 910
 911         comp_press = bmp180_compensate_press(data, adc_press);
 912
 913         *val = comp_press;
 914         *val2 = 1000;
 915
 916         return IIO_VAL_FRACTIONAL;
 917 }
 918
 919 static int bmp180_chip_config(struct bmp280_data *data)
 920 {
 921         return 0;
 922 }
 923
 924 static const int bmp180_oversampling_temp_avail[] = { 1 };
 925 static const int bmp180_oversampling_press_avail[] = { 1, 2, 4, 8 };
 926
 927 static const struct bmp280_chip_info bmp180_chip_info = {
 928         .oversampling_temp_avail = bmp180_oversampling_temp_avail,
 929         .num_oversampling_temp_avail =
 930                 ARRAY_SIZE(bmp180_oversampling_temp_avail),
 931
 932         .oversampling_press_avail = bmp180_oversampling_press_avail,
 933         .num_oversampling_press_avail =
 934                 ARRAY_SIZE(bmp180_oversampling_press_avail),
 935
 936         .chip_config = bmp180_chip_config,
 937         .read_temp = bmp180_read_temp,
 938         .read_press = bmp180_read_press,
 939 };
 940
 941 static irqreturn_t bmp085_eoc_irq(int irq, void *d)
 942 {
 943         struct bmp280_data *data = d;
 944
 945         complete(&data->done);
 946
 947         return IRQ_HANDLED;
 948 }
 949
 950 static int bmp085_fetch_eoc_irq(struct device *dev,
 951                                 const char *name,
 952                                 int irq,
 953                                 struct bmp280_data *data)
 954 {
 955         unsigned long irq_trig;
 956         int ret;
 957
 958         irq_trig = irqd_get_trigger_type(irq_get_irq_data(irq));
 959         if (irq_trig != IRQF_TRIGGER_RISING) {
 960                 dev_err(dev, "non-rising trigger given for EOC interrupt, "
 961                         "trying to enforce it\n");
 962                 irq_trig = IRQF_TRIGGER_RISING;
 963         }
 964
 965         init_completion(&data->done);
 966
 967         ret = devm_request_threaded_irq(dev,
 968                         irq,
 969                         bmp085_eoc_irq,
 970                         NULL,
 971                         irq_trig,
 972                         name,
 973                         data);
 974         if (ret) {
 975                 /* Bail out without IRQ but keep the driver in place */
 976                 dev_err(dev, "unable to request DRDY IRQ\n");
 977                 return 0;
 978         }
 979
 980         data->use_eoc = true;
 981         return 0;
 982 }
 983
 984 int bmp280_common_probe(struct device *dev,
 985                         struct regmap *regmap,
 986                         unsigned int chip,
 987                         const char *name,
 988                         int irq)
 989 {
 990         int ret;
 991         struct iio_dev *indio_dev;
 992         struct bmp280_data *data;
 993         unsigned int chip_id;
 994         struct gpio_desc *gpiod;
 995
 996         indio_dev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*data));
 997         if (!indio_dev)
 998                 return -ENOMEM;
 999
1000         data = iio_priv(indio_dev);
1001         mutex_init(&data->lock);
1002         data->dev = dev;
1003
1004         indio_dev->dev.parent = dev;
1005         indio_dev->name = name;
1006         indio_dev->channels = bmp280_channels;
1007         indio_dev->info = &bmp280_info;
1008         indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
1009
1010         switch (chip) {
1011         case BMP180_CHIP_ID:
1012                 indio_dev->num_channels = 2;
1013                 data->chip_info = &bmp180_chip_info;
1014                 data->oversampling_press = ilog2(8);
1015                 data->oversampling_temp = ilog2(1);
1016                 data->start_up_time = 10000;
1017                 break;
1018         case BMP280_CHIP_ID:
1019                 indio_dev->num_channels = 2;
1020                 data->chip_info = &bmp280_chip_info;
1021                 data->oversampling_press = ilog2(16);
1022                 data->oversampling_temp = ilog2(2);
1023                 data->start_up_time = 2000;
1024                 break;
1025         case BME280_CHIP_ID:
1026                 indio_dev->num_channels = 3;
1027                 data->chip_info = &bme280_chip_info;
1028                 data->oversampling_press = ilog2(16);
1029                 data->oversampling_humid = ilog2(16);
1030                 data->oversampling_temp = ilog2(2);
1031                 data->start_up_time = 2000;
1032                 break;
1033         default:
1034                 return -EINVAL;
1035         }
1036
1037         /* Bring up regulators */
1038         data->vddd = devm_regulator_get(dev, "vddd");
1039         if (IS_ERR(data->vddd)) {
1040                 dev_err(dev, "failed to get VDDD regulator\n");
1041                 return PTR_ERR(data->vddd);
1042         }
1043         ret = regulator_enable(data->vddd);
1044         if (ret) {
1045                 dev_err(dev, "failed to enable VDDD regulator\n");
1046                 return ret;
1047         }
1048         data->vdda = devm_regulator_get(dev, "vdda");
1049         if (IS_ERR(data->vdda)) {
1050                 dev_err(dev, "failed to get VDDA regulator\n");
1051                 ret = PTR_ERR(data->vdda);
1052                 goto out_disable_vddd;
1053         }
1054         ret = regulator_enable(data->vdda);
1055         if (ret) {
1056                 dev_err(dev, "failed to enable VDDA regulator\n");
1057                 goto out_disable_vddd;
1058         }
1059         /* Wait to make sure we started up properly */
1060         usleep_range(data->start_up_time, data->start_up_time + 100);
1061
1062         /* Bring chip out of reset if there is an assigned GPIO line */
1063         gpiod = devm_gpiod_get(dev, "reset", GPIOD_OUT_HIGH);
1064         /* Deassert the signal */
1065         if (!IS_ERR(gpiod)) {
1066                 dev_info(dev, "release reset\n");
1067                 gpiod_set_value(gpiod, 0);
1068         }
1069
1070         data->regmap = regmap;
1071         ret = regmap_read(regmap, BMP280_REG_ID, &chip_id);
1072         if (ret < 0)
1073                 goto out_disable_vdda;
1074         if (chip_id != chip) {
1075                 dev_err(dev, "bad chip id: expected %x got %x\n",
1076                         chip, chip_id);
1077                 ret = -EINVAL;
1078                 goto out_disable_vdda;
1079         }
1080
1081         ret = data->chip_info->chip_config(data);
1082         if (ret < 0)
1083                 goto out_disable_vdda;
1084
1085         dev_set_drvdata(dev, indio_dev);
1086
1087         /*
1088          * Some chips have calibration parameters "programmed into the devices'
1089          * non-volatile memory during production". Let's read them out at probe
1090          * time once. They will not change.
1091          */
1092         if (chip_id  == BMP180_CHIP_ID) {
1093                 ret = bmp180_read_calib(data, &data->calib.bmp180);
1094                 if (ret < 0) {
1095                         dev_err(data->dev,
1096                                 "failed to read calibration coefficients\n");
1097                         goto out_disable_vdda;
1098                 }
1099         } else if (chip_id == BMP280_CHIP_ID || chip_id == BME280_CHIP_ID) {
1100                 ret = bmp280_read_calib(data, &data->calib.bmp280, chip_id);
1101                 if (ret < 0) {
1102                         dev_err(data->dev,
1103                                 "failed to read calibration coefficients\n");
1104                         goto out_disable_vdda;
1105                 }
1106         }
1107
1108         /*
1109          * Attempt to grab an optional EOC IRQ - only the BMP085 has this
1110          * however as it happens, the BMP085 shares the chip ID of BMP180
1111          * so we look for an IRQ if we have that.
1112          */
1113         if (irq > 0 || (chip_id  == BMP180_CHIP_ID)) {
1114                 ret = bmp085_fetch_eoc_irq(dev, name, irq, data);
1115                 if (ret)
1116                         goto out_disable_vdda;
1117         }
1118
1119         /* Enable runtime PM */
1120         pm_runtime_get_noresume(dev);
1121         pm_runtime_set_active(dev);
1122         pm_runtime_enable(dev);
1123         /*
1124          * Set autosuspend to two orders of magnitude larger than the
1125          * start-up time.
1126          */
1127         pm_runtime_set_autosuspend_delay(dev, data->start_up_time / 10);
1128         pm_runtime_use_autosuspend(dev);
1129         pm_runtime_put(dev);
1130
1131         ret = iio_device_register(indio_dev);
1132         if (ret)
1133                 goto out_runtime_pm_disable;
1134
1135
1136         return 0;
1137
1138 out_runtime_pm_disable:
1139         pm_runtime_get_sync(data->dev);
1140         pm_runtime_put_noidle(data->dev);
1141         pm_runtime_disable(data->dev);
1142 out_disable_vdda:
1143         regulator_disable(data->vdda);
1144 out_disable_vddd:
1145         regulator_disable(data->vddd);
1146         return ret;
1147 }
1148 EXPORT_SYMBOL(bmp280_common_probe);
1149
1150 int bmp280_common_remove(struct device *dev)
1151 {
1152         struct iio_dev *indio_dev = dev_get_drvdata(dev);
1153         struct bmp280_data *data = iio_priv(indio_dev);
1154
1155         iio_device_unregister(indio_dev);
1156         pm_runtime_get_sync(data->dev);
1157         pm_runtime_put_noidle(data->dev);
1158         pm_runtime_disable(data->dev);
1159         regulator_disable(data->vdda);
1160         regulator_disable(data->vddd);
1161         return 0;
1162 }
1163 EXPORT_SYMBOL(bmp280_common_remove);
1164
1165 #ifdef CONFIG_PM
1166 static int bmp280_runtime_suspend(struct device *dev)
1167 {
1168         struct iio_dev *indio_dev = dev_get_drvdata(dev);
1169         struct bmp280_data *data = iio_priv(indio_dev);
1170         int ret;
1171
1172         ret = regulator_disable(data->vdda);
1173         if (ret)
1174                 return ret;
1175         return regulator_disable(data->vddd);
1176 }
1177
1178 static int bmp280_runtime_resume(struct device *dev)
1179 {
1180         struct iio_dev *indio_dev = dev_get_drvdata(dev);
1181         struct bmp280_data *data = iio_priv(indio_dev);
1182         int ret;
1183
1184         ret = regulator_enable(data->vddd);
1185         if (ret)
1186                 return ret;
1187         ret = regulator_enable(data->vdda);
1188         if (ret)
1189                 return ret;
1190         usleep_range(data->start_up_time, data->start_up_time + 100);
1191         return data->chip_info->chip_config(data);
1192 }
1193 #endif /* CONFIG_PM */
1194
1195 const struct dev_pm_ops bmp280_dev_pm_ops = {
1196         SET_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(pm_runtime_force_suspend,
1197                                 pm_runtime_force_resume)
1198         SET_RUNTIME_PM_OPS(bmp280_runtime_suspend,
1199                            bmp280_runtime_resume, NULL)
1200 };
1201 EXPORT_SYMBOL(bmp280_dev_pm_ops);
1202
1203 MODULE_AUTHOR("Vlad Dogaru <vlad.dogaru@intel.com>");
1204 MODULE_DESCRIPTION("Driver for Bosch Sensortec BMP180/BMP280 pressure and temperature sensor");
1205 MODULE_LICENSE("GPL v2");