include/linux/mpu_iio.h

   1 /*
   2 * Copyright (C) 2012 Invensense, Inc.
   3 * Copyright (c) 2013-2016, NVIDIA CORPORATION.  All rights reserved.
   4 *
   5 * This software is licensed under the terms of the GNU General Public
   6 * License version 2, as published by the Free Software Foundation, and
   7 * may be copied, distributed, and modified under those terms.
   8 *
   9 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12 * GNU General Public License for more details.
  13 */
  14
  15 #ifndef __MPU_H_
  16 #define __MPU_H_
  17
  18 #ifdef __KERNEL__
  19 #include <linux/types.h>
  20 #include <linux/ioctl.h>
  21 #endif
  22
  23 /* Mount matrices for mount orientation.
  24  * MTMAT_XXX_CCW_YYY
  25  *     XXX : mount position. TOP for top and BOT for bottom.
  26  *     YYY : couter-clockwise rotation angle in degree.
  27  */
  28 #define MTMAT_TOP_CCW_0         {  1,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  1 }
  29 #define MTMAT_TOP_CCW_90        {  0, -1,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  1 }
  30 #define MTMAT_TOP_CCW_180       { -1,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  1 }
  31 #define MTMAT_TOP_CCW_270       {  0,  1,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  1 }
  32 #define MTMAT_BOT_CCW_0         { -1,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  0, -1 }
  33 #define MTMAT_BOT_CCW_90        {  0, -1,  0, -1,  0,  0,  0,  0, -1 }
  34 #define MTMAT_BOT_CCW_180       {  1,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  0, -1 }
  35 #define MTMAT_BOT_CCW_270       {  0,  1,  0,  1,  0,  0,  0,  0, -1 }
  36
  37 enum secondary_slave_type {
  38         SECONDARY_SLAVE_TYPE_NONE,
  39         SECONDARY_SLAVE_TYPE_ACCEL,
  40         SECONDARY_SLAVE_TYPE_COMPASS,
  41         SECONDARY_SLAVE_TYPE_PRESSURE,
  42
  43         SECONDARY_SLAVE_TYPE_TYPES
  44 };
  45
  46 enum ext_slave_id {
  47         ID_INVALID = 0,
  48         GYRO_ID_MPU3050,
  49         GYRO_ID_MPU6050A2,
  50         GYRO_ID_MPU6050B1,
  51         GYRO_ID_MPU6050B1_NO_ACCEL,
  52         GYRO_ID_ITG3500,
  53
  54         ACCEL_ID_LIS331,
  55         ACCEL_ID_LSM303DLX,
  56         ACCEL_ID_LIS3DH,
  57         ACCEL_ID_KXSD9,
  58         ACCEL_ID_KXTF9,
  59         ACCEL_ID_BMA150,
  60         ACCEL_ID_BMA222,
  61         ACCEL_ID_BMA250,
  62         ACCEL_ID_ADXL34X,
  63         ACCEL_ID_MMA8450,
  64         ACCEL_ID_MMA845X,
  65         ACCEL_ID_MPU6050,
  66
  67         COMPASS_ID_AK8963,
  68         COMPASS_ID_AK8975,
  69         COMPASS_ID_AK8972,
  70         COMPASS_ID_AMI30X,
  71         COMPASS_ID_AMI306,
  72         COMPASS_ID_YAS529,
  73         COMPASS_ID_YAS530,
  74         COMPASS_ID_HMC5883,
  75         COMPASS_ID_LSM303DLH,
  76         COMPASS_ID_LSM303DLM,
  77         COMPASS_ID_MMC314X,
  78         COMPASS_ID_HSCDTD002B,
  79         COMPASS_ID_HSCDTD004A,
  80         COMPASS_ID_MLX90399,
  81         COMPASS_ID_AK09911,
  82
  83         PRESSURE_ID_BMP085,
  84         PRESSURE_ID_BMP280,
  85
  86         ID_INVALID_END /* always last, leave auto-assigned */
  87 };
  88
  89 #define INV_PROD_KEY(ver, rev) (ver * 100 + rev)
  90
  91 #define NVI_CONFIG_BOOT_AUTO            (0) /* auto detect connection to MPU */
  92 #define NVI_CONFIG_BOOT_MPU             (1) /* connected to MPU */
  93 #define NVI_CONFIG_BOOT_HOST            (2) /* connected to host */
  94 #define NVI_CONFIG_BOOT_MASK            (0x03)
  95
  96 /**
  97  * struct mpu_platform_data - Platform data for the mpu driver
  98  * @int_config:         Bits [7:3] of the int config register.
  99  * @level_shifter:      0: VLogic, 1: VDD
 100  * @orientation:        Orientation matrix of the gyroscope
 101  * @sec_slave_type:     secondary slave device type, can be compass, accel, etc
 102  * @sec_slave_id:       id of the secondary slave device
 103  * @secondary_i2c_address: secondary device's i2c address
 104  * @secondary_orientation: secondary device's orientation matrix
 105  * @key:                key for MPL library.
 106  * @nvi_config: the selection determines the device behavior.
 107  *              Select from the NVI_CONFIG_BOOT_ defines.
 108  *
 109  * Contains platform specific information on how to configure the MPU3050 to
 110  * work on this platform.  The orientation matricies are 3x3 rotation matricies
 111  * that are applied to the data to rotate from the mounting orientation to the
 112  * platform orientation.  The values must be one of 0, 1, or -1 and each row and
 113  * column should have exactly 1 non-zero value.
 114  */
 115 struct mpu_platform_data {
 116         __u8 int_config;
 117         __u8 level_shifter;
 118         __s8 orientation[9];
 119         enum secondary_slave_type sec_slave_type;
 120         enum ext_slave_id sec_slave_id;
 121         __u16 secondary_i2c_addr;
 122         __s8 secondary_orientation[9];
 123         __u8 key[16];
 124         enum secondary_slave_type aux_slave_type;
 125         enum ext_slave_id aux_slave_id;
 126         __u16 aux_i2c_addr;
 127
 128 #ifdef CONFIG_DTS_INV_MPU_IIO
 129         int (*power_on)(struct mpu_platform_data *);
 130         int (*power_off)(struct mpu_platform_data *);
 131         struct regulator *vdd_ana;
 132         struct regulator *vdd_i2c;
 133 #endif
 134         __u8 nvi_config;
 135 };
 136
 137
 138 /**
 139  * struct nvi_mpu_port: Allows an external driver to use the MPU
 140  *    auxiliary I2C master by providing the details for the I2C
 141  *    polling of a device connected to the MPU.
 142  * - addr: The 6:0 I2C address of the device connected to
 143  *      the MPU.
 144  *      7:7 = 0 if the port is to do write transactions.
 145  *          = 1 if the port is to do read transactions.
 146  * - reg: The device register the I2C transaction will
 147  *      use.
 148  * - ctrl: The number of consecutive registers to read in
 149  *      3:0. If the port is to do write transactions then this
 150  *      value must be 1.  See MPU documentation for the other
 151  *      bits in I2C_SLVx_CTRL that can be applied by this byte.
 152  * - data_out: The data byte written if the port is configured
 153  *      to do writes (addr 7:7 = 0).
 154  * - delay_ms: The polling delay time between I2C transactions
 155  *      in ms.  Note that the MPU HW only supports one delay
 156  *      time so the longest delay of all the MPU ports enabled
 157  *      is used.
 158  * - period_us: The period at which the read data is reported.
 159  * - shutdown_bypass: set if a connection to the host is needed
 160  *      when the system is shutdown.  The MPU API will be
 161  *      disabled as part of its shutdown but it will enable the
 162  *      bypass if this is true.
 163  * - *handler: The pointer to the function called when the data
 164  *      is available.  This can be NULL if the port is
 165  *      configured for write transactions.
 166  *      The function is called with the following parameters:
 167  *      - *data: The pointer to the data to read.
 168  *      - length: The number of bytes to be read (same value as
 169  *           length above).
 170  *      - timestamp: The timestamp of when the data was polled.
 171  *      - *pointer: A generic pointer defined next below.  Note
 172  *           that this can be NULL if this will be a write I2C
 173  *           transaction.
 174  * - *ext_driver: A generic pointer that can be used by the
 175  *      external driver.  Note that this is specifically for the
 176  *      external driver and not used by the MPU.
 177  * - matrix: device orientation on platform.
 178  *      Needed by the DMP.
 179  * - type: Define if device is to be used by the MPU DMP.
 180  * - id: Define if device is to be used by the MPU DMP.
 181  * - asa: compass axis sensitivity adjustment.
 182  *      Needed by the DMP.
 183  */
 184 struct nvi_mpu_port {
 185         u8 addr;
 186         u8 reg;
 187         u8 ctrl;
 188         u8 data_out;
 189         unsigned int delay_ms;
 190         unsigned int period_us;
 191         bool shutdown_bypass;
 192         void (*handler)(u8 *data, unsigned int len,
 193                         long long timestamp, void *ext_driver);
 194         void *ext_driver;
 195         signed char matrix[9];
 196         enum secondary_slave_type type;
 197         enum ext_slave_id id;
 198         u64 q30[3];
 199 };
 200
 201 struct nvi_mpu_inf {
 202         unsigned int period_us_min;
 203         unsigned int period_us_max;
 204         unsigned int fifo_reserve;
 205         unsigned int fifo_max;
 206         unsigned int dmp_rd_len_sts;    /* status length from DMP */
 207         unsigned int dmp_rd_len_data;   /* data length from DMP */
 208         bool dmp_rd_be_sts;             /* status endian from DMP */
 209         bool dmp_rd_be_data;            /* data endian from DMP */
 210 };
 211
 212 /**
 213  * Expected use of the nvi_mpu_ routines are as follows:
 214  * - nvi_mpu_dev_valid: Use to validate whether a device is
 215  *      connected to the MPU.
 216  * - nvi_mpu_port_alloc: Request a connection to the device.  If
 217  *      successful, a port number will be returned to identify
 218  *      the connection.  The port number is then used for all
 219  *      further communication with the connection.
 220  * - nvi_mpu_port_free: Use to close the port connection.
 221  * - nvi_mpu_enable: Use to enable/disable a port.
 222  *      The enable and FIFO enable is disabled by default so
 223  *      this will be required after a port is assigned.
 224  * - nvi_mpu_delay_us: Use to set the sampling rate in
 225  *      microseconds.  The fastest rate of all the enabled MPU
 226  *      devices will be used that does not exceed the
 227  *      nvi_mpu_delay_ms setting of an enabled device.
 228  * - nvi_mpu_delay_ms: Use to change the port polling delay at
 229  *      runtime. There is only one HW delay so the delay used
 230  *      will be the longest delay of all the enabled ports.
 231  *      This is separate from the sampling rate
 232  *      (nvi_mpu_delay_us).  See function notes below.
 233  * - nvi_mpu_data_out: Use to change the data written at runtime
 234  *      for ports that are configured as I2C write transactions.
 235  * - nvi_mpu_bypass request/release: Use to connect/disconnect
 236  *      the MPU host from the device.  When bypass is enabled,
 237  *      the connection from the device to the MPU will then be
 238  *      connected to the host (that the MPU is connected to).
 239  *      This is a global connection switch affecting all ports
 240  *      so a mechanism is in place of whether the request is
 241  *      honored or not.  See the function notes for
 242  *      nvi_mpu_bypass_request.
 243  */
 244
 245 /**
 246  * Use to validate a device connected to the MPU I2C master.
 247  * The function works by doing a single byte read or write to
 248  * the device and detecting a NACK.  Typically, the call would
 249  * be set up to read a byte ID of the device.
 250  * @param struct nvi_mpu_port *nmp
 251  *           Only the following is needed in nmp:
 252  *           - addr
 253  *           - reg
 254  *           - ctrl
 255  *           - data_out if a write transaction
 256  * @param *data: pointer for read data.  Can be NULL if write.
 257  * @return int error
 258  *            Possible return value or errors are:
 259  *            - 0: device is connected to MPU.
 260  *            - -EAGAIN: MPU is not initialized yet.
 261  *            - -EPERM: MPU is shutdown.  MPU API won't be
 262  *                 available until a system restart.
 263  *            - -EBUSY: MPU is busy with another request.
 264  *            - -ENODEV: The device is not connected to the MPU.
 265  *            - -EINVAL: Problem with input parameters.
 266  *            - -EIO: The device is connected but responded with
 267  *                 a NACK.
 268  */
 269 int nvi_mpu_dev_valid(struct nvi_mpu_port *nmp, u8 *data);
 270
 271 /**
 272  * Request a port.
 273  * @param struct nvi_mpu_port *nmp
 274  *           - addr: device I2C address 6:0.
 275  *                7:7 = 0 if the port is to do writes.
 276  *                7:7 = 1 if the port is to do reads.
 277  *           - reg: the starting register to write or read.
 278  *           - ctrl: number of bytes to read.  Use 1 if port
 279  *                is configured to do writes.
 280  *           - data_out: only valid if port is configured to do
 281  *                writes.
 282  *           - delay: polling delay
 283  *           - handler: function to call when data is read. This
 284  *                should be NULL if the port is configured to do
 285  *                writes.
 286  *           - ext_driver: this pointer is passed in handler for
 287  *                use by external driver.  This should be NULL
 288  *                if the port is configured for writes.
 289  * @return int error/port ID
 290  *            if return >= 0 then this is the port ID.  The ID
 291  *            will have a value of 0 to 3 (HW has 4 ports).
 292  *            Possible errors are:
 293  *            - -EAGAIN: MPU is not initialized yet.
 294  *            - -EPERM: MPU is shutdown.  MPU API won't be
 295  *                 available until a system restart.
 296  *            - -EBUSY: MPU is busy with another request.
 297  *            - -ENODEV: A port is not available.  The only way
 298  *                 to resolve this error is for a port to be
 299  *                 freed.
 300  *            - -EINVAL: Problem with input parameters.
 301  */
 302 int nvi_mpu_port_alloc(struct nvi_mpu_port *nmp);
 303
 304 /**
 305  * Remove a port.
 306  * @param port
 307  * @return int error
 308  *            Possible errors are:
 309  *            - -EAGAIN: MPU is not initialized yet.
 310  *            - -EPERM: MPU is shutdown.  MPU API won't be
 311  *                 available until a system restart.
 312  *            - -EBUSY: MPU is busy with another request.
 313  *            - -EINVAL: Problem with input parameters.
 314  */
 315 int nvi_mpu_port_free(int port);
 316
 317 /**
 318  * Enable/disable ports.  Use of a port mask (port_mask) allows
 319  * enabling/disabling multiple ports at the same time.
 320  * @param port_mask
 321  * @param enable
 322  * @return int error
 323  *            Possible errors are:
 324  *            - -EAGAIN: MPU is not initialized yet.
 325  *            - -EPERM: MPU is shutdown.  MPU API won't be
 326  *                 available until a system restart.
 327  *            - -EBUSY: MPU is busy with another request.
 328  *            - -EINVAL: Problem with input parameters.
 329  */
 330 int nvi_mpu_enable(unsigned int port_mask, bool enable);
 331
 332 /**
 333  * Use to change the ports polling delay in milliseconds.
 334  * A delay value of 0 disables the delay for that port.  The
 335  * hardware only supports one delay value so the largest request
 336  * of all the enabled ports is used. The polling delay is in
 337  * addition to the sampling delay (nvi_mpu_delay_us).  This is
 338  * typically used to guarantee a delay after an I2C write to a
 339  * device to allow the device to process the request and be read
 340  * by another port before another write at the sampling delay.
 341  * @param port
 342  * @param delay_ms
 343  * @return int error
 344  *            Possible errors are:
 345  *            - -EAGAIN: MPU is not initialized yet.
 346  *            - -EPERM: MPU is shutdown.  MPU API won't be
 347  *                 available until a system restart.
 348  *            - -EBUSY: MPU is busy with another request.
 349  *            - -EINVAL: Problem with input parameters.
 350  */
 351 int nvi_mpu_delay_ms(int port, u8 delay_ms);
 352
 353 /**
 354  * Use to change the data written to the sensor.
 355  * @param port
 356  * @param data_out is the new data to be written
 357  * @return int error
 358  *            Possible errors are:
 359  *            - -EAGAIN: MPU is not initialized yet.
 360  *            - -EPERM: MPU is shutdown.  MPU API won't be
 361  *                 available until a system restart.
 362  *            - -EBUSY: MPU is busy with another request.
 363  *            - -EINVAL: Problem with input parameters.
 364  */
 365 int nvi_mpu_data_out(int port, u8 data_out);
 366
 367 /**
 368  * batch mode.
 369  * @param port
 370  * @param period_us
 371  * @param timeout_us
 372  * @return int error
 373  *            Possible errors are:
 374  *            - -EAGAIN: MPU is not initialized yet.
 375  *            - -EPERM: MPU is shutdown.  MPU API won't be
 376  *                 available until a system restart.
 377  *            - -EBUSY: MPU is busy with another request.
 378  *            - -EINVAL: timeout_us not supported if > 0.
 379  */
 380 int nvi_mpu_batch(int port, unsigned int period_us, unsigned int timeout_us);
 381
 382 /**
 383  * batch flush.
 384  * @param port
 385  * @return int error
 386  *            Possible errors are:
 387  *            - -EAGAIN: MPU is not initialized yet.
 388  *            - -EPERM: MPU is shutdown.  MPU API won't be
 389  *                 available until a system restart.
 390  *            - -EBUSY: MPU is busy with another request.
 391  *            - -EINVAL: Problem with input parameters.
 392  */
 393 int nvi_mpu_flush(int port);
 394
 395 /**
 396  * nvi_mpu_info.  MPU/ICM populates the nvi_mpu_inf structure
 397  * pointed to by inf.
 398  * @param port used for reading
 399  * @param ptr to nvi_mpu_inf structure.
 400  * @return int error
 401  *            Possible errors are:
 402  *            - -EAGAIN: MPU is not initialized yet.
 403  *            - -EPERM: MPU is shutdown.  MPU API won't be
 404  *                 available until a system restart.
 405  *            - -EBUSY: MPU is busy with another request.
 406  *            - -EINVAL: Problem with input parameters.
 407  */
 408 int nvi_mpu_info(int read_port, struct nvi_mpu_inf *inf);
 409
 410 /**
 411  * Enable/disable the MPU bypass mode.  When enabled, the MPU
 412  * will connect its auxiliary I2C ports to the host.  This is
 413  * typically used to initialize a device that requires more I2C
 414  * transactions than the automated port polling can offer.
 415  * EVERY nvi_mpu_bypass_request call must be balanced with a
 416  * nvi_mpu_bypass_release call!
 417  * A bypass request does not need a following ~enable call.  The
 418  * release call will automatically handle the correct bypass
 419  * enable setting. The request locks the bypass setting if
 420  * successful.  The release unlocks and restores the setting if
 421  * need be.  Although odd, the purpose of the request call with
 422  * the enable cleared to false is to allow an external driver to
 423  * access its device that would normally conflict with a device
 424  * behind the MPU.  Note that this call must not be a permanent
 425  * solution, i.e. delayed or no release call.
 426  * When the MPU is in a shutdown state the return error will be
 427  * -EPERM and bypass will be enabled to allow access from the
 428  * host to the devices connected to the MPU for their own
 429  * shutdown needs.
 430  * @param enable
 431  * @return int error: calls that return with an error must not
 432  *            be balanced with a release call.
 433  *            Possible errors are:
 434  *            - -EAGAIN: MPU is not initialized yet.
 435  *            - -EPERM: MPU is shutdown.  MPU API won't be
 436  *                 available until a system restart.
 437  *            - -EBUSY: MPU is busy with another request.
 438  */
 439 int nvi_mpu_bypass_request(bool enable);
 440
 441 /**
 442  * See the nvi_mpu_bypass_request notes.
 443  * @return int 0: Always returns 0.  The call return should be
 444  *         void but for backward compatibility it returns 0.
 445  */
 446 int nvi_mpu_bypass_release(void);
 447
 448 #endif  /* __MPU_H_ */