board/trab/tsc2000.c

   1 /*
   2  * Functions to access the TSC2000 controller on TRAB board (used for scanning
   3  * thermo sensors)
   4  *
   5  * Copyright (C) 2003 Martin Krause, TQ-Systems GmbH, martin.krause@tqs.de
   6  *
   7  * Copyright (C) 2002 DENX Software Engineering, Wolfgang Denk, wd@denx.de
   8  *
   9  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
  10  * project.
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  14  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  15  * the License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20  * GNU General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  23  * along with this program; if not, write to the Free Software
  24  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  25  * MA 02111-1307 USA
  26  */
  27
  28 #include <common.h>
  29 #include <asm/arch/s3c2400.h>
  30 #include <asm/io.h>
  31 #include <div64.h>
  32 #include "tsc2000.h"
  33
  34 #include "Pt1000_temp_data.h"
  35
  36 /* helper function */
  37 #define abs(value) (((value) < 0) ? ((value)*-1) : (value))
  38
  39 /*
  40  * Maximal allowed deviation between two immediate meassurments of an analog
  41  * thermo channel. 1 DIGIT = 0.0276 °C. This is used to filter sporadic
  42  * "jumps" in measurment.
  43  */
  44 #define MAX_DEVIATION   18      /* unit: DIGITs of adc; 18 DIGIT = 0.5 °C */
  45
  46 void tsc2000_spi_init(void)
  47 {
  48         struct s3c24x0_gpio * const gpio = s3c24x0_get_base_gpio();
  49         struct s3c24x0_spi * const spi = s3c24x0_get_base_spi();
  50         int i;
  51
  52         /* Configure I/O ports. */
  53         gpio->PDCON = (gpio->PDCON & 0xF3FFFF) | 0x040000;
  54         gpio->PGCON = (gpio->PGCON & 0x0F3FFF) | 0x008000;
  55         gpio->PGCON = (gpio->PGCON & 0x0CFFFF) | 0x020000;
  56         gpio->PGCON = (gpio->PGCON & 0x03FFFF) | 0x080000;
  57
  58         CLR_CS_TOUCH();
  59
  60         spi->ch[0].SPPRE = 0x1F; /* Baud-rate ca. 514kHz */
  61         spi->ch[0].SPPIN = 0x01; /* SPI-MOSI holds Level after last bit */
  62         spi->ch[0].SPCON = 0x1A; /* Polling, Prescaler, Master, CPOL=0,
  63                                     CPHA=1 */
  64
  65         /* Dummy byte ensures clock to be low. */
  66         for (i = 0; i < 10; i++) {
  67                 spi->ch[0].SPTDAT = 0xFF;
  68         }
  69         spi_wait_transmit_done();
  70 }
  71
  72
  73 void spi_wait_transmit_done(void)
  74 {
  75         struct s3c24x0_spi * const spi = s3c24x0_get_base_spi();
  76
  77         while (!(spi->ch[0].SPSTA & 0x01)); /* wait until transfer is done */
  78 }
  79
  80
  81 void tsc2000_write(unsigned short reg, unsigned short data)
  82 {
  83         struct s3c24x0_spi * const spi = s3c24x0_get_base_spi();
  84         unsigned int command;
  85
  86         SET_CS_TOUCH();
  87         command = reg;
  88         spi->ch[0].SPTDAT = (command & 0xFF00) >> 8;
  89         spi_wait_transmit_done();
  90         spi->ch[0].SPTDAT = (command & 0x00FF);
  91         spi_wait_transmit_done();
  92         spi->ch[0].SPTDAT = (data & 0xFF00) >> 8;
  93         spi_wait_transmit_done();
  94         spi->ch[0].SPTDAT = (data & 0x00FF);
  95         spi_wait_transmit_done();
  96
  97         CLR_CS_TOUCH();
  98 }
  99
 100
 101 unsigned short tsc2000_read (unsigned short reg)
 102 {
 103         unsigned short command, data;
 104         struct s3c24x0_spi * const spi = s3c24x0_get_base_spi();
 105
 106         SET_CS_TOUCH();
 107         command = 0x8000 | reg;
 108
 109         spi->ch[0].SPTDAT = (command & 0xFF00) >> 8;
 110         spi_wait_transmit_done();
 111         spi->ch[0].SPTDAT = (command & 0x00FF);
 112         spi_wait_transmit_done();
 113
 114         spi->ch[0].SPTDAT = 0xFF;
 115         spi_wait_transmit_done();
 116         data = spi->ch[0].SPRDAT;
 117         spi->ch[0].SPTDAT = 0xFF;
 118         spi_wait_transmit_done();
 119
 120         CLR_CS_TOUCH();
 121         return (spi->ch[0].SPRDAT & 0x0FF) | (data << 8);
 122 }
 123
 124
 125 void tsc2000_set_mux (unsigned int channel)
 126 {
 127         struct s3c24x0_gpio * const gpio = s3c24x0_get_base_gpio();
 128
 129         CLR_MUX1_ENABLE; CLR_MUX2_ENABLE;
 130         CLR_MUX3_ENABLE; CLR_MUX4_ENABLE;
 131         switch (channel) {
 132         case 0:
 133                 CLR_MUX0; CLR_MUX1;
 134                 SET_MUX1_ENABLE;
 135                 break;
 136         case 1:
 137                 SET_MUX0; CLR_MUX1;
 138                 SET_MUX1_ENABLE;
 139                 break;
 140         case 2:
 141                 CLR_MUX0; SET_MUX1;
 142                 SET_MUX1_ENABLE;
 143                 break;
 144         case 3:
 145                 SET_MUX0; SET_MUX1;
 146                 SET_MUX1_ENABLE;
 147                 break;
 148         case 4:
 149                 CLR_MUX0; CLR_MUX1;
 150                 SET_MUX2_ENABLE;
 151                 break;
 152         case 5:
 153                 SET_MUX0; CLR_MUX1;
 154                 SET_MUX2_ENABLE;
 155                 break;
 156         case 6:
 157                 CLR_MUX0; SET_MUX1;
 158                 SET_MUX2_ENABLE;
 159                 break;
 160         case 7:
 161                 SET_MUX0; SET_MUX1;
 162                 SET_MUX2_ENABLE;
 163                 break;
 164         case 8:
 165                 CLR_MUX0; CLR_MUX1;
 166                 SET_MUX3_ENABLE;
 167                 break;
 168         case 9:
 169                 SET_MUX0; CLR_MUX1;
 170                 SET_MUX3_ENABLE;
 171                 break;
 172         case 10:
 173                 CLR_MUX0; SET_MUX1;
 174                 SET_MUX3_ENABLE;
 175                 break;
 176         case 11:
 177                 SET_MUX0; SET_MUX1;
 178                 SET_MUX3_ENABLE;
 179                 break;
 180         case 12:
 181                 CLR_MUX0; CLR_MUX1;
 182                 SET_MUX4_ENABLE;
 183                 break;
 184         case 13:
 185                 SET_MUX0; CLR_MUX1;
 186                 SET_MUX4_ENABLE;
 187                 break;
 188         case 14:
 189                 CLR_MUX0; SET_MUX1;
 190                 SET_MUX4_ENABLE;
 191                 break;
 192         case 15:
 193                 SET_MUX0; SET_MUX1;
 194                 SET_MUX4_ENABLE;
 195                 break;
 196         default:
 197                 CLR_MUX0; CLR_MUX1;
 198         }
 199 }
 200
 201
 202 void tsc2000_set_range (unsigned int range)
 203 {
 204         struct s3c24x0_gpio * const gpio = s3c24x0_get_base_gpio();
 205
 206         switch (range) {
 207         case 1:
 208                 CLR_SEL_TEMP_V_0; SET_SEL_TEMP_V_1;
 209                 CLR_SEL_TEMP_V_2; CLR_SEL_TEMP_V_3;
 210                 break;
 211         case 2:
 212                 CLR_SEL_TEMP_V_0; CLR_SEL_TEMP_V_1;
 213                 CLR_SEL_TEMP_V_2; SET_SEL_TEMP_V_3;
 214                 break;
 215         case 3:
 216                 SET_SEL_TEMP_V_0; CLR_SEL_TEMP_V_1;
 217                 SET_SEL_TEMP_V_2; CLR_SEL_TEMP_V_3;
 218                 break;
 219         }
 220 }
 221
 222
 223 u16 tsc2000_read_channel (unsigned int channel)
 224 {
 225         u16 res;
 226
 227         tsc2000_set_mux(channel);
 228         udelay(20 * TSC2000_DELAY_BASE);
 229
 230         tsc2000_write(TSC2000_REG_ADC, 0x2036);
 231         adc_wait_conversion_done ();
 232         res = tsc2000_read(TSC2000_REG_AUX1);
 233         return res;
 234 }
 235
 236
 237 s32 tsc2000_contact_temp (void)
 238 {
 239         long adc_pt1000, offset;
 240         long u_pt1000;
 241         long contact_temp;
 242         long temp1, temp2;
 243
 244         tsc2000_reg_init ();
 245         tsc2000_set_range (3);
 246
 247         /*
 248          * Because of sporadic "jumps" in the measured adc values every
 249          * channel is read two times. If there is a significant difference
 250          * between the two measurements, then print an error and do a third
 251          * measurement, because it is very unlikely that a successive third
 252          * measurement goes also wrong.
 253          */
 254         temp1 = tsc2000_read_channel (14);
 255         temp2 = tsc2000_read_channel (14);
 256         if (abs(temp2 - temp1) < MAX_DEVIATION)
 257                 adc_pt1000 = temp2;
 258         else {
 259                 printf ("%s: read adc value (channel 14) exceeded max allowed "
 260                         "deviation: %d * 0.0276 °C\n",
 261                         __FUNCTION__, MAX_DEVIATION);
 262                 printf ("adc value 1: %ld DIGITs\nadc value 2: %ld DIGITs\n",
 263                         temp1, temp2);
 264                 adc_pt1000 = tsc2000_read_channel (14);
 265                 printf ("use (third read) adc value: adc_pt1000 = "
 266                         "%ld DIGITs\n", adc_pt1000);
 267         }
 268         debug ("read channel 14 (pt1000 adc value): %ld\n", adc_pt1000);
 269
 270         temp1 = tsc2000_read_channel (15);
 271         temp2 = tsc2000_read_channel (15);
 272         if (abs(temp2 - temp1) < MAX_DEVIATION)
 273                 offset = temp2;
 274         else {
 275                 printf ("%s: read adc value (channel 15) exceeded max allowed "
 276                         "deviation: %d * 0.0276 °C\n",
 277                         __FUNCTION__, MAX_DEVIATION);
 278                 printf ("adc value 1: %ld DIGITs\nadc value 2: %ld DIGITs\n",
 279                         temp1, temp2);
 280                 offset = tsc2000_read_channel (15);
 281                 printf ("use (third read) adc value: offset = %ld DIGITs\n",
 282                         offset);
 283         }
 284         debug ("read channel 15 (offset): %ld\n", offset);
 285
 286         /*
 287          * Formula for calculating voltage drop on PT1000 resistor: u_pt1000 =
 288          * x_range3 * (adc_raw - offset) / 10. Formula to calculate x_range3:
 289          * x_range3 = (2500 * (1000000 + err_vref + err_amp3)) / (4095*6). The
 290          * error correction Values err_vref and err_amp3 are assumed as 0 in
 291          * u-boot, because this could cause only a very small error (< 1%).
 292          */
 293         u_pt1000 = (101750 * (adc_pt1000 - offset)) / 10;
 294         debug ("u_pt1000: %ld\n", u_pt1000);
 295
 296         if (tsc2000_interpolate(u_pt1000, Pt1000_temp_table,
 297                                 &contact_temp) == -1) {
 298                 printf ("%s: error interpolating PT1000 vlaue\n",
 299                          __FUNCTION__);
 300                 return (-1000);
 301         }
 302         debug ("contact_temp: %ld\n", contact_temp);
 303
 304         return contact_temp;
 305 }
 306
 307
 308 void tsc2000_reg_init (void)
 309 {
 310         struct s3c24x0_gpio * const gpio = s3c24x0_get_base_gpio();
 311
 312         tsc2000_write(TSC2000_REG_ADC, 0x2036);
 313         tsc2000_write(TSC2000_REG_REF, 0x0011);
 314         tsc2000_write(TSC2000_REG_DACCTL, 0x0000);
 315
 316         CON_MUX0;
 317         CON_MUX1;
 318
 319         CON_MUX1_ENABLE;
 320         CON_MUX2_ENABLE;
 321         CON_MUX3_ENABLE;
 322         CON_MUX4_ENABLE;
 323
 324         CON_SEL_TEMP_V_0;
 325         CON_SEL_TEMP_V_1;
 326         CON_SEL_TEMP_V_2;
 327         CON_SEL_TEMP_V_3;
 328
 329         tsc2000_set_mux(0);
 330         tsc2000_set_range(0);
 331 }
 332
 333
 334 int tsc2000_interpolate(long value, long data[][2], long *result)
 335 {
 336         int i;
 337         unsigned long long val;
 338
 339         /* the data is sorted and the first element is upper
 340          * limit so we can easily check for out-of-band values
 341          */
 342         if (data[0][0] < value || data[1][0] > value)
 343                 return -1;
 344
 345         i = 1;
 346         while (data[i][0] < value)
 347                 i++;
 348
 349         /* To prevent overflow we have to store the intermediate
 350            result in 'long long'.
 351         */
 352
 353         val = ((unsigned long long)(data[i][1] - data[i-1][1])
 354                    * (unsigned long long)(value - data[i-1][0]));
 355         do_div(val, (data[i][0] - data[i-1][0]));
 356         *result = data[i-1][1] + val;
 357
 358         return 0;
 359 }
 360
 361
 362 void adc_wait_conversion_done(void)
 363 {
 364         while (!(tsc2000_read(TSC2000_REG_ADC) & (1 << 14)));
 365 }