git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/drivers/ao_adxl375.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2018 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  */
  14
  15 #include <ao.h>
  16 #include "ao_adxl375.h"
  17
  18 #define DEBUG_LOW       1
  19 #define DEBUG_HIGH      2
  20
  21 #define DEBUG           0
  22
  23 #if DEBUG
  24 #define PRINTD(l, ...) do { if (DEBUG & (l)) { printf ("\r%5lu %s: ", ao_tick_count, __func__); printf(__VA_ARGS__); flush(); } } while(0)
  25 #else
  26 #define PRINTD(l,...)
  27 #endif
  28
  29 #define AO_ADXL375_SPI_SPEED    ao_spi_speed(5000000)
  30
  31 struct ao_adxl375_sample        ao_adxl375_current;
  32
  33 static void
  34 ao_adxl375_start(void) {
  35         ao_spi_get_bit(AO_ADXL375_CS_PORT,
  36                        AO_ADXL375_CS_PIN,
  37                        AO_ADXL375_SPI_INDEX,
  38                        AO_ADXL375_SPI_SPEED);
  39 }
  40
  41 static void
  42 ao_adxl375_stop(void) {
  43         ao_spi_put_bit(AO_ADXL375_CS_PORT,
  44                        AO_ADXL375_CS_PIN,
  45                        AO_ADXL375_SPI_INDEX);
  46 }
  47
  48 static uint8_t
  49 ao_adxl375_reg_read(uint8_t addr)
  50 {
  51         uint8_t d[2];
  52
  53         d[0] = addr | AO_ADXL375_READ;
  54         ao_adxl375_start();
  55         ao_spi_duplex(d, d, 2, AO_ADXL375_SPI_INDEX);
  56         ao_adxl375_stop();
  57
  58         PRINTD(DEBUG_LOW, "read %x = %x\n", addr, d[1]);
  59
  60         return d[1];
  61 }
  62
  63 static void
  64 ao_adxl375_reg_write(uint8_t addr, uint8_t value)
  65 {
  66         uint8_t d[2];
  67
  68         PRINTD(DEBUG_LOW, "write %x %x\n", addr, value);
  69         d[0] = addr;
  70         d[1] = value;
  71         ao_adxl375_start();
  72         ao_spi_send(d, 2, AO_ADXL375_SPI_INDEX);
  73         ao_adxl375_stop();
  74
  75 #if DEBUG & DEBUG_LOW
  76         d[0] = addr | AO_ADXL375_READ;
  77         d[1] = 0;
  78         ao_adxl375_start();
  79         ao_spi_duplex(d, d, 2, AO_ADXL375_SPI_INDEX);
  80         ao_adxl375_stop();
  81         PRINTD(DEBUG_LOW, "readback %x %x\n", d[0], d[1]);
  82 #endif
  83 }
  84
  85 static void
  86 ao_adxl375_value(struct ao_adxl375_sample *value)
  87 {
  88         uint8_t d[7];
  89
  90         d[0] = AO_ADXL375_DATAX0 | AO_ADXL375_READ | AO_ADXL375_MULTI_BYTE;
  91         ao_adxl375_start();
  92         ao_spi_duplex(d, d, 7, AO_ADXL375_SPI_INDEX);
  93         ao_adxl375_stop();
  94         memcpy(value, &d[1], 6);
  95 }
  96
  97 struct ao_adxl375_total {
  98         int32_t x;
  99         int32_t y;
 100         int32_t z;
 101 };
 102
 103 #define AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES    10
 104 #define AO_ADXL375_SELF_TEST_SETTLE     4
 105
 106 #define MIN_LSB_G       18.4
 107 #define MAX_LSB_G       22.6
 108 #define SELF_TEST_MIN_G 5.0
 109 #define SELF_TEST_MAX_G 6.8
 110
 111 #define MIN_SELF_TEST   ((int32_t) (MIN_LSB_G * SELF_TEST_MIN_G * AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES + 0.5))
 112 #define MAX_SELF_TEST   ((int32_t) (MAX_LSB_G * SELF_TEST_MAX_G * AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES + 0.5))
 113
 114 static void
 115 ao_adxl375_total_value(struct ao_adxl375_total *total, int samples)
 116 {
 117         struct ao_adxl375_sample        value;
 118
 119         *total = (struct ao_adxl375_total) { 0, 0, 0 };
 120         for (int i = 0; i < samples; i++) {
 121                 ao_adxl375_value(&value);
 122                 total->x += value.x;
 123                 total->y += value.y;
 124                 total->z += value.z;
 125                 ao_delay(AO_MS_TO_TICKS(10));
 126         }
 127 }
 128
 129 #define AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SETTINGS(self_test) (                    \
 130                 AO_ADXL375_DATA_FORMAT_FIXED |                          \
 131                 (self_test << AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SELF_TEST) |       \
 132                 (AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SPI_4_WIRE << AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SPI) | \
 133                 (0 << AO_ADXL375_DATA_FORMAT_INT_INVERT) |              \
 134                 (0 << AO_ADXL375_DATA_FORMAT_JUSTIFY))
 135
 136 static int32_t  self_test_value;
 137
 138 static void
 139 ao_adxl375_setup(void)
 140 {
 141         /* Get the device into 4-wire SPI mode before proceeding */
 142         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_DATA_FORMAT,
 143                              AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SETTINGS(0));
 144
 145
 146         uint8_t devid = ao_adxl375_reg_read(AO_ADXL375_DEVID);
 147         if (devid != AO_ADXL375_DEVID_ID)
 148                 AO_SENSOR_ERROR(AO_DATA_ADXL375);
 149
 150         /* Set the data rate */
 151         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_BW_RATE,
 152                              (0 << AO_ADXL375_BW_RATE_LOW_POWER) |
 153                              (AO_ADXL375_BW_RATE_RATE_200 << AO_ADXL375_BW_RATE_RATE));
 154
 155         /* Set the offsets all to zero */
 156         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_OFSX, 0);
 157         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_OFSY, 0);
 158         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_OFSZ, 0);
 159
 160         /* Clear interrupts */
 161         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_INT_ENABLE, 0);
 162
 163         /* Configure FIFO (disable) */
 164         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_FIFO_CTL,
 165                              (AO_ADXL375_FIFO_CTL_FIFO_MODE_BYPASS << AO_ADXL375_FIFO_CTL_FIFO_MODE) |
 166                              (0 << AO_ADXL375_FIFO_CTL_TRIGGER) |
 167                              (0 << AO_ADXL375_FIFO_CTL_SAMPLES));
 168
 169         /* Place part in measurement mode */
 170         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_POWER_CTL,
 171                              (0 << AO_ADXL375_POWER_CTL_LINK) |
 172                              (0 << AO_ADXL375_POWER_CTL_AUTO_SLEEP) |
 173                              (1 << AO_ADXL375_POWER_CTL_MEASURE) |
 174                              (0 << AO_ADXL375_POWER_CTL_SLEEP) |
 175                              (AO_ADXL375_POWER_CTL_WAKEUP_8 << AO_ADXL375_POWER_CTL_WAKEUP));
 176
 177         /* Perform self-test */
 178
 179         struct ao_adxl375_total self_test_off, self_test_on;
 180
 181         /* Discard some samples to let it settle down */
 182         ao_adxl375_total_value(&self_test_off, AO_ADXL375_SELF_TEST_SETTLE);
 183
 184         /* Get regular values */
 185         ao_adxl375_total_value(&self_test_off, AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES);
 186
 187         /* Turn on self test */
 188         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_DATA_FORMAT,
 189                              AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SETTINGS(1));
 190
 191         /* Discard at least 4 samples to let the device settle */
 192         ao_adxl375_total_value(&self_test_on, AO_ADXL375_SELF_TEST_SETTLE);
 193
 194         /* Read self test samples */
 195         ao_adxl375_total_value(&self_test_on, AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES);
 196
 197         /* Reset back to normal mode */
 198
 199         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_DATA_FORMAT,
 200                              AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SETTINGS(0));
 201
 202         /* Verify Z axis value is in range */
 203
 204         int32_t z_change = self_test_on.z - self_test_off.z;
 205
 206         self_test_value = z_change;
 207
 208         if (z_change < MIN_SELF_TEST)
 209                 AO_SENSOR_ERROR(AO_DATA_ADXL375);
 210
 211         /* This check is commented out as maximum self test is unreliable
 212
 213            if (z_change > MAX_SELF_TEST)
 214                 AO_SENSOR_ERROR(AO_DATA_ADXL375);
 215
 216         */
 217
 218         /* Discard some samples to let it settle down */
 219         ao_adxl375_total_value(&self_test_off, AO_ADXL375_SELF_TEST_SETTLE);
 220 }
 221
 222 static void
 223 ao_adxl375(void)
 224 {
 225         ao_adxl375_setup();
 226         for (;;) {
 227                 ao_adxl375_value(&ao_adxl375_current);
 228                 ao_arch_critical(
 229                         AO_DATA_PRESENT(AO_DATA_ADXL375);
 230                         AO_DATA_WAIT();
 231                         );
 232         }
 233 }
 234
 235 static struct ao_task ao_adxl375_task;
 236
 237 static void
 238 ao_adxl375_dump(void)
 239 {
 240         printf ("ADXL375 value %d %d %d self test %ld min %ld max %ld\n",
 241                 ao_adxl375_current.x,
 242                 ao_adxl375_current.y,
 243                 ao_adxl375_current.z,
 244                 (long) self_test_value,
 245                 (long) MIN_SELF_TEST,
 246                 (long) MAX_SELF_TEST);
 247 }
 248
 249 const struct ao_cmds ao_adxl375_cmds[] = {
 250         { ao_adxl375_dump,      "A\0Display ADXL375 data" },
 251         { 0, NULL },
 252 };
 253
 254 void
 255 ao_adxl375_init(void)
 256 {
 257         ao_cmd_register(ao_adxl375_cmds);
 258         ao_spi_init_cs(AO_ADXL375_CS_PORT, (1 << AO_ADXL375_CS_PIN));
 259
 260         ao_add_task(&ao_adxl375_task, ao_adxl375, "adxl375");
 261 }