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%5u %s: ", ao_tick_count, __func__); printf(__VA_ARGS__); flush(); } } while(0)
  25 #else
  26 #define PRINTD(l,...)
  27 #endif
  28
  29 struct ao_adxl375_sample        ao_adxl375_current;
  30
  31 static void
  32 ao_adxl375_start(void) {
  33         ao_spi_get_bit(AO_ADXL375_CS_PORT,
  34                        AO_ADXL375_CS_PIN,
  35                        AO_ADXL375_SPI_INDEX,
  36                        AO_ADXL375_SPI_SPEED);
  37 }
  38
  39 static void
  40 ao_adxl375_stop(void) {
  41         ao_spi_put_bit(AO_ADXL375_CS_PORT,
  42                        AO_ADXL375_CS_PIN,
  43                        AO_ADXL375_SPI_INDEX);
  44 }
  45
  46 static uint8_t
  47 ao_adxl375_reg_read(uint8_t addr)
  48 {
  49         uint8_t d[2];
  50
  51         d[0] = addr | AO_ADXL375_READ;
  52         ao_adxl375_start();
  53         ao_spi_duplex(d, d, 2, AO_ADXL375_SPI_INDEX);
  54         ao_adxl375_stop();
  55
  56         PRINTD(DEBUG_LOW, "read %x = %x\n", addr, d);
  57
  58         return d[1];
  59 }
  60
  61 static void
  62 ao_adxl375_reg_write(uint8_t addr, uint8_t value)
  63 {
  64         uint8_t d[2];
  65
  66         PRINTD(DEBUG_LOW, "write %x %x\n", addr, value);
  67         d[0] = addr;
  68         d[1] = value;
  69         ao_adxl375_start();
  70         ao_spi_send(d, 2, AO_ADXL375_SPI_INDEX);
  71         ao_adxl375_stop();
  72
  73 #if DEBUG & DEBUG_LOW
  74         d[0] = addr | AO_ADXL375_READ
  75         d[1] = 0;
  76         ao_adxl375_start();
  77         ao_spi_duplex(d, d, 2, AO_ADXL375_SPI_INDEX);
  78         ao_adxl375_stop();
  79         PRINTD(DEBUG_LOW, "readback %x %x\n", d[0], d[1]);
  80 #endif
  81 }
  82
  83 static void
  84 ao_adxl375_value(struct ao_adxl375_sample *value)
  85 {
  86         uint8_t d[7];
  87
  88         d[0] = AO_ADXL375_DATAX0 | AO_ADXL375_READ | AO_ADXL375_MULTI_BYTE;
  89         ao_adxl375_start();
  90         ao_spi_duplex(d, d, 7, AO_ADXL375_SPI_INDEX);
  91         ao_adxl375_stop();
  92         memcpy(value, &d[1], 6);
  93 }
  94
  95 struct ao_adxl375_total {
  96         int32_t x;
  97         int32_t y;
  98         int32_t z;
  99 };
 100
 101 #define AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES    16
 102 #define AO_ADXL375_SELF_TEST_SETTLE     6
 103
 104 #define MIN_LSB_G       18.4
 105 #define MAX_LSB_G       22.6
 106 #define SELF_TEST_MIN_G 6.0
 107 #define SELF_TEST_MAX_G 6.8
 108
 109 #define MIN_SELF_TEST   ((int32_t) (MIN_LSB_G * SELF_TEST_MIN_G * AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES + 0.5))
 110 #define MAX_SELF_TEST   ((int32_t) (MAX_LSB_G * SELF_TEST_MAX_G * AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES + 0.5))
 111
 112 static const int32_t    min_self_test = MIN_SELF_TEST;
 113 static const int32_t    max_self_test = MAX_SELF_TEST;
 114
 115 static void
 116 ao_adxl375_total_value(struct ao_adxl375_total *total, int samples)
 117 {
 118         struct ao_adxl375_sample        value;
 119
 120         *total = (struct ao_adxl375_total) { 0, 0, 0 };
 121         for (int i = 0; i < samples; i++) {
 122                 ao_adxl375_value(&value);
 123                 total->x += value.x;
 124                 total->y += value.y;
 125                 total->z += value.z;
 126                 ao_delay(AO_MS_TO_TICKS(10));
 127         }
 128 }
 129
 130 #define AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SETTINGS(self_test) (                    \
 131                 AO_ADXL375_DATA_FORMAT_FIXED |                          \
 132                 (self_test << AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SELF_TEST) |       \
 133                 (AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SPI_4_WIRE << AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SPI_4_WIRE) | \
 134                 (0 << AO_ADXL375_DATA_FORMAT_INT_INVERT) |              \
 135                 (0 << AO_ADXL375_DATA_FORMAT_JUSTIFY))
 136
 137 static int32_t  self_test_value;
 138
 139 static void
 140 ao_adxl375_setup(void)
 141 {
 142         /* Get the device into 4-wire SPI mode before proceeding */
 143         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_DATA_FORMAT,
 144                              AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SETTINGS(0));
 145
 146
 147         uint8_t devid = ao_adxl375_reg_read(AO_ADXL375_DEVID);
 148         if (devid != AO_ADXL375_DEVID_ID)
 149                 ao_sensor_errors = 1;
 150
 151         /* Set the data rate */
 152         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_BW_RATE,
 153                              (0 << AO_ADXL375_BW_RATE_LOW_POWER) |
 154                              (AO_ADXL375_BW_RATE_RATE_200 << AO_ADXL375_BW_RATE_RATE));
 155
 156         /* Set the offsets all to zero */
 157         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_OFSX, 0);
 158         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_OFSY, 0);
 159         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_OFSZ, 0);
 160
 161         /* Clear interrupts */
 162         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_INT_ENABLE, 0);
 163
 164         /* Configure FIFO (disable) */
 165         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_FIFO_CTL,
 166                              (AO_ADXL375_FIFO_CTL_FIFO_MODE_BYPASS << AO_ADXL375_FIFO_CTL_FIFO_MODE) |
 167                              (0 << AO_ADXL375_FIFO_CTL_TRIGGER) |
 168                              (0 << AO_ADXL375_FIFO_CTL_SAMPLES));
 169
 170         /* Place part in measurement mode */
 171         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_POWER_CTL,
 172                              (0 << AO_ADXL375_POWER_CTL_LINK) |
 173                              (0 << AO_ADXL375_POWER_CTL_AUTO_SLEEP) |
 174                              (1 << AO_ADXL375_POWER_CTL_MEASURE) |
 175                              (0 << AO_ADXL375_POWER_CTL_SLEEP) |
 176                              (AO_ADXL375_POWER_CTL_WAKEUP_8 << AO_ADXL375_POWER_CTL_WAKEUP));
 177
 178         (void) ao_adxl375_total_value;
 179         /* Perform self-test */
 180
 181 #define AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES    16
 182 #define AO_ADXL375_SELF_TEST_SETTLE     6
 183
 184         struct ao_adxl375_total self_test_off, self_test_on;
 185
 186         /* Discard some samples to let it settle down */
 187         ao_adxl375_total_value(&self_test_off, AO_ADXL375_SELF_TEST_SETTLE);
 188
 189         /* Get regular values */
 190         ao_adxl375_total_value(&self_test_off, AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES);
 191
 192         /* Turn on self test */
 193         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_DATA_FORMAT,
 194                              AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SETTINGS(1));
 195
 196         /* Discard at least 4 samples to let the device settle */
 197         ao_adxl375_total_value(&self_test_on, AO_ADXL375_SELF_TEST_SETTLE);
 198
 199         /* Read self test samples */
 200         ao_adxl375_total_value(&self_test_on, AO_ADXL375_SELF_TEST_SAMPLES);
 201
 202         /* Reset back to normal mode */
 203
 204         ao_adxl375_reg_write(AO_ADXL375_DATA_FORMAT,
 205                              AO_ADXL375_DATA_FORMAT_SETTINGS(0));
 206
 207         /* Verify Z axis value is in range */
 208
 209         int32_t z_change = self_test_on.z - self_test_off.z;
 210
 211         self_test_value = z_change;
 212
 213         if (z_change < min_self_test || max_self_test < z_change)
 214                 ao_sensor_errors = 1;
 215
 216         /* Discard some samples to let it settle down */
 217         ao_adxl375_total_value(&self_test_off, AO_ADXL375_SELF_TEST_SETTLE);
 218 }
 219
 220 static int      adxl375_count;
 221
 222 static void
 223 ao_adxl375(void)
 224 {
 225         ao_adxl375_setup();
 226         for (;;) {
 227                 ao_adxl375_value(&ao_adxl375_current);
 228                 ++adxl375_count;
 229                 ao_arch_critical(
 230                         AO_DATA_PRESENT(AO_DATA_ADXL375);
 231                         AO_DATA_WAIT();
 232                         );
 233         }
 234 }
 235
 236 static struct ao_task ao_adxl375_task;
 237
 238 static void
 239 ao_adxl375_dump(void)
 240 {
 241         printf ("ADXL375 value %d %d %d count %d self test %d min %d max %d\n",
 242                 ao_adxl375_current.x,
 243                 ao_adxl375_current.y,
 244                 ao_adxl375_current.z,
 245                 adxl375_count,
 246                 self_test_value,
 247                 MIN_SELF_TEST,
 248                 MAX_SELF_TEST);
 249 }
 250
 251 const struct ao_cmds ao_adxl375_cmds[] = {
 252         { ao_adxl375_dump,      "A\0Display ADXL375 data" },
 253         { 0, NULL },
 254 };
 255
 256 void
 257 ao_adxl375_init(void)
 258 {
 259         ao_cmd_register(ao_adxl375_cmds);
 260         ao_spi_init_cs(AO_ADXL375_CS_PORT, (1 << AO_ADXL375_CS_PIN));
 261
 262         ao_add_task(&ao_adxl375_task, ao_adxl375, "adxl375");
 263 }