Driver from "Calin A. Culianu" <calin@ajvar.org>
authorDavid Schleef <ds@schleef.org>
Thu, 27 Jun 2002 16:12:24 +0000 (16:12 +0000)
committerDavid Schleef <ds@schleef.org>
Thu, 27 Jun 2002 16:12:24 +0000 (16:12 +0000)
comedi/drivers/cb_pcimdda.c [new file with mode: 0644]

diff --git a/comedi/drivers/cb_pcimdda.c b/comedi/drivers/cb_pcimdda.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8c12ba6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,597 @@
+/*
+    comedi/drivers/cb_pcimdda.c
+
+    Computer Boards PCIM-DDA06-16 Comedi driver
+
+    This is a driver for the Computer Boards PCIM-DDA06-16 Analog Output
+    card.  This board has a unique register layout and as such probably 
+    deserves its own driver file.  
+
+    It is theoretically possible to integrate this board into the cb_pcidda
+    file, but since that isn't my code, I didn't want to significantly
+    modify that file to support this board (I thought it impolite to do so).
+
+    At any rate, if yo ufeel ambitious, please feel free to take
+    the code out of this file and combine it with a more unified driver
+    file.
+
+    -Calin Culianu <calin@ajvar.org>
+
+    COMEDI - Linux Control and Measurement Device Interface
+    Copyright (C) 2000 David A. Schleef <ds@schleef.org>
+
+    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+    it under the terms of the GNU General Public License as published by
+    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+    (at your option) any later version.
+
+    This program is distributed in the hope that it will be useful,
+    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+    GNU General Public License for more details.
+
+    You should have received a copy of the GNU General Public License
+    along with this program; if not, write to the Free Software
+    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+
+*/
+/*
+Driver: cb_pcimdda.o
+Description: A driver for this relatively new and uniquely designed board
+Devices: (Computer Boards) PCIM-DDA06-16 [pcimdda06-16]
+Author: Calin Culianu <calin@ajvar.org>
+Updated: Thu, 20 Jun 2002 16:19:41 -0500
+Status: works
+
+All features of the PCIM-DDA06-16 board are supported.  This board
+has 6 16-bit AO channels, and the usual 8255 DIO setup.  (24 channels, 
+configurable in banks of 8 and 4, etc.).  This board does not support commands.
+
+The board has a peculiar way of specifying AO gain/range settings -- You have
+1 jumper bank on the card, which either makes all 6 AO channels either
+5 Volt unipolar, 5V bipolar, 10 Volt unipolar or 10V bipolar. 
+  
+Since there is absolutely _no_ way to tell in software how this jumper is set
+(well, at least according  to the rather thin spec. from Measurement Computing
+ that comes with the board), the driver assumes the jumper is at its factory 
+default setting of +/-5V.
+
+Also of note is the fact that this board features another jumper, whose
+state is also completely invisible to software.  It toggles two possible AO
+output modes on the board:
+
+  - Update Mode: Writing to an AO channel instantaneously updates the actual
+    signal output by the DAC on the board (this is the factory default).
+  - Simultaneous XFER Mode: Writing to an AO channel has no effect until
+    you read from any one of the AO channels.  This is useful for loading
+    all 6 AO values, and then reading from any one of the AO channels on the 
+    device to instantly update all 6 AO values in unison.  Useful for some
+    control apps, I would assume?  If your jumper is in this setting, then you 
+    need to issue your comedi_data_write()s to load all the values you want,
+    then issue one comedi_data_read() on any channel on the AO subdevice
+    to initiate the simultaneous XFER.
+
+Configuration Options:
+  Just tell comedi_config that you want to use the cb_pcimdda driver as so:
+
+  comedi_config /dev/comedi0 cb_pcimdda
+*/
+
+/*
+ * The previous block comment is used to automatically generate
+ * documentation in Comedi and Comedilib.  The fields:
+ *
+ * Driver: the name of the driver
+ * Description: a short phrase describing the driver.  Don't list boards.
+ * Devices: a full list of the boards that attempt to be supported by
+ *   the driver.  Format is "(manufacturer) board name [comedi name]",
+ *   where comedi_name is the name that is used to configure the board.
+ *   See the comment near board_name: in the comedi_driver structure
+ *   below.  If (manufacturer) or [comedi name] is missing, the previous
+ *   value is used.
+ * Author: you
+ * Updated: date when the _documentation_ was last updated.  Use 'date -R'
+ *   to get a value for this.
+ * Status: a one-word description of the status.  Valid values are:
+ *   works - driver works correctly on most boards supported, and
+ *     passes comedi_test.
+ *   unknown - unknown.  Usually put there by ds.
+ *   experimental - may not work in any particular release.  Author
+ *     probably wants assistance testing it.
+ *   bitrotten - driver has not been update in a long time, probably
+ *     doesn't work, and probably is missing support for significant
+ *     Comedi interface features.
+ *   untested - author probably wrote it "blind", and is believed to
+ *     work, but no confirmation.
+ *
+ * These headers should be followed by a blank line, and any comments
+ * you wish to say about the driver.  The comment area is the place
+ * to put any known bugs, limitations, unsupported features, supported
+ * command triggers, whether or not commands are supported on particular
+ * subdevices, etc.
+ *
+ * Somewhere in the comment should be information about configuration
+ * options that are used with comedi_config.
+ */
+
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/mm.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/errno.h>
+#include <linux/ioport.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+#include <linux/timex.h>
+#include <linux/timer.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/pci.h>
+#include <asm/io.h>
+#include <linux/comedidev.h>
+#include "8255.h"
+
+/* IO Region for the control, analog output, and DIO registers */
+#define REGS_BADRINDEX 3
+
+/* device ids of the cards we support -- currently only 1 card supported */
+#define PCI_ID_PCIM_DDA06_16 0x0053
+
+/*
+ * This is straight from skel.c -- I did this in case this source file
+ * will someday support more than 1 board...
+ */
+typedef struct board_struct {
+    char *name;
+    unsigned short device_id;
+    int ao_chans;
+    int ao_bits;
+       int ai_chans;
+       int ai_bits;
+       int dio_chans;
+    int dio_method;
+    int dio_offset;
+    comedi_lrange *ai_range_table;
+    comedi_lrange *ao_range_table;
+} board;
+
+enum DIO_METHODS {
+  DIO_NONE = 0,
+  DIO_8255,
+  DIO_INTERNAL /* unimplemented */
+};
+
+static board boards[] = {
+    {
+        name:          "cb_pcimdda06-16",
+        device_id:    PCI_ID_PCIM_DDA06_16,
+        ao_chans:      6,
+        ao_bits:      16,
+        ai_chans:      0,   /* No AI on this board */
+        ai_bits:       0,
+        dio_chans:     24,
+        dio_method: DIO_8255,
+        dio_offset: 12, /* how many bytes into the BADR are the DIO ports */
+        ai_range_table:  &range_bipolar5, // dummy, since we have no AI
+        /* this board only has one, jumper setable range, +/-5V 
+           you can also set it to +/-10V via jumper, but we will 
+           assume it is at the factory default, since it is beyond
+           documented possibility to detect the state of this jumper through 
+           software or to override it through software. (However, it's 
+           possible that the Measurement Computing documentation
+           is flawed or incomplete.. if you want to experiment by writing
+           to random places in this device's IO regions and seeing if it
+           changes the ranges settings on the board, please go ahead
+           and do so... ). */
+        ao_range_table:  &range_bipolar5
+    }
+};
+
+/* Number of boards in boards[] */
+#define N_BOARDS       (sizeof(boards) / sizeof(board))
+
+
+/* This is used by modprobe to translate PCI IDs to drivers.  Should
+ * only be used for PCI and ISA-PnP devices */
+/* Please add your PCI vendor ID to comedidev.h, and it will be forwarded
+ * upstream. */
+static struct pci_device_id pci_table[] __devinitdata = {
+  { PCI_VENDOR_ID_COMPUTERBOARDS, PCI_ID_PCIM_DDA06_16, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0 },
+  { 0 }
+};
+MODULE_DEVICE_TABLE(pci, pci_table);
+
+/*
+ * Useful for shorthand access to the particular board structure
+ */
+#define thisboard    ((board *)dev->board_ptr)
+
+/* this structure is for data unique to this hardware driver.  If
+   several hardware drivers keep similar information in this structure,
+   feel free to suggest moving the variable to the comedi_device struct.  */
+typedef struct {
+        int registers; /* set by probe */
+        int dio_registers;
+        int attached_to_8255;
+       /* would be useful for a PCI device */
+        struct pci_dev *pci_dev;
+
+#define MAX_AO_READBACK_CHANNELS 6
+    /* Used for AO readback */
+    lsampl_t ao_readback[MAX_AO_READBACK_CHANNELS];
+} private;
+
+/*
+ * most drivers define the following macro to make it easy to
+ * access the private structure.
+ */
+#define devpriv ((private *)dev->private)
+
+/*
+ * The comedi_driver structure tells the Comedi core module
+ * which functions to call to configure/deconfigure (attach/detach)
+ * the board, and also about the kernel module that contains
+ * the device code.
+ */
+static int attach(comedi_device *dev,comedi_devconfig *it);
+static int detach(comedi_device *dev);
+static comedi_driver cb_pcimdda_driver = {
+       driver_name:    "cb_pcimdda",
+       module:         THIS_MODULE,
+       attach:         attach,
+       detach:         detach,
+    /* It is not necessary to implement the following members if you are
+     * writing a driver for a ISA PnP or PCI card */
+       /* Most drivers will support multiple types of boards by
+        * having an array of board structures.  These were defined
+        * in boards[] above.  Note that the element 'name'
+        * was first in the structure -- Comedi uses this fact to
+        * extract the name of the board without knowing any details
+        * about the structure except for its length.
+        * When a device is attached (by comedi_config), the name
+        * of the device is given to Comedi, and Comedi tries to
+        * match it by going through the list of board names.  If
+        * there is a match, the address of the pointer is put
+        * into dev->board_ptr and driver->attach() is called.
+        *
+        * Note that these are not necessary if you can determine
+        * the type of board in software.  ISA PnP, PCI, and PCMCIA
+        * devices are such boards.
+        */
+    // board_name:     boards,
+       //offset:               sizeof(board),
+       //num_names:    N_BOARDS
+};
+
+
+static int ao_winsn(comedi_device *dev, comedi_subdevice *s, 
+                    comedi_insn *insn,lsampl_t *data);
+static int ao_rinsn(comedi_device *dev, comedi_subdevice *s, 
+                    comedi_insn *insn,lsampl_t *data);
+/* stub... */
+static int ai_rinsn(comedi_device *dev, comedi_subdevice *s, comedi_insn *insn,
+                    lsampl_t *data);
+
+
+/*---------------------------------------------------------------------------
+  HELPER FUNCTION DECLARATIONS 
+-----------------------------------------------------------------------------*/
+
+/* returns a maxdata value for a given n_bits */
+static inline lsampl_t figure_out_maxdata(int bits);
+
+/* 
+ *  Probes for a supported device.
+ *
+ *  Prerequisite: private be allocated already inside dev
+ *   
+ *  If the device is found, it returns 1 and has the following side effects:
+ *
+ *  o  assigns a struct pci_dev * to dev->private->pci_dev 
+ *  o  assigns a struct board * to dev->board_ptr
+ *  o  sets dev->private->registers
+ *  o  sets dev->private->dio_registers
+ *
+ *  Otherwise, returns 0 if a supported device is not found 
+ */
+static int probe(comedi_device *dev, const comedi_devconfig *it);
+
+/*
+ * Attach is called by the Comedi core to configure the driver
+ * for a particular board.  If you specified a board_name array
+ * in the driver structure, dev->board_ptr contains that
+ * address.
+ */
+static int attach(comedi_device *dev,comedi_devconfig *it)
+{
+       comedi_subdevice *s;
+
+/*
+ * Allocate the private structure area.  alloc_private() is a
+ * convenient macro defined in comedidev.h.
+ * if this function fails (returns negative) then the private area is
+ * kfree'd by comedi
+ */
+       if (alloc_private(dev,sizeof(private))<0)
+               return -ENOMEM;
+       
+/*
+ * If you can probe the device to determine what device in a series
+ * it is, this is the place to do it.  Otherwise, dev->board_ptr
+ * should already be initialized.
+ */
+        
+
+       if (!probe(dev, it)) {
+               printk("No supported ComputerBoards/MeasurementComputing "
+                      "card found at the requested position\n");
+               return -ENODEV;
+       }
+
+/* Output some info */
+       printk("comedi%d: %s: ",dev->minor, thisboard->name);
+
+
+/*
+ * Initialize dev->board_name.  Note that we can use the "thisboard"
+ * macro now, since we just initialized it in the last line.
+ */    
+       dev->board_name = thisboard->name;
+
+/*
+ * Allocate the subdevice structures.  alloc_subdevice() is a
+ * convenient macro defined in comedidev.h.  It relies on
+ * n_subdevices being set correctly.
+ */
+       dev->n_subdevices=3;
+       if(alloc_subdevices(dev)<0)
+               return -ENOMEM;
+
+       s = dev->subdevices+0;
+
+       if (thisboard->ai_chans > 0) {
+
+           /* analog input subdevice */
+           s->type=COMEDI_SUBD_AI;
+           s->subdev_flags = SDF_READABLE;
+           s->n_chan = thisboard->ai_chans;
+           s->maxdata = figure_out_maxdata(thisboard->ai_bits);
+           s->range_table = &range_bipolar5;
+           s->insn_read = &ai_rinsn;
+
+       } else {
+           /* no AI on this board! */
+           s->type = COMEDI_SUBD_UNUSED;
+       }
+
+       s = dev->subdevices+1;
+
+       if (thisboard->ao_chans > 0) {
+
+           /* analog output subdevice */
+           s->type = COMEDI_SUBD_AO;
+           s->subdev_flags = SDF_WRITABLE | SDF_READABLE;
+           s->n_chan = thisboard->ao_chans;
+           s->maxdata = figure_out_maxdata(thisboard->ao_bits);
+           /* this is hard-coded here */
+           s->range_table = thisboard->ao_range_table;
+           s->insn_write = &ao_winsn;
+           s->insn_read = &ao_rinsn;
+
+       } else {
+           /* no AO on this board! */
+           s->type = COMEDI_SUBD_UNUSED;
+       }
+
+       s = dev->subdevices+2;
+       /* digital i/o subdevice */
+    if(thisboard->dio_chans) {
+        switch(thisboard->dio_method) {
+        case DIO_8255:
+           /* this is a straight 8255, so register us with the 8255 driver */
+            subdev_8255_init(dev, s, NULL,  
+                             (unsigned long)(devpriv->dio_registers));
+            devpriv->attached_to_8255 = 1;
+            break;
+        case DIO_INTERNAL:
+        default:
+            printk("DIO_INTERNAL not implemented yet!\n");
+            return -ENXIO;
+            break;
+        }
+    } else {
+      s->type = COMEDI_SUBD_UNUSED;
+    }
+       
+    printk("attached\n");
+
+    return 1;
+}
+
+
+/*
+ * _detach is called to deconfigure a device.  It should deallocate
+ * resources.  
+ * This function is also called when _attach() fails, so it should be
+ * careful not to release resources that were not necessarily
+ * allocated by _attach().  dev->private and dev->subdevices are
+ * deallocated automatically by the core.
+ */
+static int detach(comedi_device *dev)
+{
+    if (dev->subdevices && devpriv && devpriv->attached_to_8255) {
+        /* de-register us from the 8255 driver */
+        subdev_8255_cleanup(dev,dev->subdevices + 2);
+        devpriv->attached_to_8255 = 0;
+    }
+
+    if (thisboard) 
+      printk("comedi%d: %s: detached\n",dev->minor, thisboard->name);
+       
+       return 0;
+}
+
+
+
+static int ao_winsn(comedi_device *dev, comedi_subdevice *s, comedi_insn *insn,
+                   lsampl_t *data)
+{
+   int i;
+   int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
+   int offset = devpriv->registers + chan*2;
+
+       /* Writing a list of values to an AO channel is probably not
+        * very useful, but that's how the interface is defined. */
+   for(i=0;i<insn->n;i++) {
+       /*  first, load the low byte */ 
+       outb((char)(data[i] & 0x00ff), offset);
+       /*  next, write the high byte -- only after this is written is
+           the channel voltage updated in the DAC, unless
+           we're in simultaneous xfer mode (jumper on card)
+           then a rinsn is necessary to actually update the DAC --
+           see ao_rinsn() below... */
+       outb((char)(data[i]>>8 & 0x00ff), offset + 1);
+
+       /* for testing only.. the actual rinsn SHOULD do an inw!
+          (see the stuff about simultaneous XFER mode on this board) */
+       devpriv->ao_readback[chan] = data[i];
+   }
+
+   /* return the number of samples read/written */
+   return i;
+}
+
+/* AO subdevices should have a read insn as well as a write insn.
+
+   Usually this means copying a value stored in devpriv->ao_readback. 
+   However, since this board has this jumper setting called "Simultaneous
+   Xfer mode" (off by default), we will support it.  Simultaneaous xfer
+   mode is accomplished by loading ALL the values you want for AO in all the 
+   channels, then READing off one of the AO registers to initiate the 
+   instantaneous simultaneous update of all DAC outputs, which makes
+   all AO channels update simultaneously.  This is useful for some control
+   applications, I would imagine.
+*/
+static int ao_rinsn(comedi_device *dev, comedi_subdevice *s, comedi_insn *insn,
+                   lsampl_t *data)
+{
+    int i;
+    int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
+
+
+    for(i=0;i<insn->n;i++)
+      data[i] = inw(devpriv->registers + chan*2);
+#if 0
+       /* for testing! */
+       if (*data != devpriv->ao_readback[chan])  BUG();
+#endif
+       return i;
+}
+
+/* stub... */
+static int ai_rinsn(comedi_device *dev, comedi_subdevice *s, comedi_insn *insn,
+                    lsampl_t *data)
+{
+    /* do nothing.. */
+    (void) dev; (void) s; (void) insn; (void) data;
+    return 0;
+}
+
+/*---------------------------------------------------------------------------
+  HELPER FUNCTION DEFINITIONS
+-----------------------------------------------------------------------------*/
+
+
+/* 
+ *  Probes for a supported device.
+ *
+ *  Prerequisite: private be allocated already inside dev
+ *   
+ *  If the device is found, it returns 1 and has the following side effects:
+ *
+ *  o  assigns a struct pci_dev * to dev->private->pci_dev 
+ *  o  assigns a struct board * to dev->board_ptr
+ *  o  sets dev->private->registers
+ *  o  sets dev->private->dio_registers
+ *
+ *  Otherwise, returns 0 if a supported device is not found 
+ */
+static int probe(comedi_device *dev, const comedi_devconfig *it) 
+{
+    struct pci_dev *pcidev;
+       int index;
+
+       pci_for_each_dev(pcidev)
+       {
+               // is it not a computer boards card?
+               if(pcidev->vendor != PCI_VENDOR_ID_COMPUTERBOARDS)
+                       continue;
+               // loop through cards supported by this driver
+               for(index = 0; index < N_BOARDS; index++)
+               {
+                       if(boards[index].device_id != pcidev->device)
+                               continue;
+                       // was a particular bus/slot requested?
+                       if(it->options[0] || it->options[1])
+                       {
+                               // are we on the wrong bus/slot?
+                               if(pcidev->bus->number != it->options[0] ||
+                                  PCI_SLOT(pcidev->devfn) != it->options[1])
+                               {
+                                       continue;
+                               }
+                       }
+                       /* found ! */
+
+            /* todo: if we support more than 1 board, revise
+               this to be more generic */
+                       devpriv->pci_dev = pcidev;
+                       dev->board_ptr = boards + index;
+                       devpriv->registers 
+                           = pci_resource_start(devpriv->pci_dev,REGS_BADRINDEX);
+            devpriv->dio_registers 
+                = devpriv->registers + thisboard->dio_offset;
+                       return 1;
+               }
+       }
+       dev->board_ptr = (void *)0;
+       return 0;
+}
+
+
+/* returns a maxdata value for a given n_bits */
+static inline lsampl_t figure_out_maxdata(int bits)
+{
+    lsampl_t max = 0;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < bits; i++) {
+      max <<= 1;
+      max |=  1U;
+    }
+    return max;
+}
+
+
+/*----------------------------------------------------------------------------
+   LINUX KERNEL MODULE STUFF...
+-----------------------------------------------------------------------------*/
+MODULE_AUTHOR("Calin A. Culianu <calin@rtlab.org>");             
+MODULE_DESCRIPTION("Comedi low-level driver for the Computerboards PCIM-DDA "
+                   "series.  Currently only supports PCIM-DDA06-16 (which "
+                   "also happens to be the only board in this series. :) ) "); 
+MODULE_LICENSE("GPL");                                          
+
+/* Entry point into this module.. */
+int init_module(void)             
+{ 
+  return comedi_driver_register(&cb_pcimdda_driver);
+}                  
+
+/* Module Exit/cleanup.. */
+void cleanup_module(void)                  
+{
+  comedi_driver_unregister(&cb_pcimdda_driver);
+}                       
+