hwmon: (pmbus) Add support for MPS Multi-phase mp2888 controller
authorVadim Pasternak <vadimp@nvidia.com>
Tue, 11 May 2021 05:56:18 +0000 (08:56 +0300)
committerGuenter Roeck <linux@roeck-us.net>
Thu, 17 Jun 2021 11:21:45 +0000 (04:21 -0700)
Add support for mp2888 device from Monolithic Power Systems, Inc. (MPS)
vendor. This is a digital, multi-phase, pulse-width modulation
controller.

This device supports:
- One power rail.
- Programmable Multi-Phase up to 10 Phases.
- PWM-VID Interface
- One pages 0 for telemetry.
- Programmable pins for PMBus Address.
- Built-In EEPROM to Store Custom Configurations.
- Can configured VOUT readout in direct or VID format and allows
  setting of different formats on rails 1 and 2. For VID the following
  protocols are available: VR13 mode with 5-mV DAC; VR13 mode with
  10-mV DAC, IMVP9 mode with 5-mV DAC.

Signed-off-by: Vadim Pasternak <vadimp@nvidia.com>
Reported-by: kernel test robot <lkp@intel.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20210511055619.118104-3-vadimp@nvidia.com
[groeck: Add MODULE_IMPORT_NS]
Signed-off-by: Guenter Roeck <linux@roeck-us.net>
Documentation/hwmon/mp2888.rst [new file with mode: 0644]
drivers/hwmon/pmbus/Kconfig
drivers/hwmon/pmbus/Makefile
drivers/hwmon/pmbus/mp2888.c [new file with mode: 0644]

diff --git a/Documentation/hwmon/mp2888.rst b/Documentation/hwmon/mp2888.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5e578fd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,113 @@
+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+
+Kernel driver mp2888
+====================
+
+Supported chips:
+
+  * MPS MP12254
+
+    Prefix: 'mp2888'
+
+Author:
+
+       Vadim Pasternak <vadimp@nvidia.com>
+
+Description
+-----------
+
+This driver implements support for Monolithic Power Systems, Inc. (MPS)
+vendor dual-loop, digital, multi-phase controller MP2888.
+
+This device: supports:
+
+- One power rail.
+- Programmable Multi-Phase up to 10 Phases.
+- PWM-VID Interface
+- One pages 0 for telemetry.
+- Programmable pins for PMBus Address.
+- Built-In EEPROM to Store Custom Configurations.
+
+Device complaint with:
+
+- PMBus rev 1.3 interface.
+
+Device supports direct format for reading output current, output voltage,
+input and output power and temperature.
+Device supports linear format for reading input voltage and input power.
+
+The driver provides the next attributes for the current:
+
+- for current out input and maximum alarm;
+- for phase current: input and label.
+
+The driver exports the following attributes via the 'sysfs' files, where:
+
+- 'n' is number of configured phases (from 1 to 10);
+- index 1 for "iout";
+- indexes 2 ... 1 + n for phases.
+
+**curr[1-{1+n}]_input**
+
+**curr[1-{1+n}]_label**
+
+**curr1_max**
+
+**curr1_max_alarm**
+
+The driver provides the next attributes for the voltage:
+
+- for voltage in: input, low and high critical thresholds, low and high
+  critical alarms;
+- for voltage out: input and high alarm;
+
+The driver exports the following attributes via the 'sysfs' files, where
+
+**in1_crit**
+
+**in1_crit_alarm**
+
+**in1_input**
+
+**in1_label**
+
+**in1_min**
+
+**in1_min_alarm**
+
+**in2_alarm**
+
+**in2_input**
+
+**in2_label**
+
+The driver provides the next attributes for the power:
+
+- for power in alarm and input.
+- for power out: cap, cap alarm an input.
+
+The driver exports the following attributes via the 'sysfs' files, where
+- indexes 1 for "pin";
+- indexes 2 for "pout";
+
+**power1_alarm**
+
+**power1_input**
+
+**power1_label**
+
+**power2_input**
+
+**power2_label**
+
+**power2_max**
+
+**power2_max_alarm**
+
+The driver provides the next attributes for the temperature:
+
+**temp1_input**
+
+**temp1_max**
+
+**temp1_max_alarm**
index 6275dcf78675ea1fbe82aed1c8aae516564bb724..52d8cd63603e87bf22f97d372f435b6c519f0c6f 100644 (file)
@@ -249,6 +249,15 @@ config SENSORS_MAX8688
          This driver can also be built as a module. If so, the module will
          be called max8688.
 
+config SENSORS_MP2888
+       tristate "MPS MP2888"
+       help
+         If you say yes here you get hardware monitoring support for MPS
+         MP2888 Digital, Multi-Phase, Pulse-Width Modulation Controller.
+
+         This driver can also be built as a module. If so, the module will
+         be called mp2888.
+
 config SENSORS_MP2975
        tristate "MPS MP2975"
        help
index f8dcc27cd56a80b7a6285c278e9fbcac722f256d..35d293bb44bf9b7de99fd251516a0b16d3540e5b 100644 (file)
@@ -28,6 +28,7 @@ obj-$(CONFIG_SENSORS_MAX20751)        += max20751.o
 obj-$(CONFIG_SENSORS_MAX31785) += max31785.o
 obj-$(CONFIG_SENSORS_MAX34440) += max34440.o
 obj-$(CONFIG_SENSORS_MAX8688)  += max8688.o
+obj-$(CONFIG_SENSORS_MP2888)   += mp2888.o
 obj-$(CONFIG_SENSORS_MP2975)   += mp2975.o
 obj-$(CONFIG_SENSORS_PM6764TR) += pm6764tr.o
 obj-$(CONFIG_SENSORS_PXE1610)  += pxe1610.o
diff --git a/drivers/hwmon/pmbus/mp2888.c b/drivers/hwmon/pmbus/mp2888.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8ecd4ad
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,408 @@
+// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
+/*
+ * Hardware monitoring driver for MPS Multi-phase Digital VR Controllers
+ *
+ * Copyright (C) 2020 Nvidia Technologies Ltd.
+ */
+
+#include <linux/err.h>
+#include <linux/i2c.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/module.h>
+#include "pmbus.h"
+
+/* Vendor specific registers. */
+#define MP2888_MFR_SYS_CONFIG  0x44
+#define MP2888_MFR_READ_CS1_2  0x73
+#define MP2888_MFR_READ_CS3_4  0x74
+#define MP2888_MFR_READ_CS5_6  0x75
+#define MP2888_MFR_READ_CS7_8  0x76
+#define MP2888_MFR_READ_CS9_10 0x77
+#define MP2888_MFR_VR_CONFIG1  0xe1
+
+#define MP2888_TOTAL_CURRENT_RESOLUTION        BIT(3)
+#define MP2888_PHASE_CURRENT_RESOLUTION        BIT(4)
+#define MP2888_DRMOS_KCS               GENMASK(2, 0)
+#define MP2888_TEMP_UNIT               10
+#define MP2888_MAX_PHASE               10
+
+struct mp2888_data {
+       struct pmbus_driver_info info;
+       int total_curr_resolution;
+       int phase_curr_resolution;
+       int curr_sense_gain;
+};
+
+#define to_mp2888_data(x)  container_of(x, struct mp2888_data, info)
+
+static int mp2888_read_byte_data(struct i2c_client *client, int page, int reg)
+{
+       switch (reg) {
+       case PMBUS_VOUT_MODE:
+               /* Enforce VOUT direct format. */
+               return PB_VOUT_MODE_DIRECT;
+       default:
+               return -ENODATA;
+       }
+}
+
+static int
+mp2888_current_sense_gain_and_resolution_get(struct i2c_client *client, struct mp2888_data *data)
+{
+       int ret;
+
+       /*
+        * Obtain DrMOS current sense gain of power stage from the register
+        * , bits 0-2. The value is selected as below:
+        * 00b - 5µA/A, 01b - 8.5µA/A, 10b - 9.7µA/A, 11b - 10µA/A. Other
+        * values are reserved.
+        */
+       ret = i2c_smbus_read_word_data(client, MP2888_MFR_SYS_CONFIG);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       switch (ret & MP2888_DRMOS_KCS) {
+       case 0:
+               data->curr_sense_gain = 85;
+               break;
+       case 1:
+               data->curr_sense_gain = 97;
+               break;
+       case 2:
+               data->curr_sense_gain = 100;
+               break;
+       case 3:
+               data->curr_sense_gain = 50;
+               break;
+       default:
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       /*
+        * Obtain resolution selector for total and phase current report and protection.
+        * 0: original resolution; 1: half resolution (in such case phase current value should
+        * be doubled.
+        */
+       data->total_curr_resolution = (ret & MP2888_TOTAL_CURRENT_RESOLUTION) >> 3;
+       data->phase_curr_resolution = (ret & MP2888_PHASE_CURRENT_RESOLUTION) >> 4;
+
+       return 0;
+}
+
+static int
+mp2888_read_phase(struct i2c_client *client, struct mp2888_data *data, int page, int phase, u8 reg)
+{
+       int ret;
+
+       ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       if (!((phase + 1) % 2))
+               ret >>= 8;
+       ret &= 0xff;
+
+       /*
+        * Output value is calculated as: (READ_CSx / 80 – 1.23) / (Kcs * Rcs)
+        * where:
+        * - Kcs is the DrMOS current sense gain of power stage, which is obtained from the
+        *   register MP2888_MFR_VR_CONFIG1, bits 13-12 with the following selection of DrMOS
+        *   (data->curr_sense_gain):
+        *   00b - 5µA/A, 01b - 8.5µA/A, 10b - 9.7µA/A, 11b - 10µA/A.
+        * - Rcs is the internal phase current sense resistor. This parameter depends on hardware
+        *   assembly. By default it is set to 1kΩ. In case of different assembly, user should
+        *   scale this parameter by dividing it by Rcs.
+        * If phase current resolution bit is set to 1, READ_CSx value should be doubled.
+        * Note, that current phase sensing, providing by the device is not accurate. This is
+        * because sampling of current occurrence of bit weight has a big deviation, especially for
+        * light load.
+        */
+       ret = DIV_ROUND_CLOSEST(ret * 100 - 9800, data->curr_sense_gain);
+       ret = (data->phase_curr_resolution) ? ret * 2 : ret;
+       /* Scale according to total current resolution. */
+       ret = (data->total_curr_resolution) ? ret * 8 : ret * 4;
+       return ret;
+}
+
+static int
+mp2888_read_phases(struct i2c_client *client, struct mp2888_data *data, int page, int phase)
+{
+       int ret;
+
+       switch (phase) {
+       case 0 ... 1:
+               ret = mp2888_read_phase(client, data, page, phase, MP2888_MFR_READ_CS1_2);
+               break;
+       case 2 ... 3:
+               ret = mp2888_read_phase(client, data, page, phase, MP2888_MFR_READ_CS3_4);
+               break;
+       case 4 ... 5:
+               ret = mp2888_read_phase(client, data, page, phase, MP2888_MFR_READ_CS5_6);
+               break;
+       case 6 ... 7:
+               ret = mp2888_read_phase(client, data, page, phase, MP2888_MFR_READ_CS7_8);
+               break;
+       case 8 ... 9:
+               ret = mp2888_read_phase(client, data, page, phase, MP2888_MFR_READ_CS9_10);
+               break;
+       default:
+               return -ENODATA;
+       }
+       return ret;
+}
+
+static int mp2888_read_word_data(struct i2c_client *client, int page, int phase, int reg)
+{
+       const struct pmbus_driver_info *info = pmbus_get_driver_info(client);
+       struct mp2888_data *data = to_mp2888_data(info);
+       int ret;
+
+       switch (reg) {
+       case PMBUS_READ_VIN:
+               ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
+               if (ret <= 0)
+                       return ret;
+
+               /*
+                * READ_VIN requires fixup to scale it to linear11 format. Register data format
+                * provides 10 bits for mantissa and 6 bits for exponent. Bits 15:10 are set with
+                * the fixed value 111011b.
+                */
+               ret = (ret & GENMASK(9, 0)) | ((ret & GENMASK(31, 10)) << 1);
+               break;
+       case PMBUS_OT_WARN_LIMIT:
+               ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               /*
+                * Chip reports limits in degrees C, but the actual temperature in 10th of
+                * degrees C - scaling is needed to match both.
+                */
+               ret *= MP2888_TEMP_UNIT;
+               break;
+       case PMBUS_READ_IOUT:
+               if (phase != 0xff)
+                       return mp2888_read_phases(client, data, page, phase);
+
+               ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               /*
+                * READ_IOUT register has unused bits 15:12 with fixed value 1110b. Clear these
+                * bits and scale with total current resolution. Data is provided in direct format.
+                */
+               ret &= GENMASK(11, 0);
+               ret = data->total_curr_resolution ? ret * 2 : ret;
+               break;
+       case PMBUS_IOUT_OC_WARN_LIMIT:
+               ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               ret &= GENMASK(9, 0);
+               /*
+                * Chip reports limits with resolution 1A or 2A, if total current resolution bit is
+                * set 1. Actual current is reported with 0.25A or respectively 0.5A resolution.
+                * Scaling is needed to match both.
+                */
+               ret = data->total_curr_resolution ? ret * 8 : ret * 4;
+               break;
+       case PMBUS_READ_POUT:
+       case PMBUS_READ_PIN:
+               ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               ret = data->total_curr_resolution ? ret * 2 : ret;
+               break;
+       case PMBUS_POUT_OP_WARN_LIMIT:
+               ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               /*
+                * Chip reports limits with resolution 1W or 2W, if total current resolution bit is
+                * set 1. Actual power is reported with 0.5W or 1W respectively resolution. Scaling
+                * is needed to match both.
+                */
+               ret = data->total_curr_resolution ? ret * 4 : ret * 2;
+               break;
+       /*
+        * The below registers are not implemented by device or implemented not according to the
+        * spec. Skip all of them to avoid exposing non-relevant inputs to sysfs.
+        */
+       case PMBUS_OT_FAULT_LIMIT:
+       case PMBUS_UT_WARN_LIMIT:
+       case PMBUS_UT_FAULT_LIMIT:
+       case PMBUS_VIN_UV_FAULT_LIMIT:
+       case PMBUS_VOUT_UV_WARN_LIMIT:
+       case PMBUS_VOUT_OV_WARN_LIMIT:
+       case PMBUS_VOUT_UV_FAULT_LIMIT:
+       case PMBUS_VOUT_OV_FAULT_LIMIT:
+       case PMBUS_VIN_OV_WARN_LIMIT:
+       case PMBUS_IOUT_OC_LV_FAULT_LIMIT:
+       case PMBUS_IOUT_OC_FAULT_LIMIT:
+       case PMBUS_POUT_MAX:
+       case PMBUS_IOUT_UC_FAULT_LIMIT:
+       case PMBUS_POUT_OP_FAULT_LIMIT:
+       case PMBUS_PIN_OP_WARN_LIMIT:
+       case PMBUS_MFR_VIN_MIN:
+       case PMBUS_MFR_VOUT_MIN:
+       case PMBUS_MFR_VIN_MAX:
+       case PMBUS_MFR_VOUT_MAX:
+       case PMBUS_MFR_IIN_MAX:
+       case PMBUS_MFR_IOUT_MAX:
+       case PMBUS_MFR_PIN_MAX:
+       case PMBUS_MFR_POUT_MAX:
+       case PMBUS_MFR_MAX_TEMP_1:
+               return -ENXIO;
+       default:
+               return -ENODATA;
+       }
+
+       return ret;
+}
+
+static int mp2888_write_word_data(struct i2c_client *client, int page, int reg, u16 word)
+{
+       const struct pmbus_driver_info *info = pmbus_get_driver_info(client);
+       struct mp2888_data *data = to_mp2888_data(info);
+
+       switch (reg) {
+       case PMBUS_OT_WARN_LIMIT:
+               word = DIV_ROUND_CLOSEST(word, MP2888_TEMP_UNIT);
+               /* Drop unused bits 15:8. */
+               word = clamp_val(word, 0, GENMASK(7, 0));
+               break;
+       case PMBUS_IOUT_OC_WARN_LIMIT:
+               /* Fix limit according to total curent resolution. */
+               word = data->total_curr_resolution ? DIV_ROUND_CLOSEST(word, 8) :
+                      DIV_ROUND_CLOSEST(word, 4);
+               /* Drop unused bits 15:10. */
+               word = clamp_val(word, 0, GENMASK(9, 0));
+               break;
+       case PMBUS_POUT_OP_WARN_LIMIT:
+               /* Fix limit according to total curent resolution. */
+               word = data->total_curr_resolution ? DIV_ROUND_CLOSEST(word, 4) :
+                      DIV_ROUND_CLOSEST(word, 2);
+               /* Drop unused bits 15:10. */
+               word = clamp_val(word, 0, GENMASK(9, 0));
+               break;
+       default:
+               return -ENODATA;
+       }
+       return pmbus_write_word_data(client, page, reg, word);
+}
+
+static int
+mp2888_identify_multiphase(struct i2c_client *client, struct mp2888_data *data,
+                          struct pmbus_driver_info *info)
+{
+       int ret;
+
+       ret = i2c_smbus_write_byte_data(client, PMBUS_PAGE, 0);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       /* Identify multiphase number - could be from 1 to 10. */
+       ret = i2c_smbus_read_word_data(client, MP2888_MFR_VR_CONFIG1);
+       if (ret <= 0)
+               return ret;
+
+       info->phases[0] = ret & GENMASK(3, 0);
+
+       /*
+        * The device provides a total of 10 PWM pins, and can be configured to different phase
+        * count applications for rail.
+        */
+       if (info->phases[0] > MP2888_MAX_PHASE)
+               return -EINVAL;
+
+       return 0;
+}
+
+static struct pmbus_driver_info mp2888_info = {
+       .pages = 1,
+       .format[PSC_VOLTAGE_IN] = linear,
+       .format[PSC_VOLTAGE_OUT] = direct,
+       .format[PSC_TEMPERATURE] = direct,
+       .format[PSC_CURRENT_IN] = linear,
+       .format[PSC_CURRENT_OUT] = direct,
+       .format[PSC_POWER] = direct,
+       .m[PSC_TEMPERATURE] = 1,
+       .R[PSC_TEMPERATURE] = 1,
+       .m[PSC_VOLTAGE_OUT] = 1,
+       .R[PSC_VOLTAGE_OUT] = 3,
+       .m[PSC_CURRENT_OUT] = 4,
+       .m[PSC_POWER] = 1,
+       .func[0] = PMBUS_HAVE_VIN | PMBUS_HAVE_VOUT | PMBUS_HAVE_STATUS_VOUT | PMBUS_HAVE_IOUT |
+                  PMBUS_HAVE_STATUS_IOUT | PMBUS_HAVE_TEMP | PMBUS_HAVE_STATUS_TEMP |
+                  PMBUS_HAVE_POUT | PMBUS_HAVE_PIN | PMBUS_HAVE_STATUS_INPUT |
+                  PMBUS_PHASE_VIRTUAL,
+       .pfunc[0] = PMBUS_HAVE_IOUT,
+       .pfunc[1] = PMBUS_HAVE_IOUT,
+       .pfunc[2] = PMBUS_HAVE_IOUT,
+       .pfunc[3] = PMBUS_HAVE_IOUT,
+       .pfunc[4] = PMBUS_HAVE_IOUT,
+       .pfunc[5] = PMBUS_HAVE_IOUT,
+       .pfunc[6] = PMBUS_HAVE_IOUT,
+       .pfunc[7] = PMBUS_HAVE_IOUT,
+       .pfunc[8] = PMBUS_HAVE_IOUT,
+       .pfunc[9] = PMBUS_HAVE_IOUT,
+       .read_byte_data = mp2888_read_byte_data,
+       .read_word_data = mp2888_read_word_data,
+       .write_word_data = mp2888_write_word_data,
+};
+
+static int mp2888_probe(struct i2c_client *client)
+{
+       struct pmbus_driver_info *info;
+       struct mp2888_data *data;
+       int ret;
+
+       data = devm_kzalloc(&client->dev, sizeof(struct mp2888_data), GFP_KERNEL);
+       if (!data)
+               return -ENOMEM;
+
+       memcpy(&data->info, &mp2888_info, sizeof(*info));
+       info = &data->info;
+
+       /* Identify multiphase configuration. */
+       ret = mp2888_identify_multiphase(client, data, info);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* Obtain current sense gain of power stage and current resolution. */
+       ret = mp2888_current_sense_gain_and_resolution_get(client, data);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       return pmbus_do_probe(client, info);
+}
+
+static const struct i2c_device_id mp2888_id[] = {
+       {"mp2888", 0},
+       {}
+};
+
+MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, mp2888_id);
+
+static const struct of_device_id __maybe_unused mp2888_of_match[] = {
+       {.compatible = "mps,mp2888"},
+       {}
+};
+MODULE_DEVICE_TABLE(of, mp2888_of_match);
+
+static struct i2c_driver mp2888_driver = {
+       .driver = {
+               .name = "mp2888",
+               .of_match_table = of_match_ptr(mp2888_of_match),
+       },
+       .probe_new = mp2888_probe,
+       .id_table = mp2888_id,
+};
+
+module_i2c_driver(mp2888_driver);
+
+MODULE_AUTHOR("Vadim Pasternak <vadimp@nvidia.com>");
+MODULE_DESCRIPTION("PMBus driver for MPS MP2888 device");
+MODULE_LICENSE("GPL");
+MODULE_IMPORT_NS(PMBUS);