--- /dev/null
+/*
+ * max30102.c - Support for MAX30102 heart rate and pulse oximeter sensor
+ *
+ * Copyright (C) 2017 Matt Ranostay <matt@ranostay.consulting>
+ *
+ * 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.
+ *
+ * TODO: proximity power saving feature
+ */
+
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/err.h>
+#include <linux/irq.h>
+#include <linux/i2c.h>
+#include <linux/mutex.h>
+#include <linux/of.h>
+#include <linux/regmap.h>
+#include <linux/iio/iio.h>
+#include <linux/iio/buffer.h>
+#include <linux/iio/kfifo_buf.h>
+
+#define MAX30102_REGMAP_NAME   "max30102_regmap"
+#define MAX30102_DRV_NAME      "max30102"
+
+#define MAX30102_REG_INT_STATUS                        0x00
+#define MAX30102_REG_INT_STATUS_PWR_RDY                BIT(0)
+#define MAX30102_REG_INT_STATUS_PROX_INT       BIT(4)
+#define MAX30102_REG_INT_STATUS_ALC_OVF                BIT(5)
+#define MAX30102_REG_INT_STATUS_PPG_RDY                BIT(6)
+#define MAX30102_REG_INT_STATUS_FIFO_RDY       BIT(7)
+
+#define MAX30102_REG_INT_ENABLE                        0x02
+#define MAX30102_REG_INT_ENABLE_PROX_INT_EN    BIT(4)
+#define MAX30102_REG_INT_ENABLE_ALC_OVF_EN     BIT(5)
+#define MAX30102_REG_INT_ENABLE_PPG_EN         BIT(6)
+#define MAX30102_REG_INT_ENABLE_FIFO_EN                BIT(7)
+#define MAX30102_REG_INT_ENABLE_MASK           0xf0
+#define MAX30102_REG_INT_ENABLE_MASK_SHIFT     4
+
+#define MAX30102_REG_FIFO_WR_PTR               0x04
+#define MAX30102_REG_FIFO_OVR_CTR              0x05
+#define MAX30102_REG_FIFO_RD_PTR               0x06
+#define MAX30102_REG_FIFO_DATA                 0x07
+#define MAX30102_REG_FIFO_DATA_ENTRY_LEN       6
+
+#define MAX30102_REG_FIFO_CONFIG               0x08
+#define MAX30102_REG_FIFO_CONFIG_AVG_4SAMPLES  BIT(1)
+#define MAX30102_REG_FIFO_CONFIG_AVG_SHIFT     5
+#define MAX30102_REG_FIFO_CONFIG_AFULL         BIT(0)
+
+#define MAX30102_REG_MODE_CONFIG               0x09
+#define MAX30102_REG_MODE_CONFIG_MODE_SPO2_EN  BIT(0)
+#define MAX30102_REG_MODE_CONFIG_MODE_HR_EN    BIT(1)
+#define MAX30102_REG_MODE_CONFIG_MODE_MASK     0x03
+#define MAX30102_REG_MODE_CONFIG_PWR           BIT(7)
+
+#define MAX30102_REG_SPO2_CONFIG               0x0a
+#define MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_PULSE_411_US  0x03
+#define MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_SR_400HZ      0x03
+#define MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_SR_MASK       0x07
+#define MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_SR_MASK_SHIFT 2
+#define MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_ADC_4096_STEPS        BIT(0)
+#define MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_ADC_MASK_SHIFT        5
+
+#define MAX30102_REG_RED_LED_CONFIG            0x0c
+#define MAX30102_REG_IR_LED_CONFIG             0x0d
+
+#define MAX30102_REG_TEMP_CONFIG               0x21
+#define MAX30102_REG_TEMP_CONFIG_TEMP_EN       BIT(0)
+
+#define MAX30102_REG_TEMP_INTEGER              0x1f
+#define MAX30102_REG_TEMP_FRACTION             0x20
+
+struct max30102_data {
+       struct i2c_client *client;
+       struct iio_dev *indio_dev;
+       struct mutex lock;
+       struct regmap *regmap;
+
+       u8 buffer[8];
+       __be32 processed_buffer[2]; /* 2 x 18-bit (padded to 32-bits) */
+};
+
+static const struct regmap_config max30102_regmap_config = {
+       .name = MAX30102_REGMAP_NAME,
+
+       .reg_bits = 8,
+       .val_bits = 8,
+};
+
+static const unsigned long max30102_scan_masks[] = {0x3, 0};
+
+static const struct iio_chan_spec max30102_channels[] = {
+       {
+               .type = IIO_INTENSITY,
+               .channel2 = IIO_MOD_LIGHT_RED,
+               .modified = 1,
+
+               .scan_index = 0,
+               .scan_type = {
+                       .sign = 'u',
+                       .shift = 8,
+                       .realbits = 18,
+                       .storagebits = 32,
+                       .endianness = IIO_BE,
+               },
+       },
+       {
+               .type = IIO_INTENSITY,
+               .channel2 = IIO_MOD_LIGHT_IR,
+               .modified = 1,
+
+               .scan_index = 1,
+               .scan_type = {
+                       .sign = 'u',
+                       .shift = 8,
+                       .realbits = 18,
+                       .storagebits = 32,
+                       .endianness = IIO_BE,
+               },
+       },
+       {
+               .type = IIO_TEMP,
+               .info_mask_separate =
+                       BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) | BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
+               .scan_index = -1,
+       },
+};
+
+static int max30102_set_powermode(struct max30102_data *data, bool state)
+{
+       return regmap_update_bits(data->regmap, MAX30102_REG_MODE_CONFIG,
+                                 MAX30102_REG_MODE_CONFIG_PWR,
+                                 state ? 0 : MAX30102_REG_MODE_CONFIG_PWR);
+}
+
+static int max30102_buffer_postenable(struct iio_dev *indio_dev)
+{
+       struct max30102_data *data = iio_priv(indio_dev);
+
+       return max30102_set_powermode(data, true);
+}
+
+static int max30102_buffer_predisable(struct iio_dev *indio_dev)
+{
+       struct max30102_data *data = iio_priv(indio_dev);
+
+       return max30102_set_powermode(data, false);
+}
+
+static const struct iio_buffer_setup_ops max30102_buffer_setup_ops = {
+       .postenable = max30102_buffer_postenable,
+       .predisable = max30102_buffer_predisable,
+};
+
+static inline int max30102_fifo_count(struct max30102_data *data)
+{
+       unsigned int val;
+       int ret;
+
+       ret = regmap_read(data->regmap, MAX30102_REG_INT_STATUS, &val);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* FIFO has one sample slot left */
+       if (val & MAX30102_REG_INT_STATUS_FIFO_RDY)
+               return 1;
+
+       return 0;
+}
+
+static int max30102_read_measurement(struct max30102_data *data)
+{
+       int ret;
+       u8 *buffer = (u8 *) &data->buffer;
+
+       ret = i2c_smbus_read_i2c_block_data(data->client,
+                                           MAX30102_REG_FIFO_DATA,
+                                           MAX30102_REG_FIFO_DATA_ENTRY_LEN,
+                                           buffer);
+
+       memcpy(&data->processed_buffer[0], &buffer[0], 3);
+       memcpy(&data->processed_buffer[1], &buffer[3], 3);
+
+       return (ret == MAX30102_REG_FIFO_DATA_ENTRY_LEN) ? 0 : -EINVAL;
+}
+
+static irqreturn_t max30102_interrupt_handler(int irq, void *private)
+{
+       struct iio_dev *indio_dev = private;
+       struct max30102_data *data = iio_priv(indio_dev);
+       int ret, cnt = 0;
+
+       mutex_lock(&data->lock);
+
+       while (cnt || (cnt = max30102_fifo_count(data)) > 0) {
+               ret = max30102_read_measurement(data);
+               if (ret)
+                       break;
+
+               iio_push_to_buffers(data->indio_dev, data->processed_buffer);
+               cnt--;
+       }
+
+       mutex_unlock(&data->lock);
+
+       return IRQ_HANDLED;
+}
+
+static int max30102_get_current_idx(unsigned int val, int *reg)
+{
+       /* each step is 0.200 mA */
+       *reg = val / 200;
+
+       return *reg > 0xff ? -EINVAL : 0;
+}
+
+static int max30102_led_init(struct max30102_data *data)
+{
+       struct device *dev = &data->client->dev;
+       struct device_node *np = dev->of_node;
+       unsigned int val;
+       int reg, ret;
+
+       ret = of_property_read_u32(np, "maxim,red-led-current-microamp", &val);
+       if (ret) {
+               dev_info(dev, "no red-led-current-microamp set\n");
+
+               /* Default to 7 mA RED LED */
+               val = 7000;
+       }
+
+       ret = max30102_get_current_idx(val, ®);
+       if (ret) {
+               dev_err(dev, "invalid RED LED current setting %d\n", val);
+               return ret;
+       }
+
+       ret = regmap_write(data->regmap, MAX30102_REG_RED_LED_CONFIG, reg);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       ret = of_property_read_u32(np, "maxim,ir-led-current-microamp", &val);
+       if (ret) {
+               dev_info(dev, "no ir-led-current-microamp set\n");
+
+               /* Default to 7 mA IR LED */
+               val = 7000;
+       }
+
+       ret = max30102_get_current_idx(val, ®);
+       if (ret) {
+               dev_err(dev, "invalid IR LED current setting %d", val);
+               return ret;
+       }
+
+       return regmap_write(data->regmap, MAX30102_REG_IR_LED_CONFIG, reg);
+}
+
+static int max30102_chip_init(struct max30102_data *data)
+{
+       int ret;
+
+       /* setup LED current settings */
+       ret = max30102_led_init(data);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* enable 18-bit HR + SPO2 readings at 400Hz */
+       ret = regmap_write(data->regmap, MAX30102_REG_SPO2_CONFIG,
+                               (MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_ADC_4096_STEPS
+                                << MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_ADC_MASK_SHIFT) |
+                               (MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_SR_400HZ
+                                << MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_SR_MASK_SHIFT) |
+                                MAX30102_REG_SPO2_CONFIG_PULSE_411_US);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* enable SPO2 mode */
+       ret = regmap_update_bits(data->regmap, MAX30102_REG_MODE_CONFIG,
+                                MAX30102_REG_MODE_CONFIG_MODE_MASK,
+                                MAX30102_REG_MODE_CONFIG_MODE_HR_EN |
+                                MAX30102_REG_MODE_CONFIG_MODE_SPO2_EN);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* average 4 samples + generate FIFO interrupt */
+       ret = regmap_write(data->regmap, MAX30102_REG_FIFO_CONFIG,
+                               (MAX30102_REG_FIFO_CONFIG_AVG_4SAMPLES
+                                << MAX30102_REG_FIFO_CONFIG_AVG_SHIFT) |
+                                MAX30102_REG_FIFO_CONFIG_AFULL);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* enable FIFO interrupt */
+       return regmap_update_bits(data->regmap, MAX30102_REG_INT_ENABLE,
+                                MAX30102_REG_INT_ENABLE_MASK,
+                                MAX30102_REG_INT_ENABLE_FIFO_EN);
+}
+
+static int max30102_read_temp(struct max30102_data *data, int *val)
+{
+       int ret;
+       unsigned int reg;
+
+       ret = regmap_read(data->regmap, MAX30102_REG_TEMP_INTEGER, ®);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+       *val = reg << 4;
+
+       ret = regmap_read(data->regmap, MAX30102_REG_TEMP_FRACTION, ®);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       *val |= reg & 0xf;
+       *val = sign_extend32(*val, 11);
+
+       return 0;
+}
+
+static int max30102_get_temp(struct max30102_data *data, int *val)
+{
+       int ret;
+
+       /* start acquisition */
+       ret = regmap_update_bits(data->regmap, MAX30102_REG_TEMP_CONFIG,
+                                MAX30102_REG_TEMP_CONFIG_TEMP_EN,
+                                MAX30102_REG_TEMP_CONFIG_TEMP_EN);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       msleep(35);
+
+       return max30102_read_temp(data, val);
+}
+
+static int max30102_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
+                            struct iio_chan_spec const *chan,
+                            int *val, int *val2, long mask)
+{
+       struct max30102_data *data = iio_priv(indio_dev);
+       int ret = -EINVAL;
+
+       switch (mask) {
+       case IIO_CHAN_INFO_RAW:
+               /*
+                * Temperature reading can only be acquired while engine
+                * is running
+                */
+               mutex_lock(&indio_dev->mlock);
+
+               if (!iio_buffer_enabled(indio_dev))
+                       ret = -EBUSY;
+               else {
+                       ret = max30102_get_temp(data, val);
+                       if (!ret)
+                               ret = IIO_VAL_INT;
+               }
+
+               mutex_unlock(&indio_dev->mlock);
+               break;
+       case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
+               *val = 1;  /* 0.0625 */
+               *val2 = 16;
+               ret = IIO_VAL_FRACTIONAL;
+               break;
+       }
+
+       return ret;
+}
+
+static const struct iio_info max30102_info = {
+       .driver_module = THIS_MODULE,
+       .read_raw = max30102_read_raw,
+};
+
+static int max30102_probe(struct i2c_client *client,
+                         const struct i2c_device_id *id)
+{
+       struct max30102_data *data;
+       struct iio_buffer *buffer;
+       struct iio_dev *indio_dev;
+       int ret;
+
+       indio_dev = devm_iio_device_alloc(&client->dev, sizeof(*data));
+       if (!indio_dev)
+               return -ENOMEM;
+
+       buffer = devm_iio_kfifo_allocate(&client->dev);
+       if (!buffer)
+               return -ENOMEM;
+
+       iio_device_attach_buffer(indio_dev, buffer);
+
+       indio_dev->name = MAX30102_DRV_NAME;
+       indio_dev->channels = max30102_channels;
+       indio_dev->info = &max30102_info;
+       indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(max30102_channels);
+       indio_dev->available_scan_masks = max30102_scan_masks;
+       indio_dev->modes = (INDIO_BUFFER_SOFTWARE | INDIO_DIRECT_MODE);
+       indio_dev->setup_ops = &max30102_buffer_setup_ops;
+
+       data = iio_priv(indio_dev);
+       data->indio_dev = indio_dev;
+       data->client = client;
+
+       mutex_init(&data->lock);
+       i2c_set_clientdata(client, indio_dev);
+
+       data->regmap = devm_regmap_init_i2c(client, &max30102_regmap_config);
+       if (IS_ERR(data->regmap)) {
+               dev_err(&client->dev, "regmap initialization failed.\n");
+               return PTR_ERR(data->regmap);
+       }
+       max30102_set_powermode(data, false);
+
+       ret = max30102_chip_init(data);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       if (client->irq <= 0) {
+               dev_err(&client->dev, "no valid irq defined\n");
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       ret = devm_request_threaded_irq(&client->dev, client->irq,
+                                       NULL, max30102_interrupt_handler,
+                                       IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_ONESHOT,
+                                       "max30102_irq", indio_dev);
+       if (ret) {
+               dev_err(&client->dev, "request irq (%d) failed\n", client->irq);
+               return ret;
+       }
+
+       return iio_device_register(indio_dev);
+}
+
+static int max30102_remove(struct i2c_client *client)
+{
+       struct iio_dev *indio_dev = i2c_get_clientdata(client);
+       struct max30102_data *data = iio_priv(indio_dev);
+
+       iio_device_unregister(indio_dev);
+       max30102_set_powermode(data, false);
+
+       return 0;
+}
+
+static const struct i2c_device_id max30102_id[] = {
+       { "max30102", 0 },
+       {}
+};
+MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, max30102_id);
+
+static const struct of_device_id max30102_dt_ids[] = {
+       { .compatible = "maxim,max30102" },
+       { }
+};
+MODULE_DEVICE_TABLE(of, max30102_dt_ids);
+
+static struct i2c_driver max30102_driver = {
+       .driver = {
+               .name   = MAX30102_DRV_NAME,
+               .of_match_table = of_match_ptr(max30102_dt_ids),
+       },
+       .probe          = max30102_probe,
+       .remove         = max30102_remove,
+       .id_table       = max30102_id,
+};
+module_i2c_driver(max30102_driver);
+
+MODULE_AUTHOR("Matt Ranostay <matt@ranostay.consulting>");
+MODULE_DESCRIPTION("MAX30102 heart rate and pulse oximeter sensor");
+MODULE_LICENSE("GPL");