drivers/staging/comedi/drivers/usbduxsigma.c

   1 /*
   2  * usbduxsigma.c
   3  * Copyright (C) 2011-2015 Bernd Porr, mail@berndporr.me.uk
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  */
  15
  16 /*
  17  * Driver: usbduxsigma
  18  * Description: University of Stirling USB DAQ & INCITE Technology Limited
  19  * Devices: [ITL] USB-DUX-SIGMA (usbduxsigma)
  20  * Author: Bernd Porr <mail@berndporr.me.uk>
  21  * Updated: 20 July 2015
  22  * Status: stable
  23  */
  24
  25 /*
  26  * I must give credit here to Chris Baugher who
  27  * wrote the driver for AT-MIO-16d. I used some parts of this
  28  * driver. I also must give credits to David Brownell
  29  * who supported me with the USB development.
  30  *
  31  * Note: the raw data from the A/D converter is 24 bit big endian
  32  * anything else is little endian to/from the dux board
  33  *
  34  *
  35  * Revision history:
  36  *   0.1: initial version
  37  *   0.2: all basic functions implemented, digital I/O only for one port
  38  *   0.3: proper vendor ID and driver name
  39  *   0.4: fixed D/A voltage range
  40  *   0.5: various bug fixes, health check at startup
  41  *   0.6: corrected wrong input range
  42  *   0.7: rewrite code that urb->interval is always 1
  43  */
  44
  45 #include <linux/kernel.h>
  46 #include <linux/module.h>
  47 #include <linux/slab.h>
  48 #include <linux/input.h>
  49 #include <linux/fcntl.h>
  50 #include <linux/compiler.h>
  51 #include <asm/unaligned.h>
  52
  53 #include "../comedi_usb.h"
  54
  55 /* timeout for the USB-transfer in ms*/
  56 #define BULK_TIMEOUT 1000
  57
  58 /* constants for "firmware" upload and download */
  59 #define FIRMWARE                "usbduxsigma_firmware.bin"
  60 #define FIRMWARE_MAX_LEN        0x4000
  61 #define USBDUXSUB_FIRMWARE      0xa0
  62 #define VENDOR_DIR_IN           0xc0
  63 #define VENDOR_DIR_OUT          0x40
  64
  65 /* internal addresses of the 8051 processor */
  66 #define USBDUXSUB_CPUCS 0xE600
  67
  68 /* 300Hz max frequ under PWM */
  69 #define MIN_PWM_PERIOD  ((long)(1E9/300))
  70
  71 /* Default PWM frequency */
  72 #define PWM_DEFAULT_PERIOD ((long)(1E9/100))
  73
  74 /* Number of channels (16 AD and offset)*/
  75 #define NUMCHANNELS 16
  76
  77 /* Size of one A/D value */
  78 #define SIZEADIN          ((sizeof(uint32_t)))
  79
  80 /*
  81  * Size of the async input-buffer IN BYTES, the DIO state is transmitted
  82  * as the first byte.
  83  */
  84 #define SIZEINBUF         (((NUMCHANNELS+1)*SIZEADIN))
  85
  86 /* 16 bytes. */
  87 #define SIZEINSNBUF       16
  88
  89 /* Number of DA channels */
  90 #define NUMOUTCHANNELS    8
  91
  92 /* size of one value for the D/A converter: channel and value */
  93 #define SIZEDAOUT          ((sizeof(uint8_t)+sizeof(uint16_t)))
  94
  95 /*
  96  * Size of the output-buffer in bytes
  97  * Actually only the first 4 triplets are used but for the
  98  * high speed mode we need to pad it to 8 (microframes).
  99  */
 100 #define SIZEOUTBUF         ((8*SIZEDAOUT))
 101
 102 /*
 103  * Size of the buffer for the dux commands: just now max size is determined
 104  * by the analogue out + command byte + panic bytes...
 105  */
 106 #define SIZEOFDUXBUFFER    ((8*SIZEDAOUT+2))
 107
 108 /* Number of in-URBs which receive the data: min=2 */
 109 #define NUMOFINBUFFERSFULL     5
 110
 111 /* Number of out-URBs which send the data: min=2 */
 112 #define NUMOFOUTBUFFERSFULL    5
 113
 114 /* Number of in-URBs which receive the data: min=5 */
 115 /* must have more buffers due to buggy USB ctr */
 116 #define NUMOFINBUFFERSHIGH     10
 117
 118 /* Number of out-URBs which send the data: min=5 */
 119 /* must have more buffers due to buggy USB ctr */
 120 #define NUMOFOUTBUFFERSHIGH    10
 121
 122 /* number of retries to get the right dux command */
 123 #define RETRIES 10
 124
 125 /* bulk transfer commands to usbduxsigma */
 126 #define USBBUXSIGMA_AD_CMD              9
 127 #define USBDUXSIGMA_DA_CMD              1
 128 #define USBDUXSIGMA_DIO_CFG_CMD         2
 129 #define USBDUXSIGMA_DIO_BITS_CMD        3
 130 #define USBDUXSIGMA_SINGLE_AD_CMD       4
 131 #define USBDUXSIGMA_PWM_ON_CMD          7
 132 #define USBDUXSIGMA_PWM_OFF_CMD         8
 133
 134 static const struct comedi_lrange usbduxsigma_ai_range = {
 135         1, {
 136                 BIP_RANGE(2.5 * 0x800000 / 0x780000 / 2.0)
 137         }
 138 };
 139
 140 struct usbduxsigma_private {
 141         /* actual number of in-buffers */
 142         int n_ai_urbs;
 143         /* actual number of out-buffers */
 144         int n_ao_urbs;
 145         /* ISO-transfer handling: buffers */
 146         struct urb **ai_urbs;
 147         struct urb **ao_urbs;
 148         /* pwm-transfer handling */
 149         struct urb *pwm_urb;
 150         /* PWM period */
 151         unsigned int pwm_period;
 152         /* PWM internal delay for the GPIF in the FX2 */
 153         uint8_t pwm_delay;
 154         /* size of the PWM buffer which holds the bit pattern */
 155         int pwm_buf_sz;
 156         /* input buffer for the ISO-transfer */
 157         __be32 *in_buf;
 158         /* input buffer for single insn */
 159         uint8_t *insn_buf;
 160
 161         unsigned high_speed:1;
 162         unsigned ai_cmd_running:1;
 163         unsigned ao_cmd_running:1;
 164         unsigned pwm_cmd_running:1;
 165
 166         /* time between samples in units of the timer */
 167         unsigned int ai_timer;
 168         unsigned int ao_timer;
 169         /* counter between acquisitions */
 170         unsigned int ai_counter;
 171         unsigned int ao_counter;
 172         /* interval in frames/uframes */
 173         unsigned int ai_interval;
 174         /* commands */
 175         uint8_t *dux_commands;
 176         struct semaphore sem;
 177 };
 178
 179 static void usbduxsigma_unlink_urbs(struct urb **urbs, int num_urbs)
 180 {
 181         int i;
 182
 183         for (i = 0; i < num_urbs; i++)
 184                 usb_kill_urb(urbs[i]);
 185 }
 186
 187 static void usbduxsigma_ai_stop(struct comedi_device *dev, int do_unlink)
 188 {
 189         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 190
 191         if (do_unlink && devpriv->ai_urbs)
 192                 usbduxsigma_unlink_urbs(devpriv->ai_urbs, devpriv->n_ai_urbs);
 193
 194         devpriv->ai_cmd_running = 0;
 195 }
 196
 197 static int usbduxsigma_ai_cancel(struct comedi_device *dev,
 198                                  struct comedi_subdevice *s)
 199 {
 200         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 201
 202         down(&devpriv->sem);
 203         /* unlink only if it is really running */
 204         usbduxsigma_ai_stop(dev, devpriv->ai_cmd_running);
 205         up(&devpriv->sem);
 206
 207         return 0;
 208 }
 209
 210 static void usbduxsigma_ai_handle_urb(struct comedi_device *dev,
 211                                       struct comedi_subdevice *s,
 212                                       struct urb *urb)
 213 {
 214         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 215         struct comedi_async *async = s->async;
 216         struct comedi_cmd *cmd = &async->cmd;
 217         uint32_t val;
 218         int ret;
 219         int i;
 220
 221         if ((urb->actual_length > 0) && (urb->status != -EXDEV)) {
 222                 devpriv->ai_counter--;
 223                 if (devpriv->ai_counter == 0) {
 224                         devpriv->ai_counter = devpriv->ai_timer;
 225
 226                         /* get the data from the USB bus
 227                            and hand it over to comedi */
 228                         for (i = 0; i < cmd->chanlist_len; i++) {
 229                                 /* transfer data,
 230                                    note first byte is the DIO state */
 231                                 val = be32_to_cpu(devpriv->in_buf[i+1]);
 232                                 val &= 0x00ffffff; /* strip status byte */
 233                                 val ^= 0x00800000; /* convert to unsigned */
 234
 235                                 if (!comedi_buf_write_samples(s, &val, 1))
 236                                         return;
 237                         }
 238
 239                         if (cmd->stop_src == TRIG_COUNT &&
 240                             async->scans_done >= cmd->stop_arg)
 241                                 async->events |= COMEDI_CB_EOA;
 242                 }
 243         }
 244
 245         /* if command is still running, resubmit urb */
 246         if (!(async->events & COMEDI_CB_CANCEL_MASK)) {
 247                 urb->dev = comedi_to_usb_dev(dev);
 248                 ret = usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC);
 249                 if (ret < 0) {
 250                         dev_err(dev->class_dev, "urb resubmit failed (%d)\n",
 251                                 ret);
 252                         if (ret == -EL2NSYNC)
 253                                 dev_err(dev->class_dev,
 254                                         "buggy USB host controller or bug in IRQ handler\n");
 255                         async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 256                 }
 257         }
 258 }
 259
 260 static void usbduxsigma_ai_urb_complete(struct urb *urb)
 261 {
 262         struct comedi_device *dev = urb->context;
 263         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 264         struct comedi_subdevice *s = dev->read_subdev;
 265         struct comedi_async *async = s->async;
 266
 267         /* exit if not running a command, do not resubmit urb */
 268         if (!devpriv->ai_cmd_running)
 269                 return;
 270
 271         switch (urb->status) {
 272         case 0:
 273                 /* copy the result in the transfer buffer */
 274                 memcpy(devpriv->in_buf, urb->transfer_buffer, SIZEINBUF);
 275                 usbduxsigma_ai_handle_urb(dev, s, urb);
 276                 break;
 277
 278         case -EILSEQ:
 279                 /*
 280                  * error in the ISOchronous data
 281                  * we don't copy the data into the transfer buffer
 282                  * and recycle the last data byte
 283                  */
 284                 dev_dbg(dev->class_dev, "CRC error in ISO IN stream\n");
 285                 usbduxsigma_ai_handle_urb(dev, s, urb);
 286                 break;
 287
 288         case -ECONNRESET:
 289         case -ENOENT:
 290         case -ESHUTDOWN:
 291         case -ECONNABORTED:
 292                 /* happens after an unlink command */
 293                 async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 294                 break;
 295
 296         default:
 297                 /* a real error */
 298                 dev_err(dev->class_dev, "non-zero urb status (%d)\n",
 299                         urb->status);
 300                 async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 301                 break;
 302         }
 303
 304         /*
 305          * comedi_handle_events() cannot be used in this driver. The (*cancel)
 306          * operation would unlink the urb.
 307          */
 308         if (async->events & COMEDI_CB_CANCEL_MASK)
 309                 usbduxsigma_ai_stop(dev, 0);
 310
 311         comedi_event(dev, s);
 312 }
 313
 314 static void usbduxsigma_ao_stop(struct comedi_device *dev, int do_unlink)
 315 {
 316         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 317
 318         if (do_unlink && devpriv->ao_urbs)
 319                 usbduxsigma_unlink_urbs(devpriv->ao_urbs, devpriv->n_ao_urbs);
 320
 321         devpriv->ao_cmd_running = 0;
 322 }
 323
 324 static int usbduxsigma_ao_cancel(struct comedi_device *dev,
 325                                  struct comedi_subdevice *s)
 326 {
 327         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 328
 329         down(&devpriv->sem);
 330         /* unlink only if it is really running */
 331         usbduxsigma_ao_stop(dev, devpriv->ao_cmd_running);
 332         up(&devpriv->sem);
 333
 334         return 0;
 335 }
 336
 337 static void usbduxsigma_ao_handle_urb(struct comedi_device *dev,
 338                                       struct comedi_subdevice *s,
 339                                       struct urb *urb)
 340 {
 341         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 342         struct comedi_async *async = s->async;
 343         struct comedi_cmd *cmd = &async->cmd;
 344         uint8_t *datap;
 345         int ret;
 346         int i;
 347
 348         devpriv->ao_counter--;
 349         if (devpriv->ao_counter == 0) {
 350                 devpriv->ao_counter = devpriv->ao_timer;
 351
 352                 if (cmd->stop_src == TRIG_COUNT &&
 353                     async->scans_done >= cmd->stop_arg) {
 354                         async->events |= COMEDI_CB_EOA;
 355                         return;
 356                 }
 357
 358                 /* transmit data to the USB bus */
 359                 datap = urb->transfer_buffer;
 360                 *datap++ = cmd->chanlist_len;
 361                 for (i = 0; i < cmd->chanlist_len; i++) {
 362                         unsigned int chan = CR_CHAN(cmd->chanlist[i]);
 363                         unsigned short val;
 364
 365                         if (!comedi_buf_read_samples(s, &val, 1)) {
 366                                 dev_err(dev->class_dev, "buffer underflow\n");
 367                                 async->events |= COMEDI_CB_OVERFLOW;
 368                                 return;
 369                         }
 370
 371                         *datap++ = val;
 372                         *datap++ = chan;
 373                         s->readback[chan] = val;
 374                 }
 375         }
 376
 377         /* if command is still running, resubmit urb */
 378         if (!(async->events & COMEDI_CB_CANCEL_MASK)) {
 379                 urb->transfer_buffer_length = SIZEOUTBUF;
 380                 urb->dev = comedi_to_usb_dev(dev);
 381                 urb->status = 0;
 382                 urb->interval = 1;      /* (u)frames */
 383                 urb->number_of_packets = 1;
 384                 urb->iso_frame_desc[0].offset = 0;
 385                 urb->iso_frame_desc[0].length = SIZEOUTBUF;
 386                 urb->iso_frame_desc[0].status = 0;
 387                 ret = usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC);
 388                 if (ret < 0) {
 389                         dev_err(dev->class_dev, "urb resubmit failed (%d)\n",
 390                                 ret);
 391                         if (ret == -EL2NSYNC)
 392                                 dev_err(dev->class_dev,
 393                                         "buggy USB host controller or bug in IRQ handler\n");
 394                         async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 395                 }
 396         }
 397 }
 398
 399 static void usbduxsigma_ao_urb_complete(struct urb *urb)
 400 {
 401         struct comedi_device *dev = urb->context;
 402         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 403         struct comedi_subdevice *s = dev->write_subdev;
 404         struct comedi_async *async = s->async;
 405
 406         /* exit if not running a command, do not resubmit urb */
 407         if (!devpriv->ao_cmd_running)
 408                 return;
 409
 410         switch (urb->status) {
 411         case 0:
 412                 usbduxsigma_ao_handle_urb(dev, s, urb);
 413                 break;
 414
 415         case -ECONNRESET:
 416         case -ENOENT:
 417         case -ESHUTDOWN:
 418         case -ECONNABORTED:
 419                 /* happens after an unlink command */
 420                 async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 421                 break;
 422
 423         default:
 424                 /* a real error */
 425                 dev_err(dev->class_dev, "non-zero urb status (%d)\n",
 426                         urb->status);
 427                 async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 428                 break;
 429         }
 430
 431         /*
 432          * comedi_handle_events() cannot be used in this driver. The (*cancel)
 433          * operation would unlink the urb.
 434          */
 435         if (async->events & COMEDI_CB_CANCEL_MASK)
 436                 usbduxsigma_ao_stop(dev, 0);
 437
 438         comedi_event(dev, s);
 439 }
 440
 441 static int usbduxsigma_submit_urbs(struct comedi_device *dev,
 442                                    struct urb **urbs, int num_urbs,
 443                                    int input_urb)
 444 {
 445         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
 446         struct urb *urb;
 447         int ret;
 448         int i;
 449
 450         /* Submit all URBs and start the transfer on the bus */
 451         for (i = 0; i < num_urbs; i++) {
 452                 urb = urbs[i];
 453
 454                 /* in case of a resubmission after an unlink... */
 455                 if (input_urb)
 456                         urb->interval = 1;
 457                 urb->context = dev;
 458                 urb->dev = usb;
 459                 urb->status = 0;
 460                 urb->transfer_flags = URB_ISO_ASAP;
 461
 462                 ret = usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC);
 463                 if (ret)
 464                         return ret;
 465         }
 466         return 0;
 467 }
 468
 469 static int usbduxsigma_chans_to_interval(int num_chan)
 470 {
 471         if (num_chan <= 2)
 472                 return 2;       /* 4kHz */
 473         if (num_chan <= 8)
 474                 return 4;       /* 2kHz */
 475         return 8;               /* 1kHz */
 476 }
 477
 478 static int usbduxsigma_ai_cmdtest(struct comedi_device *dev,
 479                                   struct comedi_subdevice *s,
 480                                   struct comedi_cmd *cmd)
 481 {
 482         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 483         int high_speed = devpriv->high_speed;
 484         int interval = usbduxsigma_chans_to_interval(cmd->chanlist_len);
 485         unsigned int tmp;
 486         int err = 0;
 487
 488         /* Step 1 : check if triggers are trivially valid */
 489
 490         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->start_src, TRIG_NOW | TRIG_INT);
 491         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->scan_begin_src, TRIG_TIMER);
 492         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->convert_src, TRIG_NOW);
 493         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->scan_end_src, TRIG_COUNT);
 494         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->stop_src, TRIG_COUNT | TRIG_NONE);
 495
 496         if (err)
 497                 return 1;
 498
 499         /* Step 2a : make sure trigger sources are unique */
 500
 501         err |= comedi_check_trigger_is_unique(cmd->start_src);
 502         err |= comedi_check_trigger_is_unique(cmd->stop_src);
 503
 504         /* Step 2b : and mutually compatible */
 505
 506         if (err)
 507                 return 2;
 508
 509         /* Step 3: check if arguments are trivially valid */
 510
 511         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->start_arg, 0);
 512
 513         if (high_speed) {
 514                 /*
 515                  * In high speed mode microframes are possible.
 516                  * However, during one microframe we can roughly
 517                  * sample two channels. Thus, the more channels
 518                  * are in the channel list the more time we need.
 519                  */
 520                 err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->scan_begin_arg,
 521                                                     (125000 * interval));
 522         } else {
 523                 /* full speed */
 524                 /* 1kHz scans every USB frame */
 525                 err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->scan_begin_arg,
 526                                                     1000000);
 527         }
 528
 529         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_end_arg,
 530                                            cmd->chanlist_len);
 531
 532         if (cmd->stop_src == TRIG_COUNT)
 533                 err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->stop_arg, 1);
 534         else    /* TRIG_NONE */
 535                 err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->stop_arg, 0);
 536
 537         if (err)
 538                 return 3;
 539
 540         /* Step 4: fix up any arguments */
 541
 542         tmp = rounddown(cmd->scan_begin_arg, high_speed ? 125000 : 1000000);
 543         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_begin_arg, tmp);
 544
 545         if (err)
 546                 return 4;
 547
 548         return 0;
 549 }
 550
 551 /*
 552  * creates the ADC command for the MAX1271
 553  * range is the range value from comedi
 554  */
 555 static void create_adc_command(unsigned int chan,
 556                                uint8_t *muxsg0,
 557                                uint8_t *muxsg1)
 558 {
 559         if (chan < 8)
 560                 (*muxsg0) = (*muxsg0) | (1 << chan);
 561         else if (chan < 16)
 562                 (*muxsg1) = (*muxsg1) | (1 << (chan-8));
 563 }
 564
 565 static int usbbuxsigma_send_cmd(struct comedi_device *dev, int cmd_type)
 566 {
 567         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
 568         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 569         int nsent;
 570
 571         devpriv->dux_commands[0] = cmd_type;
 572
 573         return usb_bulk_msg(usb, usb_sndbulkpipe(usb, 1),
 574                             devpriv->dux_commands, SIZEOFDUXBUFFER,
 575                             &nsent, BULK_TIMEOUT);
 576 }
 577
 578 static int usbduxsigma_receive_cmd(struct comedi_device *dev, int command)
 579 {
 580         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
 581         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 582         int nrec;
 583         int ret;
 584         int i;
 585
 586         for (i = 0; i < RETRIES; i++) {
 587                 ret = usb_bulk_msg(usb, usb_rcvbulkpipe(usb, 8),
 588                                    devpriv->insn_buf, SIZEINSNBUF,
 589                                    &nrec, BULK_TIMEOUT);
 590                 if (ret < 0)
 591                         return ret;
 592
 593                 if (devpriv->insn_buf[0] == command)
 594                         return 0;
 595         }
 596         /*
 597          * This is only reached if the data has been requested a
 598          * couple of times and the command was not received.
 599          */
 600         return -EFAULT;
 601 }
 602
 603 static int usbduxsigma_ai_inttrig(struct comedi_device *dev,
 604                                   struct comedi_subdevice *s,
 605                                   unsigned int trig_num)
 606 {
 607         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 608         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 609         int ret;
 610
 611         if (trig_num != cmd->start_arg)
 612                 return -EINVAL;
 613
 614         down(&devpriv->sem);
 615         if (!devpriv->ai_cmd_running) {
 616                 devpriv->ai_cmd_running = 1;
 617                 ret = usbduxsigma_submit_urbs(dev, devpriv->ai_urbs,
 618                                               devpriv->n_ai_urbs, 1);
 619                 if (ret < 0) {
 620                         devpriv->ai_cmd_running = 0;
 621                         up(&devpriv->sem);
 622                         return ret;
 623                 }
 624                 s->async->inttrig = NULL;
 625         }
 626         up(&devpriv->sem);
 627
 628         return 1;
 629 }
 630
 631 static int usbduxsigma_ai_cmd(struct comedi_device *dev,
 632                               struct comedi_subdevice *s)
 633 {
 634         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 635         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 636         unsigned int len = cmd->chanlist_len;
 637         uint8_t muxsg0 = 0;
 638         uint8_t muxsg1 = 0;
 639         uint8_t sysred = 0;
 640         int ret;
 641         int i;
 642
 643         down(&devpriv->sem);
 644
 645         if (devpriv->high_speed) {
 646                 /*
 647                  * every 2 channels get a time window of 125us. Thus, if we
 648                  * sample all 16 channels we need 1ms. If we sample only one
 649                  * channel we need only 125us
 650                  */
 651                 unsigned int interval = usbduxsigma_chans_to_interval(len);
 652
 653                 devpriv->ai_interval = interval;
 654                 devpriv->ai_timer = cmd->scan_begin_arg / (125000 * interval);
 655         } else {
 656                 /* interval always 1ms */
 657                 devpriv->ai_interval = 1;
 658                 devpriv->ai_timer = cmd->scan_begin_arg / 1000000;
 659         }
 660
 661         for (i = 0; i < len; i++) {
 662                 unsigned int chan  = CR_CHAN(cmd->chanlist[i]);
 663
 664                 create_adc_command(chan, &muxsg0, &muxsg1);
 665         }
 666
 667         devpriv->dux_commands[1] = devpriv->ai_interval;
 668         devpriv->dux_commands[2] = len;  /* num channels per time step */
 669         devpriv->dux_commands[3] = 0x12; /* CONFIG0 */
 670         devpriv->dux_commands[4] = 0x03; /* CONFIG1: 23kHz sample, delay 0us */
 671         devpriv->dux_commands[5] = 0x00; /* CONFIG3: diff. channels off */
 672         devpriv->dux_commands[6] = muxsg0;
 673         devpriv->dux_commands[7] = muxsg1;
 674         devpriv->dux_commands[8] = sysred;
 675
 676         ret = usbbuxsigma_send_cmd(dev, USBBUXSIGMA_AD_CMD);
 677         if (ret < 0) {
 678                 up(&devpriv->sem);
 679                 return ret;
 680         }
 681
 682         devpriv->ai_counter = devpriv->ai_timer;
 683
 684         if (cmd->start_src == TRIG_NOW) {
 685                 /* enable this acquisition operation */
 686                 devpriv->ai_cmd_running = 1;
 687                 ret = usbduxsigma_submit_urbs(dev, devpriv->ai_urbs,
 688                                               devpriv->n_ai_urbs, 1);
 689                 if (ret < 0) {
 690                         devpriv->ai_cmd_running = 0;
 691                         up(&devpriv->sem);
 692                         return ret;
 693                 }
 694                 s->async->inttrig = NULL;
 695         } else {        /* TRIG_INT */
 696                 s->async->inttrig = usbduxsigma_ai_inttrig;
 697         }
 698
 699         up(&devpriv->sem);
 700
 701         return 0;
 702 }
 703
 704 static int usbduxsigma_ai_insn_read(struct comedi_device *dev,
 705                                     struct comedi_subdevice *s,
 706                                     struct comedi_insn *insn,
 707                                     unsigned int *data)
 708 {
 709         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 710         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
 711         uint8_t muxsg0 = 0;
 712         uint8_t muxsg1 = 0;
 713         uint8_t sysred = 0;
 714         int ret;
 715         int i;
 716
 717         down(&devpriv->sem);
 718         if (devpriv->ai_cmd_running) {
 719                 up(&devpriv->sem);
 720                 return -EBUSY;
 721         }
 722
 723         create_adc_command(chan, &muxsg0, &muxsg1);
 724
 725         /* Mode 0 is used to get a single conversion on demand */
 726         devpriv->dux_commands[1] = 0x16; /* CONFIG0: chopper on */
 727         devpriv->dux_commands[2] = 0x80; /* CONFIG1: 2kHz sampling rate */
 728         devpriv->dux_commands[3] = 0x00; /* CONFIG3: diff. channels off */
 729         devpriv->dux_commands[4] = muxsg0;
 730         devpriv->dux_commands[5] = muxsg1;
 731         devpriv->dux_commands[6] = sysred;
 732
 733         /* adc commands */
 734         ret = usbbuxsigma_send_cmd(dev, USBDUXSIGMA_SINGLE_AD_CMD);
 735         if (ret < 0) {
 736                 up(&devpriv->sem);
 737                 return ret;
 738         }
 739
 740         for (i = 0; i < insn->n; i++) {
 741                 uint32_t val;
 742
 743                 ret = usbduxsigma_receive_cmd(dev, USBDUXSIGMA_SINGLE_AD_CMD);
 744                 if (ret < 0) {
 745                         up(&devpriv->sem);
 746                         return ret;
 747                 }
 748
 749                 /* 32 bits big endian from the A/D converter */
 750                 val = be32_to_cpu(get_unaligned((__be32
 751                                                  *)(devpriv->insn_buf + 1)));
 752                 val &= 0x00ffffff;      /* strip status byte */
 753                 val ^= 0x00800000;      /* convert to unsigned */
 754
 755                 data[i] = val;
 756         }
 757         up(&devpriv->sem);
 758
 759         return insn->n;
 760 }
 761
 762 static int usbduxsigma_ao_insn_read(struct comedi_device *dev,
 763                                     struct comedi_subdevice *s,
 764                                     struct comedi_insn *insn,
 765                                     unsigned int *data)
 766 {
 767         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 768         int ret;
 769
 770         down(&devpriv->sem);
 771         ret = comedi_readback_insn_read(dev, s, insn, data);
 772         up(&devpriv->sem);
 773
 774         return ret;
 775 }
 776
 777 static int usbduxsigma_ao_insn_write(struct comedi_device *dev,
 778                                      struct comedi_subdevice *s,
 779                                      struct comedi_insn *insn,
 780                                      unsigned int *data)
 781 {
 782         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 783         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
 784         int ret;
 785         int i;
 786
 787         down(&devpriv->sem);
 788         if (devpriv->ao_cmd_running) {
 789                 up(&devpriv->sem);
 790                 return -EBUSY;
 791         }
 792
 793         for (i = 0; i < insn->n; i++) {
 794                 devpriv->dux_commands[1] = 1;           /* num channels */
 795                 devpriv->dux_commands[2] = data[i];     /* value */
 796                 devpriv->dux_commands[3] = chan;        /* channel number */
 797                 ret = usbbuxsigma_send_cmd(dev, USBDUXSIGMA_DA_CMD);
 798                 if (ret < 0) {
 799                         up(&devpriv->sem);
 800                         return ret;
 801                 }
 802                 s->readback[chan] = data[i];
 803         }
 804         up(&devpriv->sem);
 805
 806         return insn->n;
 807 }
 808
 809 static int usbduxsigma_ao_inttrig(struct comedi_device *dev,
 810                                   struct comedi_subdevice *s,
 811                                   unsigned int trig_num)
 812 {
 813         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 814         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 815         int ret;
 816
 817         if (trig_num != cmd->start_arg)
 818                 return -EINVAL;
 819
 820         down(&devpriv->sem);
 821         if (!devpriv->ao_cmd_running) {
 822                 devpriv->ao_cmd_running = 1;
 823                 ret = usbduxsigma_submit_urbs(dev, devpriv->ao_urbs,
 824                                               devpriv->n_ao_urbs, 0);
 825                 if (ret < 0) {
 826                         devpriv->ao_cmd_running = 0;
 827                         up(&devpriv->sem);
 828                         return ret;
 829                 }
 830                 s->async->inttrig = NULL;
 831         }
 832         up(&devpriv->sem);
 833
 834         return 1;
 835 }
 836
 837 static int usbduxsigma_ao_cmdtest(struct comedi_device *dev,
 838                                   struct comedi_subdevice *s,
 839                                   struct comedi_cmd *cmd)
 840 {
 841         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 842         unsigned int tmp;
 843         int err = 0;
 844
 845         /* Step 1 : check if triggers are trivially valid */
 846
 847         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->start_src, TRIG_NOW | TRIG_INT);
 848
 849         /*
 850          * For now, always use "scan" timing with all channels updated at once
 851          * (cmd->scan_begin_src == TRIG_TIMER, cmd->convert_src == TRIG_NOW).
 852          *
 853          * In a future version, "convert" timing with channels updated
 854          * indivually may be supported in high speed mode
 855          * (cmd->scan_begin_src == TRIG_FOLLOW, cmd->convert_src == TRIG_TIMER).
 856          */
 857         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->scan_begin_src, TRIG_TIMER);
 858         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->convert_src, TRIG_NOW);
 859         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->scan_end_src, TRIG_COUNT);
 860         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->stop_src, TRIG_COUNT | TRIG_NONE);
 861
 862         if (err) {
 863                 up(&devpriv->sem);
 864                 return 1;
 865         }
 866
 867         /* Step 2a : make sure trigger sources are unique */
 868
 869         err |= comedi_check_trigger_is_unique(cmd->start_src);
 870         err |= comedi_check_trigger_is_unique(cmd->stop_src);
 871
 872         /* Step 2b : and mutually compatible */
 873
 874         if (err)
 875                 return 2;
 876
 877         /* Step 3: check if arguments are trivially valid */
 878
 879         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->start_arg, 0);
 880
 881         err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->scan_begin_arg, 1000000);
 882
 883         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_end_arg,
 884                                            cmd->chanlist_len);
 885
 886         if (cmd->stop_src == TRIG_COUNT)
 887                 err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->stop_arg, 1);
 888         else    /* TRIG_NONE */
 889                 err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->stop_arg, 0);
 890
 891         if (err)
 892                 return 3;
 893
 894         /* Step 4: fix up any arguments */
 895
 896         tmp = rounddown(cmd->scan_begin_arg, 1000000);
 897         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_begin_arg, tmp);
 898
 899         if (err)
 900                 return 4;
 901
 902         return 0;
 903 }
 904
 905 static int usbduxsigma_ao_cmd(struct comedi_device *dev,
 906                               struct comedi_subdevice *s)
 907 {
 908         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 909         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 910         int ret;
 911
 912         down(&devpriv->sem);
 913
 914         /*
 915          * For now, only "scan" timing is supported.  A future version may
 916          * support "convert" timing in high speed mode.
 917          *
 918          * Timing of the scan: every 1ms all channels updated at once.
 919          */
 920         devpriv->ao_timer = cmd->scan_begin_arg / 1000000;
 921
 922         devpriv->ao_counter = devpriv->ao_timer;
 923
 924         if (cmd->start_src == TRIG_NOW) {
 925                 /* enable this acquisition operation */
 926                 devpriv->ao_cmd_running = 1;
 927                 ret = usbduxsigma_submit_urbs(dev, devpriv->ao_urbs,
 928                                               devpriv->n_ao_urbs, 0);
 929                 if (ret < 0) {
 930                         devpriv->ao_cmd_running = 0;
 931                         up(&devpriv->sem);
 932                         return ret;
 933                 }
 934                 s->async->inttrig = NULL;
 935         } else {        /* TRIG_INT */
 936                 s->async->inttrig = usbduxsigma_ao_inttrig;
 937         }
 938
 939         up(&devpriv->sem);
 940
 941         return 0;
 942 }
 943
 944 static int usbduxsigma_dio_insn_config(struct comedi_device *dev,
 945                                        struct comedi_subdevice *s,
 946                                        struct comedi_insn *insn,
 947                                        unsigned int *data)
 948 {
 949         int ret;
 950
 951         ret = comedi_dio_insn_config(dev, s, insn, data, 0);
 952         if (ret)
 953                 return ret;
 954
 955         /*
 956          * We don't tell the firmware here as it would take 8 frames
 957          * to submit the information. We do it in the (*insn_bits).
 958          */
 959         return insn->n;
 960 }
 961
 962 static int usbduxsigma_dio_insn_bits(struct comedi_device *dev,
 963                                      struct comedi_subdevice *s,
 964                                      struct comedi_insn *insn,
 965                                      unsigned int *data)
 966 {
 967         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
 968         int ret;
 969
 970         down(&devpriv->sem);
 971
 972         comedi_dio_update_state(s, data);
 973
 974         /* Always update the hardware. See the (*insn_config). */
 975         devpriv->dux_commands[1] = s->io_bits & 0xff;
 976         devpriv->dux_commands[4] = s->state & 0xff;
 977         devpriv->dux_commands[2] = (s->io_bits >> 8) & 0xff;
 978         devpriv->dux_commands[5] = (s->state >> 8) & 0xff;
 979         devpriv->dux_commands[3] = (s->io_bits >> 16) & 0xff;
 980         devpriv->dux_commands[6] = (s->state >> 16) & 0xff;
 981
 982         ret = usbbuxsigma_send_cmd(dev, USBDUXSIGMA_DIO_BITS_CMD);
 983         if (ret < 0)
 984                 goto done;
 985         ret = usbduxsigma_receive_cmd(dev, USBDUXSIGMA_DIO_BITS_CMD);
 986         if (ret < 0)
 987                 goto done;
 988
 989         s->state = devpriv->insn_buf[1] |
 990                    (devpriv->insn_buf[2] << 8) |
 991                    (devpriv->insn_buf[3] << 16);
 992
 993         data[1] = s->state;
 994         ret = insn->n;
 995
 996 done:
 997         up(&devpriv->sem);
 998
 999         return ret;
1000 }
1001
1002 static void usbduxsigma_pwm_stop(struct comedi_device *dev, int do_unlink)
1003 {
1004         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1005
1006         if (do_unlink) {
1007                 if (devpriv->pwm_urb)
1008                         usb_kill_urb(devpriv->pwm_urb);
1009         }
1010
1011         devpriv->pwm_cmd_running = 0;
1012 }
1013
1014 static int usbduxsigma_pwm_cancel(struct comedi_device *dev,
1015                                   struct comedi_subdevice *s)
1016 {
1017         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1018
1019         /* unlink only if it is really running */
1020         usbduxsigma_pwm_stop(dev, devpriv->pwm_cmd_running);
1021
1022         return usbbuxsigma_send_cmd(dev, USBDUXSIGMA_PWM_OFF_CMD);
1023 }
1024
1025 static void usbduxsigma_pwm_urb_complete(struct urb *urb)
1026 {
1027         struct comedi_device *dev = urb->context;
1028         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1029         int ret;
1030
1031         switch (urb->status) {
1032         case 0:
1033                 /* success */
1034                 break;
1035
1036         case -ECONNRESET:
1037         case -ENOENT:
1038         case -ESHUTDOWN:
1039         case -ECONNABORTED:
1040                 /* happens after an unlink command */
1041                 if (devpriv->pwm_cmd_running)
1042                         usbduxsigma_pwm_stop(dev, 0);   /* w/o unlink */
1043                 return;
1044
1045         default:
1046                 /* a real error */
1047                 if (devpriv->pwm_cmd_running) {
1048                         dev_err(dev->class_dev, "non-zero urb status (%d)\n",
1049                                 urb->status);
1050                         usbduxsigma_pwm_stop(dev, 0);   /* w/o unlink */
1051                 }
1052                 return;
1053         }
1054
1055         if (!devpriv->pwm_cmd_running)
1056                 return;
1057
1058         urb->transfer_buffer_length = devpriv->pwm_buf_sz;
1059         urb->dev = comedi_to_usb_dev(dev);
1060         urb->status = 0;
1061         ret = usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC);
1062         if (ret < 0) {
1063                 dev_err(dev->class_dev, "urb resubmit failed (%d)\n", ret);
1064                 if (ret == -EL2NSYNC)
1065                         dev_err(dev->class_dev,
1066                                 "buggy USB host controller or bug in IRQ handler\n");
1067                 usbduxsigma_pwm_stop(dev, 0);   /* w/o unlink */
1068         }
1069 }
1070
1071 static int usbduxsigma_submit_pwm_urb(struct comedi_device *dev)
1072 {
1073         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
1074         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1075         struct urb *urb = devpriv->pwm_urb;
1076
1077         /* in case of a resubmission after an unlink... */
1078         usb_fill_bulk_urb(urb, usb, usb_sndbulkpipe(usb, 4),
1079                           urb->transfer_buffer, devpriv->pwm_buf_sz,
1080                           usbduxsigma_pwm_urb_complete, dev);
1081
1082         return usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC);
1083 }
1084
1085 static int usbduxsigma_pwm_period(struct comedi_device *dev,
1086                                   struct comedi_subdevice *s,
1087                                   unsigned int period)
1088 {
1089         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1090         int fx2delay = 255;
1091
1092         if (period < MIN_PWM_PERIOD)
1093                 return -EAGAIN;
1094
1095         fx2delay = (period / (6 * 512 * 1000 / 33)) - 6;
1096         if (fx2delay > 255)
1097                 return -EAGAIN;
1098
1099         devpriv->pwm_delay = fx2delay;
1100         devpriv->pwm_period = period;
1101         return 0;
1102 }
1103
1104 static int usbduxsigma_pwm_start(struct comedi_device *dev,
1105                                  struct comedi_subdevice *s)
1106 {
1107         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1108         int ret;
1109
1110         if (devpriv->pwm_cmd_running)
1111                 return 0;
1112
1113         devpriv->dux_commands[1] = devpriv->pwm_delay;
1114         ret = usbbuxsigma_send_cmd(dev, USBDUXSIGMA_PWM_ON_CMD);
1115         if (ret < 0)
1116                 return ret;
1117
1118         memset(devpriv->pwm_urb->transfer_buffer, 0, devpriv->pwm_buf_sz);
1119
1120         devpriv->pwm_cmd_running = 1;
1121         ret = usbduxsigma_submit_pwm_urb(dev);
1122         if (ret < 0) {
1123                 devpriv->pwm_cmd_running = 0;
1124                 return ret;
1125         }
1126
1127         return 0;
1128 }
1129
1130 static void usbduxsigma_pwm_pattern(struct comedi_device *dev,
1131                                     struct comedi_subdevice *s,
1132                                     unsigned int chan,
1133                                     unsigned int value,
1134                                     unsigned int sign)
1135 {
1136         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1137         char pwm_mask = (1 << chan);    /* DIO bit for the PWM data */
1138         char sgn_mask = (16 << chan);   /* DIO bit for the sign */
1139         char *buf = (char *)(devpriv->pwm_urb->transfer_buffer);
1140         int szbuf = devpriv->pwm_buf_sz;
1141         int i;
1142
1143         for (i = 0; i < szbuf; i++) {
1144                 char c = *buf;
1145
1146                 c &= ~pwm_mask;
1147                 if (i < value)
1148                         c |= pwm_mask;
1149                 if (!sign)
1150                         c &= ~sgn_mask;
1151                 else
1152                         c |= sgn_mask;
1153                 *buf++ = c;
1154         }
1155 }
1156
1157 static int usbduxsigma_pwm_write(struct comedi_device *dev,
1158                                  struct comedi_subdevice *s,
1159                                  struct comedi_insn *insn,
1160                                  unsigned int *data)
1161 {
1162         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
1163
1164         /*
1165          * It doesn't make sense to support more than one value here
1166          * because it would just overwrite the PWM buffer.
1167          */
1168         if (insn->n != 1)
1169                 return -EINVAL;
1170
1171         /*
1172          * The sign is set via a special INSN only, this gives us 8 bits
1173          * for normal operation, sign is 0 by default.
1174          */
1175         usbduxsigma_pwm_pattern(dev, s, chan, data[0], 0);
1176
1177         return insn->n;
1178 }
1179
1180 static int usbduxsigma_pwm_config(struct comedi_device *dev,
1181                                   struct comedi_subdevice *s,
1182                                   struct comedi_insn *insn,
1183                                   unsigned int *data)
1184 {
1185         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1186         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
1187
1188         switch (data[0]) {
1189         case INSN_CONFIG_ARM:
1190                 /*
1191                  * if not zero the PWM is limited to a certain time which is
1192                  * not supported here
1193                  */
1194                 if (data[1] != 0)
1195                         return -EINVAL;
1196                 return usbduxsigma_pwm_start(dev, s);
1197         case INSN_CONFIG_DISARM:
1198                 return usbduxsigma_pwm_cancel(dev, s);
1199         case INSN_CONFIG_GET_PWM_STATUS:
1200                 data[1] = devpriv->pwm_cmd_running;
1201                 return 0;
1202         case INSN_CONFIG_PWM_SET_PERIOD:
1203                 return usbduxsigma_pwm_period(dev, s, data[1]);
1204         case INSN_CONFIG_PWM_GET_PERIOD:
1205                 data[1] = devpriv->pwm_period;
1206                 return 0;
1207         case INSN_CONFIG_PWM_SET_H_BRIDGE:
1208                 /*
1209                  * data[1] = value
1210                  * data[2] = sign (for a relay)
1211                  */
1212                 usbduxsigma_pwm_pattern(dev, s, chan, data[1], (data[2] != 0));
1213                 return 0;
1214         case INSN_CONFIG_PWM_GET_H_BRIDGE:
1215                 /* values are not kept in this driver, nothing to return */
1216                 return -EINVAL;
1217         }
1218         return -EINVAL;
1219 }
1220
1221 static int usbduxsigma_getstatusinfo(struct comedi_device *dev, int chan)
1222 {
1223         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1224         uint8_t sysred;
1225         uint32_t val;
1226         int ret;
1227
1228         switch (chan) {
1229         default:
1230         case 0:
1231                 sysred = 0;             /* ADC zero */
1232                 break;
1233         case 1:
1234                 sysred = 1;             /* ADC offset */
1235                 break;
1236         case 2:
1237                 sysred = 4;             /* VCC */
1238                 break;
1239         case 3:
1240                 sysred = 8;             /* temperature */
1241                 break;
1242         case 4:
1243                 sysred = 16;            /* gain */
1244                 break;
1245         case 5:
1246                 sysred =  32;           /* ref */
1247                 break;
1248         }
1249
1250         devpriv->dux_commands[1] = 0x12; /* CONFIG0 */
1251         devpriv->dux_commands[2] = 0x80; /* CONFIG1: 2kHz sampling rate */
1252         devpriv->dux_commands[3] = 0x00; /* CONFIG3: diff. channels off */
1253         devpriv->dux_commands[4] = 0;
1254         devpriv->dux_commands[5] = 0;
1255         devpriv->dux_commands[6] = sysred;
1256         ret = usbbuxsigma_send_cmd(dev, USBDUXSIGMA_SINGLE_AD_CMD);
1257         if (ret < 0)
1258                 return ret;
1259
1260         ret = usbduxsigma_receive_cmd(dev, USBDUXSIGMA_SINGLE_AD_CMD);
1261         if (ret < 0)
1262                 return ret;
1263
1264         /* 32 bits big endian from the A/D converter */
1265         val = be32_to_cpu(get_unaligned((__be32 *)(devpriv->insn_buf + 1)));
1266         val &= 0x00ffffff;      /* strip status byte */
1267         val ^= 0x00800000;      /* convert to unsigned */
1268
1269         return (int)val;
1270 }
1271
1272 static int usbduxsigma_firmware_upload(struct comedi_device *dev,
1273                                        const u8 *data, size_t size,
1274                                        unsigned long context)
1275 {
1276         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
1277         uint8_t *buf;
1278         uint8_t *tmp;
1279         int ret;
1280
1281         if (!data)
1282                 return 0;
1283
1284         if (size > FIRMWARE_MAX_LEN) {
1285                 dev_err(dev->class_dev, "firmware binary too large for FX2\n");
1286                 return -ENOMEM;
1287         }
1288
1289         /* we generate a local buffer for the firmware */
1290         buf = kmemdup(data, size, GFP_KERNEL);
1291         if (!buf)
1292                 return -ENOMEM;
1293
1294         /* we need a malloc'ed buffer for usb_control_msg() */
1295         tmp = kmalloc(1, GFP_KERNEL);
1296         if (!tmp) {
1297                 kfree(buf);
1298                 return -ENOMEM;
1299         }
1300
1301         /* stop the current firmware on the device */
1302         *tmp = 1;       /* 7f92 to one */
1303         ret = usb_control_msg(usb, usb_sndctrlpipe(usb, 0),
1304                               USBDUXSUB_FIRMWARE,
1305                               VENDOR_DIR_OUT,
1306                               USBDUXSUB_CPUCS, 0x0000,
1307                               tmp, 1,
1308                               BULK_TIMEOUT);
1309         if (ret < 0) {
1310                 dev_err(dev->class_dev, "can not stop firmware\n");
1311                 goto done;
1312         }
1313
1314         /* upload the new firmware to the device */
1315         ret = usb_control_msg(usb, usb_sndctrlpipe(usb, 0),
1316                               USBDUXSUB_FIRMWARE,
1317                               VENDOR_DIR_OUT,
1318                               0, 0x0000,
1319                               buf, size,
1320                               BULK_TIMEOUT);
1321         if (ret < 0) {
1322                 dev_err(dev->class_dev, "firmware upload failed\n");
1323                 goto done;
1324         }
1325
1326         /* start the new firmware on the device */
1327         *tmp = 0;       /* 7f92 to zero */
1328         ret = usb_control_msg(usb, usb_sndctrlpipe(usb, 0),
1329                               USBDUXSUB_FIRMWARE,
1330                               VENDOR_DIR_OUT,
1331                               USBDUXSUB_CPUCS, 0x0000,
1332                               tmp, 1,
1333                               BULK_TIMEOUT);
1334         if (ret < 0)
1335                 dev_err(dev->class_dev, "can not start firmware\n");
1336
1337 done:
1338         kfree(tmp);
1339         kfree(buf);
1340         return ret;
1341 }
1342
1343 static int usbduxsigma_alloc_usb_buffers(struct comedi_device *dev)
1344 {
1345         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
1346         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1347         struct urb *urb;
1348         int i;
1349
1350         devpriv->dux_commands = kzalloc(SIZEOFDUXBUFFER, GFP_KERNEL);
1351         devpriv->in_buf = kzalloc(SIZEINBUF, GFP_KERNEL);
1352         devpriv->insn_buf = kzalloc(SIZEINSNBUF, GFP_KERNEL);
1353         devpriv->ai_urbs = kcalloc(devpriv->n_ai_urbs, sizeof(urb), GFP_KERNEL);
1354         devpriv->ao_urbs = kcalloc(devpriv->n_ao_urbs, sizeof(urb), GFP_KERNEL);
1355         if (!devpriv->dux_commands || !devpriv->in_buf || !devpriv->insn_buf ||
1356             !devpriv->ai_urbs || !devpriv->ao_urbs)
1357                 return -ENOMEM;
1358
1359         for (i = 0; i < devpriv->n_ai_urbs; i++) {
1360                 /* one frame: 1ms */
1361                 urb = usb_alloc_urb(1, GFP_KERNEL);
1362                 if (!urb)
1363                         return -ENOMEM;
1364                 devpriv->ai_urbs[i] = urb;
1365                 urb->dev = usb;
1366                 /* will be filled later with a pointer to the comedi-device */
1367                 /* and ONLY then the urb should be submitted */
1368                 urb->context = NULL;
1369                 urb->pipe = usb_rcvisocpipe(usb, 6);
1370                 urb->transfer_flags = URB_ISO_ASAP;
1371                 urb->transfer_buffer = kzalloc(SIZEINBUF, GFP_KERNEL);
1372                 if (!urb->transfer_buffer)
1373                         return -ENOMEM;
1374                 urb->complete = usbduxsigma_ai_urb_complete;
1375                 urb->number_of_packets = 1;
1376                 urb->transfer_buffer_length = SIZEINBUF;
1377                 urb->iso_frame_desc[0].offset = 0;
1378                 urb->iso_frame_desc[0].length = SIZEINBUF;
1379         }
1380
1381         for (i = 0; i < devpriv->n_ao_urbs; i++) {
1382                 /* one frame: 1ms */
1383                 urb = usb_alloc_urb(1, GFP_KERNEL);
1384                 if (!urb)
1385                         return -ENOMEM;
1386                 devpriv->ao_urbs[i] = urb;
1387                 urb->dev = usb;
1388                 /* will be filled later with a pointer to the comedi-device */
1389                 /* and ONLY then the urb should be submitted */
1390                 urb->context = NULL;
1391                 urb->pipe = usb_sndisocpipe(usb, 2);
1392                 urb->transfer_flags = URB_ISO_ASAP;
1393                 urb->transfer_buffer = kzalloc(SIZEOUTBUF, GFP_KERNEL);
1394                 if (!urb->transfer_buffer)
1395                         return -ENOMEM;
1396                 urb->complete = usbduxsigma_ao_urb_complete;
1397                 urb->number_of_packets = 1;
1398                 urb->transfer_buffer_length = SIZEOUTBUF;
1399                 urb->iso_frame_desc[0].offset = 0;
1400                 urb->iso_frame_desc[0].length = SIZEOUTBUF;
1401                 urb->interval = 1;      /* (u)frames */
1402         }
1403
1404         if (devpriv->pwm_buf_sz) {
1405                 urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);
1406                 if (!urb)
1407                         return -ENOMEM;
1408                 devpriv->pwm_urb = urb;
1409
1410                 urb->transfer_buffer = kzalloc(devpriv->pwm_buf_sz,
1411                                                GFP_KERNEL);
1412                 if (!urb->transfer_buffer)
1413                         return -ENOMEM;
1414         }
1415
1416         return 0;
1417 }
1418
1419 static void usbduxsigma_free_usb_buffers(struct comedi_device *dev)
1420 {
1421         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1422         struct urb *urb;
1423         int i;
1424
1425         urb = devpriv->pwm_urb;
1426         if (urb) {
1427                 kfree(urb->transfer_buffer);
1428                 usb_free_urb(urb);
1429         }
1430         if (devpriv->ao_urbs) {
1431                 for (i = 0; i < devpriv->n_ao_urbs; i++) {
1432                         urb = devpriv->ao_urbs[i];
1433                         if (urb) {
1434                                 kfree(urb->transfer_buffer);
1435                                 usb_free_urb(urb);
1436                         }
1437                 }
1438                 kfree(devpriv->ao_urbs);
1439         }
1440         if (devpriv->ai_urbs) {
1441                 for (i = 0; i < devpriv->n_ai_urbs; i++) {
1442                         urb = devpriv->ai_urbs[i];
1443                         if (urb) {
1444                                 kfree(urb->transfer_buffer);
1445                                 usb_free_urb(urb);
1446                         }
1447                 }
1448                 kfree(devpriv->ai_urbs);
1449         }
1450         kfree(devpriv->insn_buf);
1451         kfree(devpriv->in_buf);
1452         kfree(devpriv->dux_commands);
1453 }
1454
1455 static int usbduxsigma_auto_attach(struct comedi_device *dev,
1456                                    unsigned long context_unused)
1457 {
1458         struct usb_interface *intf = comedi_to_usb_interface(dev);
1459         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
1460         struct usbduxsigma_private *devpriv;
1461         struct comedi_subdevice *s;
1462         int offset;
1463         int ret;
1464
1465         devpriv = comedi_alloc_devpriv(dev, sizeof(*devpriv));
1466         if (!devpriv)
1467                 return -ENOMEM;
1468
1469         sema_init(&devpriv->sem, 1);
1470
1471         usb_set_intfdata(intf, devpriv);
1472
1473         devpriv->high_speed = (usb->speed == USB_SPEED_HIGH);
1474         if (devpriv->high_speed) {
1475                 devpriv->n_ai_urbs = NUMOFINBUFFERSHIGH;
1476                 devpriv->n_ao_urbs = NUMOFOUTBUFFERSHIGH;
1477                 devpriv->pwm_buf_sz = 512;
1478         } else {
1479                 devpriv->n_ai_urbs = NUMOFINBUFFERSFULL;
1480                 devpriv->n_ao_urbs = NUMOFOUTBUFFERSFULL;
1481         }
1482
1483         ret = usbduxsigma_alloc_usb_buffers(dev);
1484         if (ret)
1485                 return ret;
1486
1487         /* setting to alternate setting 3: enabling iso ep and bulk ep. */
1488         ret = usb_set_interface(usb, intf->altsetting->desc.bInterfaceNumber,
1489                                 3);
1490         if (ret < 0) {
1491                 dev_err(dev->class_dev,
1492                         "could not set alternate setting 3 in high speed\n");
1493                 return ret;
1494         }
1495
1496         ret = comedi_load_firmware(dev, &usb->dev, FIRMWARE,
1497                                    usbduxsigma_firmware_upload, 0);
1498         if (ret)
1499                 return ret;
1500
1501         ret = comedi_alloc_subdevices(dev, (devpriv->high_speed) ? 4 : 3);
1502         if (ret)
1503                 return ret;
1504
1505         /* Analog Input subdevice */
1506         s = &dev->subdevices[0];
1507         dev->read_subdev = s;
1508         s->type         = COMEDI_SUBD_AI;
1509         s->subdev_flags = SDF_READABLE | SDF_GROUND | SDF_CMD_READ | SDF_LSAMPL;
1510         s->n_chan       = NUMCHANNELS;
1511         s->len_chanlist = NUMCHANNELS;
1512         s->maxdata      = 0x00ffffff;
1513         s->range_table  = &usbduxsigma_ai_range;
1514         s->insn_read    = usbduxsigma_ai_insn_read;
1515         s->do_cmdtest   = usbduxsigma_ai_cmdtest;
1516         s->do_cmd       = usbduxsigma_ai_cmd;
1517         s->cancel       = usbduxsigma_ai_cancel;
1518
1519         /* Analog Output subdevice */
1520         s = &dev->subdevices[1];
1521         dev->write_subdev = s;
1522         s->type         = COMEDI_SUBD_AO;
1523         s->subdev_flags = SDF_WRITABLE | SDF_GROUND | SDF_CMD_WRITE;
1524         s->n_chan       = 4;
1525         s->len_chanlist = s->n_chan;
1526         s->maxdata      = 0x00ff;
1527         s->range_table  = &range_unipolar2_5;
1528         s->insn_write   = usbduxsigma_ao_insn_write;
1529         s->insn_read    = usbduxsigma_ao_insn_read;
1530         s->do_cmdtest   = usbduxsigma_ao_cmdtest;
1531         s->do_cmd       = usbduxsigma_ao_cmd;
1532         s->cancel       = usbduxsigma_ao_cancel;
1533
1534         ret = comedi_alloc_subdev_readback(s);
1535         if (ret)
1536                 return ret;
1537
1538         /* Digital I/O subdevice */
1539         s = &dev->subdevices[2];
1540         s->type         = COMEDI_SUBD_DIO;
1541         s->subdev_flags = SDF_READABLE | SDF_WRITABLE;
1542         s->n_chan       = 24;
1543         s->maxdata      = 1;
1544         s->range_table  = &range_digital;
1545         s->insn_bits    = usbduxsigma_dio_insn_bits;
1546         s->insn_config  = usbduxsigma_dio_insn_config;
1547
1548         if (devpriv->high_speed) {
1549                 /* Timer / pwm subdevice */
1550                 s = &dev->subdevices[3];
1551                 s->type         = COMEDI_SUBD_PWM;
1552                 s->subdev_flags = SDF_WRITABLE | SDF_PWM_HBRIDGE;
1553                 s->n_chan       = 8;
1554                 s->maxdata      = devpriv->pwm_buf_sz;
1555                 s->insn_write   = usbduxsigma_pwm_write;
1556                 s->insn_config  = usbduxsigma_pwm_config;
1557
1558                 usbduxsigma_pwm_period(dev, s, PWM_DEFAULT_PERIOD);
1559         }
1560
1561         offset = usbduxsigma_getstatusinfo(dev, 0);
1562         if (offset < 0) {
1563                 dev_err(dev->class_dev,
1564                         "Communication to USBDUXSIGMA failed! Check firmware and cabling.\n");
1565                 return offset;
1566         }
1567
1568         dev_info(dev->class_dev, "ADC_zero = %x\n", offset);
1569
1570         return 0;
1571 }
1572
1573 static void usbduxsigma_detach(struct comedi_device *dev)
1574 {
1575         struct usb_interface *intf = comedi_to_usb_interface(dev);
1576         struct usbduxsigma_private *devpriv = dev->private;
1577
1578         usb_set_intfdata(intf, NULL);
1579
1580         if (!devpriv)
1581                 return;
1582
1583         down(&devpriv->sem);
1584
1585         /* force unlink all urbs */
1586         usbduxsigma_ai_stop(dev, 1);
1587         usbduxsigma_ao_stop(dev, 1);
1588         usbduxsigma_pwm_stop(dev, 1);
1589
1590         usbduxsigma_free_usb_buffers(dev);
1591
1592         up(&devpriv->sem);
1593 }
1594
1595 static struct comedi_driver usbduxsigma_driver = {
1596         .driver_name    = "usbduxsigma",
1597         .module         = THIS_MODULE,
1598         .auto_attach    = usbduxsigma_auto_attach,
1599         .detach         = usbduxsigma_detach,
1600 };
1601
1602 static int usbduxsigma_usb_probe(struct usb_interface *intf,
1603                                  const struct usb_device_id *id)
1604 {
1605         return comedi_usb_auto_config(intf, &usbduxsigma_driver, 0);
1606 }
1607
1608 static const struct usb_device_id usbduxsigma_usb_table[] = {
1609         { USB_DEVICE(0x13d8, 0x0020) },
1610         { USB_DEVICE(0x13d8, 0x0021) },
1611         { USB_DEVICE(0x13d8, 0x0022) },
1612         { }
1613 };
1614 MODULE_DEVICE_TABLE(usb, usbduxsigma_usb_table);
1615
1616 static struct usb_driver usbduxsigma_usb_driver = {
1617         .name           = "usbduxsigma",
1618         .probe          = usbduxsigma_usb_probe,
1619         .disconnect     = comedi_usb_auto_unconfig,
1620         .id_table       = usbduxsigma_usb_table,
1621 };
1622 module_comedi_usb_driver(usbduxsigma_driver, usbduxsigma_usb_driver);
1623
1624 MODULE_AUTHOR("Bernd Porr, mail@berndporr.me.uk");
1625 MODULE_DESCRIPTION("Stirling/ITL USB-DUX SIGMA -- mail@berndporr.me.uk");
1626 MODULE_LICENSE("GPL");
1627 MODULE_FIRMWARE(FIRMWARE);