devLib/gertboard.c

   1 /*
   2  * gertboard.c:
   3  *      Access routines for the SPI devices on the Gertboard
   4  *      Copyright (c) 2012 Gordon Henderson
   5  *
   6  *      The Gertboard has:
   7  *
   8  *              An MCP3002 dual-channel A to D convertor connected
   9  *              to the SPI bus, selected by chip-select A, and:
  10  *
  11  *              An MCP4802 dual-channel D to A convertor connected
  12  *              to the SPI bus, selected via chip-select B.
  13  *
  14  ***********************************************************************
  15  * This file is part of wiringPi:
  16  *      https://projects.drogon.net/raspberry-pi/wiringpi/
  17  *
  18  *    wiringPi is free software: you can redistribute it and/or modify
  19  *    it under the terms of the GNU Lesser General Public License as
  20  *    published by the Free Software Foundation, either version 3 of the
  21  *    License, or (at your option) any later version.
  22  *
  23  *    wiringPi is distributed in the hope that it will be useful,
  24  *    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  25  *    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  26  *    GNU Lesser General Public License for more details.
  27  *
  28  *    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  29  *    License along with wiringPi.
  30  *    If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  31  ***********************************************************************
  32  */
  33
  34
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <stdint.h>
  37 #include <fcntl.h>
  38 #include <sys/ioctl.h>
  39 #include <linux/spi/spidev.h>
  40
  41 #include <wiringPi.h>
  42 #include <wiringPiSPI.h>
  43
  44 #include "gertboard.h"
  45
  46 // The A-D convertor won't run at more than 1MHz @ 3.3v
  47
  48 #define SPI_ADC_SPEED   1000000
  49 #define SPI_DAC_SPEED   1000000
  50 #define SPI_A2D               0
  51 #define SPI_D2A               1
  52
  53
  54 /*
  55  * gertboardAnalogWrite:
  56  *      Write an 8-bit data value to the MCP4802 Analog to digital
  57  *      convertor on the Gertboard.
  58  *********************************************************************************
  59  */
  60
  61 void gertboardAnalogWrite (const int chan, const int value)
  62 {
  63   uint8_t spiData [2] ;
  64   uint8_t chanBits, dataBits ;
  65
  66   if (chan == 0)
  67     chanBits = 0x30 ;
  68   else
  69     chanBits = 0xB0 ;
  70
  71   chanBits |= ((value >> 4) & 0x0F) ;
  72   dataBits  = ((value << 4) & 0xF0) ;
  73
  74   spiData [0] = chanBits ;
  75   spiData [1] = dataBits ;
  76
  77   wiringPiSPIDataRW (SPI_D2A, spiData, 2) ;
  78 }
  79
  80
  81 /*
  82  * gertboardAnalogRead:
  83  *      Return the analog value of the given channel (0/1).
  84  *      The A/D is a 10-bit device
  85  *********************************************************************************
  86  */
  87
  88 int gertboardAnalogRead (const int chan)
  89 {
  90   uint8_t spiData [2] ;
  91
  92   uint8_t chanBits ;
  93
  94   if (chan == 0)
  95     chanBits = 0b11010000 ;
  96   else
  97     chanBits = 0b11110000 ;
  98
  99   spiData [0] = chanBits ;
 100   spiData [1] = 0 ;
 101
 102   wiringPiSPIDataRW (SPI_A2D, spiData, 2) ;
 103
 104   return ((spiData [0] << 7) | (spiData [1] >> 1)) & 0x3FF ;
 105 }
 106
 107
 108 /*
 109  * gertboardSPISetup:
 110  *      Initialise the SPI bus, etc.
 111  *********************************************************************************
 112  */
 113
 114 int gertboardSPISetup (void)
 115 {
 116   if (wiringPiSPISetup (SPI_A2D, SPI_ADC_SPEED) < 0)
 117     return -1 ;
 118
 119   if (wiringPiSPISetup (SPI_D2A, SPI_DAC_SPEED) < 0)
 120     return -1 ;
 121
 122   return 0 ;
 123 }
 124
 125
 126 /*
 127  * New wiringPi node extension methods.
 128  *********************************************************************************
 129  */
 130
 131 static int myAnalogRead (struct wiringPiNodeStruct *node, const int chan)
 132 {
 133   return gertboardAnalogRead (chan - node->pinBase) ;
 134 }
 135
 136 static void myAnalogWrite (struct wiringPiNodeStruct *node, const int chan, const int value)
 137 {
 138   gertboardAnalogWrite (chan - node->pinBase, value) ;
 139 }
 140
 141
 142 /*
 143  * gertboardAnalogSetup:
 144  *      Create a new wiringPi device node for the analog devices on the
 145  *      Gertboard. We create one node with 2 pins - each pin being read
 146  *      and write - although the operations actually go to different
 147  *      hardware devices.
 148  *********************************************************************************
 149  */
 150
 151 int gertboardAnalogSetup (const int pinBase)
 152 {
 153   struct wiringPiNodeStruct *node ;
 154   int    x ;
 155
 156   if (( x = gertboardSPISetup ()) != 0)
 157     return  x;
 158
 159   node = wiringPiNewNode (pinBase, 2) ;
 160   node->analogRead  = myAnalogRead ;
 161   node->analogWrite = myAnalogWrite ;
 162
 163   return 0 ;
 164 }