kernel/drivers/staging/comedi/drivers/usbdux.c

   1 /*
   2  * usbdux.c
   3  * Copyright (C) 2003-2014 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: usbdux
  18  * Description: University of Stirling USB DAQ & INCITE Technology Limited
  19  * Devices: [ITL] USB-DUX (usbdux)
  20  * Author: Bernd Porr <mail@berndporr.me.uk>
  21  * Updated: 10 Oct 2014
  22  * Status: Stable
  23  *
  24  * Connection scheme for the counter at the digital port:
  25  * 0=/CLK0, 1=UP/DOWN0, 2=RESET0, 4=/CLK1, 5=UP/DOWN1, 6=RESET1.
  26  * The sampling rate of the counter is approximately 500Hz.
  27  *
  28  * Note that under USB2.0 the length of the channel list determines
  29  * the max sampling rate. If you sample only one channel you get 8kHz
  30  * sampling rate. If you sample two channels you get 4kHz and so on.
  31  */
  32
  33 /*
  34  * I must give credit here to Chris Baugher who
  35  * wrote the driver for AT-MIO-16d. I used some parts of this
  36  * driver. I also must give credits to David Brownell
  37  * who supported me with the USB development.
  38  *
  39  * Bernd Porr
  40  *
  41  *
  42  * Revision history:
  43  * 0.94: D/A output should work now with any channel list combinations
  44  * 0.95: .owner commented out for kernel vers below 2.4.19
  45  *       sanity checks in ai/ao_cmd
  46  * 0.96: trying to get it working with 2.6, moved all memory alloc to comedi's
  47  *       attach final USB IDs
  48  *       moved memory allocation completely to the corresponding comedi
  49  *       functions firmware upload is by fxload and no longer by comedi (due to
  50  *       enumeration)
  51  * 0.97: USB IDs received, adjusted table
  52  * 0.98: SMP, locking, memory alloc: moved all usb memory alloc
  53  *       to the usb subsystem and moved all comedi related memory
  54  *       alloc to comedi.
  55  *       | kernel | registration | usbdux-usb | usbdux-comedi | comedi |
  56  * 0.99: USB 2.0: changed protocol to isochronous transfer
  57  *                IRQ transfer is too buggy and too risky in 2.0
  58  *                for the high speed ISO transfer is now a working version
  59  *                available
  60  * 0.99b: Increased the iso transfer buffer for high sp.to 10 buffers. Some VIA
  61  *        chipsets miss out IRQs. Deeper buffering is needed.
  62  * 1.00: full USB 2.0 support for the A/D converter. Now: max 8kHz sampling
  63  *       rate.
  64  *       Firmware vers 1.00 is needed for this.
  65  *       Two 16 bit up/down/reset counter with a sampling rate of 1kHz
  66  *       And loads of cleaning up, in particular streamlining the
  67  *       bulk transfers.
  68  * 1.1:  moved EP4 transfers to EP1 to make space for a PWM output on EP4
  69  * 1.2:  added PWM support via EP4
  70  * 2.0:  PWM seems to be stable and is not interfering with the other functions
  71  * 2.1:  changed PWM API
  72  * 2.2:  added firmware kernel request to fix an udev problem
  73  * 2.3:  corrected a bug in bulk timeouts which were far too short
  74  * 2.4:  fixed a bug which causes the driver to hang when it ran out of data.
  75  *       Thanks to Jan-Matthias Braun and Ian to spot the bug and fix it.
  76  *
  77  */
  78
  79 #include <linux/kernel.h>
  80 #include <linux/module.h>
  81 #include <linux/slab.h>
  82 #include <linux/input.h>
  83 #include <linux/fcntl.h>
  84 #include <linux/compiler.h>
  85
  86 #include "../comedi_usb.h"
  87
  88 /* constants for firmware upload and download */
  89 #define USBDUX_FIRMWARE         "usbdux_firmware.bin"
  90 #define USBDUX_FIRMWARE_MAX_LEN 0x2000
  91 #define USBDUX_FIRMWARE_CMD     0xa0
  92 #define VENDOR_DIR_IN           0xc0
  93 #define VENDOR_DIR_OUT          0x40
  94 #define USBDUX_CPU_CS           0xe600
  95
  96 /* usbdux bulk transfer commands */
  97 #define USBDUX_CMD_MULT_AI      0
  98 #define USBDUX_CMD_AO           1
  99 #define USBDUX_CMD_DIO_CFG      2
 100 #define USBDUX_CMD_DIO_BITS     3
 101 #define USBDUX_CMD_SINGLE_AI    4
 102 #define USBDUX_CMD_TIMER_RD     5
 103 #define USBDUX_CMD_TIMER_WR     6
 104 #define USBDUX_CMD_PWM_ON       7
 105 #define USBDUX_CMD_PWM_OFF      8
 106
 107 /* timeout for the USB-transfer in ms */
 108 #define BULK_TIMEOUT            1000
 109
 110 /* 300Hz max frequ under PWM */
 111 #define MIN_PWM_PERIOD  ((long)(1E9/300))
 112
 113 /* Default PWM frequency */
 114 #define PWM_DEFAULT_PERIOD ((long)(1E9/100))
 115
 116 /* Size of one A/D value */
 117 #define SIZEADIN          ((sizeof(uint16_t)))
 118
 119 /*
 120  * Size of the input-buffer IN BYTES
 121  * Always multiple of 8 for 8 microframes which is needed in the highspeed mode
 122  */
 123 #define SIZEINBUF         ((8*SIZEADIN))
 124
 125 /* 16 bytes. */
 126 #define SIZEINSNBUF       16
 127
 128 /* size of one value for the D/A converter: channel and value */
 129 #define SIZEDAOUT          ((sizeof(uint8_t)+sizeof(uint16_t)))
 130
 131 /*
 132  * Size of the output-buffer in bytes
 133  * Actually only the first 4 triplets are used but for the
 134  * high speed mode we need to pad it to 8 (microframes).
 135  */
 136 #define SIZEOUTBUF         ((8*SIZEDAOUT))
 137
 138 /*
 139  * Size of the buffer for the dux commands: just now max size is determined
 140  * by the analogue out + command byte + panic bytes...
 141  */
 142 #define SIZEOFDUXBUFFER    ((8*SIZEDAOUT+2))
 143
 144 /* Number of in-URBs which receive the data: min=2 */
 145 #define NUMOFINBUFFERSFULL     5
 146
 147 /* Number of out-URBs which send the data: min=2 */
 148 #define NUMOFOUTBUFFERSFULL    5
 149
 150 /* Number of in-URBs which receive the data: min=5 */
 151 /* must have more buffers due to buggy USB ctr */
 152 #define NUMOFINBUFFERSHIGH     10
 153
 154 /* Number of out-URBs which send the data: min=5 */
 155 /* must have more buffers due to buggy USB ctr */
 156 #define NUMOFOUTBUFFERSHIGH    10
 157
 158 /* number of retries to get the right dux command */
 159 #define RETRIES 10
 160
 161 static const struct comedi_lrange range_usbdux_ai_range = {
 162         4, {
 163                 BIP_RANGE(4.096),
 164                 BIP_RANGE(4.096 / 2),
 165                 UNI_RANGE(4.096),
 166                 UNI_RANGE(4.096 / 2)
 167         }
 168 };
 169
 170 static const struct comedi_lrange range_usbdux_ao_range = {
 171         2, {
 172                 BIP_RANGE(4.096),
 173                 UNI_RANGE(4.096)
 174         }
 175 };
 176
 177 struct usbdux_private {
 178         /* actual number of in-buffers */
 179         int n_ai_urbs;
 180         /* actual number of out-buffers */
 181         int n_ao_urbs;
 182         /* ISO-transfer handling: buffers */
 183         struct urb **ai_urbs;
 184         struct urb **ao_urbs;
 185         /* pwm-transfer handling */
 186         struct urb *pwm_urb;
 187         /* PWM period */
 188         unsigned int pwm_period;
 189         /* PWM internal delay for the GPIF in the FX2 */
 190         uint8_t pwm_delay;
 191         /* size of the PWM buffer which holds the bit pattern */
 192         int pwm_buf_sz;
 193         /* input buffer for the ISO-transfer */
 194         __le16 *in_buf;
 195         /* input buffer for single insn */
 196         __le16 *insn_buf;
 197
 198         unsigned int high_speed:1;
 199         unsigned int ai_cmd_running:1;
 200         unsigned int ao_cmd_running:1;
 201         unsigned int pwm_cmd_running:1;
 202
 203         /* time between samples in units of the timer */
 204         unsigned int ai_timer;
 205         unsigned int ao_timer;
 206         /* counter between aquisitions */
 207         unsigned int ai_counter;
 208         unsigned int ao_counter;
 209         /* interval in frames/uframes */
 210         unsigned int ai_interval;
 211         /* commands */
 212         uint8_t *dux_commands;
 213         struct semaphore sem;
 214 };
 215
 216 static void usbdux_unlink_urbs(struct urb **urbs, int num_urbs)
 217 {
 218         int i;
 219
 220         for (i = 0; i < num_urbs; i++)
 221                 usb_kill_urb(urbs[i]);
 222 }
 223
 224 static void usbdux_ai_stop(struct comedi_device *dev, int do_unlink)
 225 {
 226         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 227
 228         if (do_unlink && devpriv->ai_urbs)
 229                 usbdux_unlink_urbs(devpriv->ai_urbs, devpriv->n_ai_urbs);
 230
 231         devpriv->ai_cmd_running = 0;
 232 }
 233
 234 static int usbdux_ai_cancel(struct comedi_device *dev,
 235                             struct comedi_subdevice *s)
 236 {
 237         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 238
 239         /* prevent other CPUs from submitting new commands just now */
 240         down(&devpriv->sem);
 241         /* unlink only if the urb really has been submitted */
 242         usbdux_ai_stop(dev, devpriv->ai_cmd_running);
 243         up(&devpriv->sem);
 244
 245         return 0;
 246 }
 247
 248 static void usbduxsub_ai_handle_urb(struct comedi_device *dev,
 249                                     struct comedi_subdevice *s,
 250                                     struct urb *urb)
 251 {
 252         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 253         struct comedi_async *async = s->async;
 254         struct comedi_cmd *cmd = &async->cmd;
 255         int ret;
 256         int i;
 257
 258         devpriv->ai_counter--;
 259         if (devpriv->ai_counter == 0) {
 260                 devpriv->ai_counter = devpriv->ai_timer;
 261
 262                 /* get the data from the USB bus and hand it over to comedi */
 263                 for (i = 0; i < cmd->chanlist_len; i++) {
 264                         unsigned int range = CR_RANGE(cmd->chanlist[i]);
 265                         uint16_t val = le16_to_cpu(devpriv->in_buf[i]);
 266
 267                         /* bipolar data is two's-complement */
 268                         if (comedi_range_is_bipolar(s, range))
 269                                 val ^= ((s->maxdata + 1) >> 1);
 270
 271                         /* transfer data */
 272                         if (!comedi_buf_write_samples(s, &val, 1))
 273                                 return;
 274                 }
 275
 276                 if (cmd->stop_src == TRIG_COUNT &&
 277                     async->scans_done >= cmd->stop_arg)
 278                         async->events |= COMEDI_CB_EOA;
 279         }
 280
 281         /* if command is still running, resubmit urb */
 282         if (!(async->events & COMEDI_CB_CANCEL_MASK)) {
 283                 urb->dev = comedi_to_usb_dev(dev);
 284                 ret = usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC);
 285                 if (ret < 0) {
 286                         dev_err(dev->class_dev,
 287                                 "urb resubmit failed in int-context! err=%d\n",
 288                                 ret);
 289                         if (ret == -EL2NSYNC)
 290                                 dev_err(dev->class_dev,
 291                                         "buggy USB host controller or bug in IRQ handler!\n");
 292                         async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 293                 }
 294         }
 295 }
 296
 297 static void usbduxsub_ai_isoc_irq(struct urb *urb)
 298 {
 299         struct comedi_device *dev = urb->context;
 300         struct comedi_subdevice *s = dev->read_subdev;
 301         struct comedi_async *async = s->async;
 302         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 303
 304         /* exit if not running a command, do not resubmit urb */
 305         if (!devpriv->ai_cmd_running)
 306                 return;
 307
 308         switch (urb->status) {
 309         case 0:
 310                 /* copy the result in the transfer buffer */
 311                 memcpy(devpriv->in_buf, urb->transfer_buffer, SIZEINBUF);
 312                 usbduxsub_ai_handle_urb(dev, s, urb);
 313                 break;
 314
 315         case -EILSEQ:
 316                 /*
 317                  * error in the ISOchronous data
 318                  * we don't copy the data into the transfer buffer
 319                  * and recycle the last data byte
 320                  */
 321                 dev_dbg(dev->class_dev, "CRC error in ISO IN stream\n");
 322                 usbduxsub_ai_handle_urb(dev, s, urb);
 323                 break;
 324
 325         case -ECONNRESET:
 326         case -ENOENT:
 327         case -ESHUTDOWN:
 328         case -ECONNABORTED:
 329                 /* after an unlink command, unplug, ... etc */
 330                 async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 331                 break;
 332
 333         default:
 334                 /* a real error */
 335                 dev_err(dev->class_dev,
 336                         "Non-zero urb status received in ai intr context: %d\n",
 337                         urb->status);
 338                 async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 339                 break;
 340         }
 341
 342         /*
 343          * comedi_handle_events() cannot be used in this driver. The (*cancel)
 344          * operation would unlink the urb.
 345          */
 346         if (async->events & COMEDI_CB_CANCEL_MASK)
 347                 usbdux_ai_stop(dev, 0);
 348
 349         comedi_event(dev, s);
 350 }
 351
 352 static void usbdux_ao_stop(struct comedi_device *dev, int do_unlink)
 353 {
 354         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 355
 356         if (do_unlink && devpriv->ao_urbs)
 357                 usbdux_unlink_urbs(devpriv->ao_urbs, devpriv->n_ao_urbs);
 358
 359         devpriv->ao_cmd_running = 0;
 360 }
 361
 362 static int usbdux_ao_cancel(struct comedi_device *dev,
 363                             struct comedi_subdevice *s)
 364 {
 365         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 366
 367         /* prevent other CPUs from submitting a command just now */
 368         down(&devpriv->sem);
 369         /* unlink only if it is really running */
 370         usbdux_ao_stop(dev, devpriv->ao_cmd_running);
 371         up(&devpriv->sem);
 372
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 static void usbduxsub_ao_handle_urb(struct comedi_device *dev,
 377                                     struct comedi_subdevice *s,
 378                                     struct urb *urb)
 379 {
 380         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 381         struct comedi_async *async = s->async;
 382         struct comedi_cmd *cmd = &async->cmd;
 383         uint8_t *datap;
 384         int ret;
 385         int i;
 386
 387         devpriv->ao_counter--;
 388         if (devpriv->ao_counter == 0) {
 389                 devpriv->ao_counter = devpriv->ao_timer;
 390
 391                 if (cmd->stop_src == TRIG_COUNT &&
 392                     async->scans_done >= cmd->stop_arg) {
 393                         async->events |= COMEDI_CB_EOA;
 394                         return;
 395                 }
 396
 397                 /* transmit data to the USB bus */
 398                 datap = urb->transfer_buffer;
 399                 *datap++ = cmd->chanlist_len;
 400                 for (i = 0; i < cmd->chanlist_len; i++) {
 401                         unsigned int chan = CR_CHAN(cmd->chanlist[i]);
 402                         unsigned short val;
 403
 404                         if (!comedi_buf_read_samples(s, &val, 1)) {
 405                                 dev_err(dev->class_dev, "buffer underflow\n");
 406                                 async->events |= COMEDI_CB_OVERFLOW;
 407                                 return;
 408                         }
 409
 410                         /* pointer to the DA */
 411                         *datap++ = val & 0xff;
 412                         *datap++ = (val >> 8) & 0xff;
 413                         *datap++ = chan << 6;
 414                         s->readback[chan] = val;
 415                 }
 416         }
 417
 418         /* if command is still running, resubmit urb for BULK transfer */
 419         if (!(async->events & COMEDI_CB_CANCEL_MASK)) {
 420                 urb->transfer_buffer_length = SIZEOUTBUF;
 421                 urb->dev = comedi_to_usb_dev(dev);
 422                 urb->status = 0;
 423                 if (devpriv->high_speed)
 424                         urb->interval = 8;      /* uframes */
 425                 else
 426                         urb->interval = 1;      /* frames */
 427                 urb->number_of_packets = 1;
 428                 urb->iso_frame_desc[0].offset = 0;
 429                 urb->iso_frame_desc[0].length = SIZEOUTBUF;
 430                 urb->iso_frame_desc[0].status = 0;
 431                 ret = usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC);
 432                 if (ret < 0) {
 433                         dev_err(dev->class_dev,
 434                                 "ao urb resubm failed in int-cont. ret=%d",
 435                                 ret);
 436                         if (ret == -EL2NSYNC)
 437                                 dev_err(dev->class_dev,
 438                                         "buggy USB host controller or bug in IRQ handling!\n");
 439                         async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 440                 }
 441         }
 442 }
 443
 444 static void usbduxsub_ao_isoc_irq(struct urb *urb)
 445 {
 446         struct comedi_device *dev = urb->context;
 447         struct comedi_subdevice *s = dev->write_subdev;
 448         struct comedi_async *async = s->async;
 449         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 450
 451         /* exit if not running a command, do not resubmit urb */
 452         if (!devpriv->ao_cmd_running)
 453                 return;
 454
 455         switch (urb->status) {
 456         case 0:
 457                 usbduxsub_ao_handle_urb(dev, s, urb);
 458                 break;
 459
 460         case -ECONNRESET:
 461         case -ENOENT:
 462         case -ESHUTDOWN:
 463         case -ECONNABORTED:
 464                 /* after an unlink command, unplug, ... etc */
 465                 async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 466                 break;
 467
 468         default:
 469                 /* a real error */
 470                 dev_err(dev->class_dev,
 471                         "Non-zero urb status received in ao intr context: %d\n",
 472                         urb->status);
 473                 async->events |= COMEDI_CB_ERROR;
 474                 break;
 475         }
 476
 477         /*
 478          * comedi_handle_events() cannot be used in this driver. The (*cancel)
 479          * operation would unlink the urb.
 480          */
 481         if (async->events & COMEDI_CB_CANCEL_MASK)
 482                 usbdux_ao_stop(dev, 0);
 483
 484         comedi_event(dev, s);
 485 }
 486
 487 static int usbdux_submit_urbs(struct comedi_device *dev,
 488                               struct urb **urbs, int num_urbs,
 489                               int input_urb)
 490 {
 491         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
 492         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 493         struct urb *urb;
 494         int ret;
 495         int i;
 496
 497         /* Submit all URBs and start the transfer on the bus */
 498         for (i = 0; i < num_urbs; i++) {
 499                 urb = urbs[i];
 500
 501                 /* in case of a resubmission after an unlink... */
 502                 if (input_urb)
 503                         urb->interval = devpriv->ai_interval;
 504                 urb->context = dev;
 505                 urb->dev = usb;
 506                 urb->status = 0;
 507                 urb->transfer_flags = URB_ISO_ASAP;
 508
 509                 ret = usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC);
 510                 if (ret)
 511                         return ret;
 512         }
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 static int usbdux_ai_cmdtest(struct comedi_device *dev,
 517                              struct comedi_subdevice *s, struct comedi_cmd *cmd)
 518 {
 519         struct usbdux_private *this_usbduxsub = dev->private;
 520         int err = 0, i;
 521         unsigned int tmp_timer;
 522
 523         /* Step 1 : check if triggers are trivially valid */
 524
 525         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->start_src, TRIG_NOW | TRIG_INT);
 526         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->scan_begin_src, TRIG_TIMER);
 527         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->convert_src, TRIG_NOW);
 528         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->scan_end_src, TRIG_COUNT);
 529         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->stop_src, TRIG_COUNT | TRIG_NONE);
 530
 531         if (err)
 532                 return 1;
 533
 534         /* Step 2a : make sure trigger sources are unique */
 535
 536         err |= comedi_check_trigger_is_unique(cmd->start_src);
 537         err |= comedi_check_trigger_is_unique(cmd->stop_src);
 538
 539         /* Step 2b : and mutually compatible */
 540
 541         if (err)
 542                 return 2;
 543
 544         /* Step 3: check if arguments are trivially valid */
 545
 546         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->start_arg, 0);
 547
 548         if (cmd->scan_begin_src == TRIG_FOLLOW) /* internal trigger */
 549                 err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_begin_arg, 0);
 550
 551         if (cmd->scan_begin_src == TRIG_TIMER) {
 552                 if (this_usbduxsub->high_speed) {
 553                         /*
 554                          * In high speed mode microframes are possible.
 555                          * However, during one microframe we can roughly
 556                          * sample one channel. Thus, the more channels
 557                          * are in the channel list the more time we need.
 558                          */
 559                         i = 1;
 560                         /* find a power of 2 for the number of channels */
 561                         while (i < (cmd->chanlist_len))
 562                                 i = i * 2;
 563
 564                         err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->
 565                                                             scan_begin_arg,
 566                                                             1000000 / 8 * i);
 567                         /* now calc the real sampling rate with all the
 568                          * rounding errors */
 569                         tmp_timer =
 570                             ((unsigned int)(cmd->scan_begin_arg / 125000)) *
 571                             125000;
 572                 } else {
 573                         /* full speed */
 574                         /* 1kHz scans every USB frame */
 575                         err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->
 576                                                             scan_begin_arg,
 577                                                             1000000);
 578                         /*
 579                          * calc the real sampling rate with the rounding errors
 580                          */
 581                         tmp_timer = ((unsigned int)(cmd->scan_begin_arg /
 582                                                    1000000)) * 1000000;
 583                 }
 584                 err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_begin_arg,
 585                                                    tmp_timer);
 586         }
 587
 588         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_end_arg,
 589                                            cmd->chanlist_len);
 590
 591         if (cmd->stop_src == TRIG_COUNT)
 592                 err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->stop_arg, 1);
 593         else    /* TRIG_NONE */
 594                 err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->stop_arg, 0);
 595
 596         if (err)
 597                 return 3;
 598
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 /*
 603  * creates the ADC command for the MAX1271
 604  * range is the range value from comedi
 605  */
 606 static uint8_t create_adc_command(unsigned int chan, unsigned int range)
 607 {
 608         uint8_t p = (range <= 1);
 609         uint8_t r = ((range % 2) == 0);
 610
 611         return (chan << 4) | ((p == 1) << 2) | ((r == 1) << 3);
 612 }
 613
 614 static int send_dux_commands(struct comedi_device *dev, unsigned int cmd_type)
 615 {
 616         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
 617         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 618         int nsent;
 619
 620         devpriv->dux_commands[0] = cmd_type;
 621
 622         return usb_bulk_msg(usb, usb_sndbulkpipe(usb, 1),
 623                             devpriv->dux_commands, SIZEOFDUXBUFFER,
 624                             &nsent, BULK_TIMEOUT);
 625 }
 626
 627 static int receive_dux_commands(struct comedi_device *dev, unsigned int command)
 628 {
 629         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
 630         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 631         int ret;
 632         int nrec;
 633         int i;
 634
 635         for (i = 0; i < RETRIES; i++) {
 636                 ret = usb_bulk_msg(usb, usb_rcvbulkpipe(usb, 8),
 637                                    devpriv->insn_buf, SIZEINSNBUF,
 638                                    &nrec, BULK_TIMEOUT);
 639                 if (ret < 0)
 640                         return ret;
 641                 if (le16_to_cpu(devpriv->insn_buf[0]) == command)
 642                         return ret;
 643         }
 644         /* command not received */
 645         return -EFAULT;
 646 }
 647
 648 static int usbdux_ai_inttrig(struct comedi_device *dev,
 649                              struct comedi_subdevice *s,
 650                              unsigned int trig_num)
 651 {
 652         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 653         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 654         int ret;
 655
 656         if (trig_num != cmd->start_arg)
 657                 return -EINVAL;
 658
 659         down(&devpriv->sem);
 660
 661         if (!devpriv->ai_cmd_running) {
 662                 devpriv->ai_cmd_running = 1;
 663                 ret = usbdux_submit_urbs(dev, devpriv->ai_urbs,
 664                                          devpriv->n_ai_urbs, 1);
 665                 if (ret < 0) {
 666                         devpriv->ai_cmd_running = 0;
 667                         goto ai_trig_exit;
 668                 }
 669                 s->async->inttrig = NULL;
 670         } else {
 671                 ret = -EBUSY;
 672         }
 673
 674 ai_trig_exit:
 675         up(&devpriv->sem);
 676         return ret;
 677 }
 678
 679 static int usbdux_ai_cmd(struct comedi_device *dev, struct comedi_subdevice *s)
 680 {
 681         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 682         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 683         int len = cmd->chanlist_len;
 684         int ret = -EBUSY;
 685         int i;
 686
 687         /* block other CPUs from starting an ai_cmd */
 688         down(&devpriv->sem);
 689
 690         if (devpriv->ai_cmd_running)
 691                 goto ai_cmd_exit;
 692
 693         devpriv->dux_commands[1] = len;
 694         for (i = 0; i < len; ++i) {
 695                 unsigned int chan = CR_CHAN(cmd->chanlist[i]);
 696                 unsigned int range = CR_RANGE(cmd->chanlist[i]);
 697
 698                 devpriv->dux_commands[i + 2] = create_adc_command(chan, range);
 699         }
 700
 701         ret = send_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_MULT_AI);
 702         if (ret < 0)
 703                 goto ai_cmd_exit;
 704
 705         if (devpriv->high_speed) {
 706                 /*
 707                  * every channel gets a time window of 125us. Thus, if we
 708                  * sample all 8 channels we need 1ms. If we sample only one
 709                  * channel we need only 125us
 710                  */
 711                 devpriv->ai_interval = 1;
 712                 /* find a power of 2 for the interval */
 713                 while (devpriv->ai_interval < len)
 714                         devpriv->ai_interval *= 2;
 715
 716                 devpriv->ai_timer = cmd->scan_begin_arg /
 717                                     (125000 * devpriv->ai_interval);
 718         } else {
 719                 /* interval always 1ms */
 720                 devpriv->ai_interval = 1;
 721                 devpriv->ai_timer = cmd->scan_begin_arg / 1000000;
 722         }
 723         if (devpriv->ai_timer < 1) {
 724                 ret = -EINVAL;
 725                 goto ai_cmd_exit;
 726         }
 727
 728         devpriv->ai_counter = devpriv->ai_timer;
 729
 730         if (cmd->start_src == TRIG_NOW) {
 731                 /* enable this acquisition operation */
 732                 devpriv->ai_cmd_running = 1;
 733                 ret = usbdux_submit_urbs(dev, devpriv->ai_urbs,
 734                                          devpriv->n_ai_urbs, 1);
 735                 if (ret < 0) {
 736                         devpriv->ai_cmd_running = 0;
 737                         /* fixme: unlink here?? */
 738                         goto ai_cmd_exit;
 739                 }
 740                 s->async->inttrig = NULL;
 741         } else {
 742                 /* TRIG_INT */
 743                 /* don't enable the acquision operation */
 744                 /* wait for an internal signal */
 745                 s->async->inttrig = usbdux_ai_inttrig;
 746         }
 747
 748 ai_cmd_exit:
 749         up(&devpriv->sem);
 750
 751         return ret;
 752 }
 753
 754 /* Mode 0 is used to get a single conversion on demand */
 755 static int usbdux_ai_insn_read(struct comedi_device *dev,
 756                                struct comedi_subdevice *s,
 757                                struct comedi_insn *insn,
 758                                unsigned int *data)
 759 {
 760         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 761         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
 762         unsigned int range = CR_RANGE(insn->chanspec);
 763         unsigned int val;
 764         int ret = -EBUSY;
 765         int i;
 766
 767         down(&devpriv->sem);
 768
 769         if (devpriv->ai_cmd_running)
 770                 goto ai_read_exit;
 771
 772         /* set command for the first channel */
 773         devpriv->dux_commands[1] = create_adc_command(chan, range);
 774
 775         /* adc commands */
 776         ret = send_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_SINGLE_AI);
 777         if (ret < 0)
 778                 goto ai_read_exit;
 779
 780         for (i = 0; i < insn->n; i++) {
 781                 ret = receive_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_SINGLE_AI);
 782                 if (ret < 0)
 783                         goto ai_read_exit;
 784
 785                 val = le16_to_cpu(devpriv->insn_buf[1]);
 786
 787                 /* bipolar data is two's-complement */
 788                 if (comedi_range_is_bipolar(s, range))
 789                         val ^= ((s->maxdata + 1) >> 1);
 790
 791                 data[i] = val;
 792         }
 793
 794 ai_read_exit:
 795         up(&devpriv->sem);
 796
 797         return ret ? ret : insn->n;
 798 }
 799
 800 static int usbdux_ao_insn_read(struct comedi_device *dev,
 801                                struct comedi_subdevice *s,
 802                                struct comedi_insn *insn,
 803                                unsigned int *data)
 804 {
 805         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 806         int ret;
 807
 808         down(&devpriv->sem);
 809         ret = comedi_readback_insn_read(dev, s, insn, data);
 810         up(&devpriv->sem);
 811
 812         return ret;
 813 }
 814
 815 static int usbdux_ao_insn_write(struct comedi_device *dev,
 816                                 struct comedi_subdevice *s,
 817                                 struct comedi_insn *insn,
 818                                 unsigned int *data)
 819 {
 820         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 821         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
 822         unsigned int val = s->readback[chan];
 823         __le16 *p = (__le16 *)&devpriv->dux_commands[2];
 824         int ret = -EBUSY;
 825         int i;
 826
 827         down(&devpriv->sem);
 828
 829         if (devpriv->ao_cmd_running)
 830                 goto ao_write_exit;
 831
 832         /* number of channels: 1 */
 833         devpriv->dux_commands[1] = 1;
 834         /* channel number */
 835         devpriv->dux_commands[4] = chan << 6;
 836
 837         for (i = 0; i < insn->n; i++) {
 838                 val = data[i];
 839
 840                 /* one 16 bit value */
 841                 *p = cpu_to_le16(val);
 842
 843                 ret = send_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_AO);
 844                 if (ret < 0)
 845                         goto ao_write_exit;
 846
 847                 s->readback[chan] = val;
 848         }
 849
 850 ao_write_exit:
 851         up(&devpriv->sem);
 852
 853         return ret ? ret : insn->n;
 854 }
 855
 856 static int usbdux_ao_inttrig(struct comedi_device *dev,
 857                              struct comedi_subdevice *s,
 858                              unsigned int trig_num)
 859 {
 860         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 861         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 862         int ret;
 863
 864         if (trig_num != cmd->start_arg)
 865                 return -EINVAL;
 866
 867         down(&devpriv->sem);
 868
 869         if (!devpriv->ao_cmd_running) {
 870                 devpriv->ao_cmd_running = 1;
 871                 ret = usbdux_submit_urbs(dev, devpriv->ao_urbs,
 872                                          devpriv->n_ao_urbs, 0);
 873                 if (ret < 0) {
 874                         devpriv->ao_cmd_running = 0;
 875                         goto ao_trig_exit;
 876                 }
 877                 s->async->inttrig = NULL;
 878         } else {
 879                 ret = -EBUSY;
 880         }
 881
 882 ao_trig_exit:
 883         up(&devpriv->sem);
 884         return ret;
 885 }
 886
 887 static int usbdux_ao_cmdtest(struct comedi_device *dev,
 888                              struct comedi_subdevice *s, struct comedi_cmd *cmd)
 889 {
 890         struct usbdux_private *this_usbduxsub = dev->private;
 891         int err = 0;
 892         unsigned int flags;
 893
 894         if (!this_usbduxsub)
 895                 return -EFAULT;
 896
 897         /* Step 1 : check if triggers are trivially valid */
 898
 899         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->start_src, TRIG_NOW | TRIG_INT);
 900
 901         if (0) {                /* (this_usbduxsub->high_speed) */
 902                 /* the sampling rate is set by the coversion rate */
 903                 flags = TRIG_FOLLOW;
 904         } else {
 905                 /* start a new scan (output at once) with a timer */
 906                 flags = TRIG_TIMER;
 907         }
 908         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->scan_begin_src, flags);
 909
 910         if (0) {                /* (this_usbduxsub->high_speed) */
 911                 /*
 912                  * in usb-2.0 only one conversion it transmitted
 913                  * but with 8kHz/n
 914                  */
 915                 flags = TRIG_TIMER;
 916         } else {
 917                 /*
 918                  * all conversion events happen simultaneously with
 919                  * a rate of 1kHz/n
 920                  */
 921                 flags = TRIG_NOW;
 922         }
 923         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->convert_src, flags);
 924
 925         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->scan_end_src, TRIG_COUNT);
 926         err |= comedi_check_trigger_src(&cmd->stop_src, TRIG_COUNT | TRIG_NONE);
 927
 928         if (err)
 929                 return 1;
 930
 931         /* Step 2a : make sure trigger sources are unique */
 932
 933         err |= comedi_check_trigger_is_unique(cmd->start_src);
 934         err |= comedi_check_trigger_is_unique(cmd->stop_src);
 935
 936         /* Step 2b : and mutually compatible */
 937
 938         if (err)
 939                 return 2;
 940
 941         /* Step 3: check if arguments are trivially valid */
 942
 943         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->start_arg, 0);
 944
 945         if (cmd->scan_begin_src == TRIG_FOLLOW) /* internal trigger */
 946                 err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_begin_arg, 0);
 947
 948         if (cmd->scan_begin_src == TRIG_TIMER) {
 949                 err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->scan_begin_arg,
 950                                                     1000000);
 951         }
 952
 953         /* not used now, is for later use */
 954         if (cmd->convert_src == TRIG_TIMER)
 955                 err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->convert_arg, 125000);
 956
 957         err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->scan_end_arg,
 958                                            cmd->chanlist_len);
 959
 960         if (cmd->stop_src == TRIG_COUNT)
 961                 err |= comedi_check_trigger_arg_min(&cmd->stop_arg, 1);
 962         else    /* TRIG_NONE */
 963                 err |= comedi_check_trigger_arg_is(&cmd->stop_arg, 0);
 964
 965         if (err)
 966                 return 3;
 967
 968         return 0;
 969 }
 970
 971 static int usbdux_ao_cmd(struct comedi_device *dev, struct comedi_subdevice *s)
 972 {
 973         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
 974         struct comedi_cmd *cmd = &s->async->cmd;
 975         int ret = -EBUSY;
 976
 977         down(&devpriv->sem);
 978
 979         if (devpriv->ao_cmd_running)
 980                 goto ao_cmd_exit;
 981
 982         /* we count in steps of 1ms (125us) */
 983         /* 125us mode not used yet */
 984         if (0) {                /* (devpriv->high_speed) */
 985                 /* 125us */
 986                 /* timing of the conversion itself: every 125 us */
 987                 devpriv->ao_timer = cmd->convert_arg / 125000;
 988         } else {
 989                 /* 1ms */
 990                 /* timing of the scan: we get all channels at once */
 991                 devpriv->ao_timer = cmd->scan_begin_arg / 1000000;
 992                 if (devpriv->ao_timer < 1) {
 993                         ret = -EINVAL;
 994                         goto ao_cmd_exit;
 995                 }
 996         }
 997
 998         devpriv->ao_counter = devpriv->ao_timer;
 999
1000         if (cmd->start_src == TRIG_NOW) {
1001                 /* enable this acquisition operation */
1002                 devpriv->ao_cmd_running = 1;
1003                 ret = usbdux_submit_urbs(dev, devpriv->ao_urbs,
1004                                          devpriv->n_ao_urbs, 0);
1005                 if (ret < 0) {
1006                         devpriv->ao_cmd_running = 0;
1007                         /* fixme: unlink here?? */
1008                         goto ao_cmd_exit;
1009                 }
1010                 s->async->inttrig = NULL;
1011         } else {
1012                 /* TRIG_INT */
1013                 /* submit the urbs later */
1014                 /* wait for an internal signal */
1015                 s->async->inttrig = usbdux_ao_inttrig;
1016         }
1017
1018 ao_cmd_exit:
1019         up(&devpriv->sem);
1020
1021         return ret;
1022 }
1023
1024 static int usbdux_dio_insn_config(struct comedi_device *dev,
1025                                   struct comedi_subdevice *s,
1026                                   struct comedi_insn *insn,
1027                                   unsigned int *data)
1028 {
1029         int ret;
1030
1031         ret = comedi_dio_insn_config(dev, s, insn, data, 0);
1032         if (ret)
1033                 return ret;
1034
1035         /*
1036          * We don't tell the firmware here as it would take 8 frames
1037          * to submit the information. We do it in the insn_bits.
1038          */
1039         return insn->n;
1040 }
1041
1042 static int usbdux_dio_insn_bits(struct comedi_device *dev,
1043                                 struct comedi_subdevice *s,
1044                                 struct comedi_insn *insn,
1045                                 unsigned int *data)
1046 {
1047         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1048         int ret;
1049
1050         down(&devpriv->sem);
1051
1052         comedi_dio_update_state(s, data);
1053
1054         /* Always update the hardware. See the (*insn_config). */
1055         devpriv->dux_commands[1] = s->io_bits;
1056         devpriv->dux_commands[2] = s->state;
1057
1058         /*
1059          * This command also tells the firmware to return
1060          * the digital input lines.
1061          */
1062         ret = send_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_DIO_BITS);
1063         if (ret < 0)
1064                 goto dio_exit;
1065         ret = receive_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_DIO_BITS);
1066         if (ret < 0)
1067                 goto dio_exit;
1068
1069         data[1] = le16_to_cpu(devpriv->insn_buf[1]);
1070
1071 dio_exit:
1072         up(&devpriv->sem);
1073
1074         return ret ? ret : insn->n;
1075 }
1076
1077 static int usbdux_counter_read(struct comedi_device *dev,
1078                                struct comedi_subdevice *s,
1079                                struct comedi_insn *insn,
1080                                unsigned int *data)
1081 {
1082         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1083         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
1084         int ret = 0;
1085         int i;
1086
1087         down(&devpriv->sem);
1088
1089         for (i = 0; i < insn->n; i++) {
1090                 ret = send_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_TIMER_RD);
1091                 if (ret < 0)
1092                         goto counter_read_exit;
1093                 ret = receive_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_TIMER_RD);
1094                 if (ret < 0)
1095                         goto counter_read_exit;
1096
1097                 data[i] = le16_to_cpu(devpriv->insn_buf[chan + 1]);
1098         }
1099
1100 counter_read_exit:
1101         up(&devpriv->sem);
1102
1103         return ret ? ret : insn->n;
1104 }
1105
1106 static int usbdux_counter_write(struct comedi_device *dev,
1107                                 struct comedi_subdevice *s,
1108                                 struct comedi_insn *insn,
1109                                 unsigned int *data)
1110 {
1111         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1112         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
1113         __le16 *p = (__le16 *)&devpriv->dux_commands[2];
1114         int ret = 0;
1115         int i;
1116
1117         down(&devpriv->sem);
1118
1119         devpriv->dux_commands[1] = chan;
1120
1121         for (i = 0; i < insn->n; i++) {
1122                 *p = cpu_to_le16(data[i]);
1123
1124                 ret = send_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_TIMER_WR);
1125                 if (ret < 0)
1126                         break;
1127         }
1128
1129         up(&devpriv->sem);
1130
1131         return ret ? ret : insn->n;
1132 }
1133
1134 static int usbdux_counter_config(struct comedi_device *dev,
1135                                  struct comedi_subdevice *s,
1136                                  struct comedi_insn *insn, unsigned int *data)
1137 {
1138         /* nothing to do so far */
1139         return 2;
1140 }
1141
1142 static void usbduxsub_unlink_pwm_urbs(struct comedi_device *dev)
1143 {
1144         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1145
1146         usb_kill_urb(devpriv->pwm_urb);
1147 }
1148
1149 static void usbdux_pwm_stop(struct comedi_device *dev, int do_unlink)
1150 {
1151         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1152
1153         if (do_unlink)
1154                 usbduxsub_unlink_pwm_urbs(dev);
1155
1156         devpriv->pwm_cmd_running = 0;
1157 }
1158
1159 static int usbdux_pwm_cancel(struct comedi_device *dev,
1160                              struct comedi_subdevice *s)
1161 {
1162         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1163         int ret;
1164
1165         down(&devpriv->sem);
1166         /* unlink only if it is really running */
1167         usbdux_pwm_stop(dev, devpriv->pwm_cmd_running);
1168         ret = send_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_PWM_OFF);
1169         up(&devpriv->sem);
1170
1171         return ret;
1172 }
1173
1174 static void usbduxsub_pwm_irq(struct urb *urb)
1175 {
1176         struct comedi_device *dev = urb->context;
1177         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1178         int ret;
1179
1180         switch (urb->status) {
1181         case 0:
1182                 /* success */
1183                 break;
1184
1185         case -ECONNRESET:
1186         case -ENOENT:
1187         case -ESHUTDOWN:
1188         case -ECONNABORTED:
1189                 /*
1190                  * after an unlink command, unplug, ... etc
1191                  * no unlink needed here. Already shutting down.
1192                  */
1193                 if (devpriv->pwm_cmd_running)
1194                         usbdux_pwm_stop(dev, 0);
1195
1196                 return;
1197
1198         default:
1199                 /* a real error */
1200                 if (devpriv->pwm_cmd_running) {
1201                         dev_err(dev->class_dev,
1202                                 "Non-zero urb status received in pwm intr context: %d\n",
1203                                 urb->status);
1204                         usbdux_pwm_stop(dev, 0);
1205                 }
1206                 return;
1207         }
1208
1209         /* are we actually running? */
1210         if (!devpriv->pwm_cmd_running)
1211                 return;
1212
1213         urb->transfer_buffer_length = devpriv->pwm_buf_sz;
1214         urb->dev = comedi_to_usb_dev(dev);
1215         urb->status = 0;
1216         if (devpriv->pwm_cmd_running) {
1217                 ret = usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC);
1218                 if (ret < 0) {
1219                         dev_err(dev->class_dev,
1220                                 "pwm urb resubm failed in int-cont. ret=%d",
1221                                 ret);
1222                         if (ret == -EL2NSYNC)
1223                                 dev_err(dev->class_dev,
1224                                         "buggy USB host controller or bug in IRQ handling!\n");
1225
1226                         /* don't do an unlink here */
1227                         usbdux_pwm_stop(dev, 0);
1228                 }
1229         }
1230 }
1231
1232 static int usbduxsub_submit_pwm_urbs(struct comedi_device *dev)
1233 {
1234         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
1235         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1236         struct urb *urb = devpriv->pwm_urb;
1237
1238         /* in case of a resubmission after an unlink... */
1239         usb_fill_bulk_urb(urb, usb, usb_sndbulkpipe(usb, 4),
1240                           urb->transfer_buffer,
1241                           devpriv->pwm_buf_sz,
1242                           usbduxsub_pwm_irq,
1243                           dev);
1244
1245         return usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC);
1246 }
1247
1248 static int usbdux_pwm_period(struct comedi_device *dev,
1249                              struct comedi_subdevice *s,
1250                              unsigned int period)
1251 {
1252         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1253         int fx2delay = 255;
1254
1255         if (period < MIN_PWM_PERIOD)
1256                 return -EAGAIN;
1257
1258         fx2delay = (period / (6 * 512 * 1000 / 33)) - 6;
1259         if (fx2delay > 255)
1260                 return -EAGAIN;
1261
1262         devpriv->pwm_delay = fx2delay;
1263         devpriv->pwm_period = period;
1264
1265         return 0;
1266 }
1267
1268 static int usbdux_pwm_start(struct comedi_device *dev,
1269                             struct comedi_subdevice *s)
1270 {
1271         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1272         int ret = 0;
1273
1274         down(&devpriv->sem);
1275
1276         if (devpriv->pwm_cmd_running)
1277                 goto pwm_start_exit;
1278
1279         devpriv->dux_commands[1] = devpriv->pwm_delay;
1280         ret = send_dux_commands(dev, USBDUX_CMD_PWM_ON);
1281         if (ret < 0)
1282                 goto pwm_start_exit;
1283
1284         /* initialise the buffer */
1285         memset(devpriv->pwm_urb->transfer_buffer, 0, devpriv->pwm_buf_sz);
1286
1287         devpriv->pwm_cmd_running = 1;
1288         ret = usbduxsub_submit_pwm_urbs(dev);
1289         if (ret < 0)
1290                 devpriv->pwm_cmd_running = 0;
1291
1292 pwm_start_exit:
1293         up(&devpriv->sem);
1294
1295         return ret;
1296 }
1297
1298 static void usbdux_pwm_pattern(struct comedi_device *dev,
1299                                struct comedi_subdevice *s,
1300                                unsigned int chan,
1301                                unsigned int value,
1302                                unsigned int sign)
1303 {
1304         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1305         char pwm_mask = (1 << chan);    /* DIO bit for the PWM data */
1306         char sgn_mask = (16 << chan);   /* DIO bit for the sign */
1307         char *buf = (char *)(devpriv->pwm_urb->transfer_buffer);
1308         int szbuf = devpriv->pwm_buf_sz;
1309         int i;
1310
1311         for (i = 0; i < szbuf; i++) {
1312                 char c = *buf;
1313
1314                 c &= ~pwm_mask;
1315                 if (i < value)
1316                         c |= pwm_mask;
1317                 if (!sign)
1318                         c &= ~sgn_mask;
1319                 else
1320                         c |= sgn_mask;
1321                 *buf++ = c;
1322         }
1323 }
1324
1325 static int usbdux_pwm_write(struct comedi_device *dev,
1326                             struct comedi_subdevice *s,
1327                             struct comedi_insn *insn,
1328                             unsigned int *data)
1329 {
1330         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
1331
1332         /*
1333          * It doesn't make sense to support more than one value here
1334          * because it would just overwrite the PWM buffer.
1335          */
1336         if (insn->n != 1)
1337                 return -EINVAL;
1338
1339         /*
1340          * The sign is set via a special INSN only, this gives us 8 bits
1341          * for normal operation, sign is 0 by default.
1342          */
1343         usbdux_pwm_pattern(dev, s, chan, data[0], 0);
1344
1345         return insn->n;
1346 }
1347
1348 static int usbdux_pwm_config(struct comedi_device *dev,
1349                              struct comedi_subdevice *s,
1350                              struct comedi_insn *insn,
1351                              unsigned int *data)
1352 {
1353         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1354         unsigned int chan = CR_CHAN(insn->chanspec);
1355
1356         switch (data[0]) {
1357         case INSN_CONFIG_ARM:
1358                 /*
1359                  * if not zero the PWM is limited to a certain time which is
1360                  * not supported here
1361                  */
1362                 if (data[1] != 0)
1363                         return -EINVAL;
1364                 return usbdux_pwm_start(dev, s);
1365         case INSN_CONFIG_DISARM:
1366                 return usbdux_pwm_cancel(dev, s);
1367         case INSN_CONFIG_GET_PWM_STATUS:
1368                 data[1] = devpriv->pwm_cmd_running;
1369                 return 0;
1370         case INSN_CONFIG_PWM_SET_PERIOD:
1371                 return usbdux_pwm_period(dev, s, data[1]);
1372         case INSN_CONFIG_PWM_GET_PERIOD:
1373                 data[1] = devpriv->pwm_period;
1374                 return 0;
1375         case INSN_CONFIG_PWM_SET_H_BRIDGE:
1376                 /*
1377                  * data[1] = value
1378                  * data[2] = sign (for a relay)
1379                  */
1380                 usbdux_pwm_pattern(dev, s, chan, data[1], (data[2] != 0));
1381                 return 0;
1382         case INSN_CONFIG_PWM_GET_H_BRIDGE:
1383                 /* values are not kept in this driver, nothing to return here */
1384                 return -EINVAL;
1385         }
1386         return -EINVAL;
1387 }
1388
1389 static int usbdux_firmware_upload(struct comedi_device *dev,
1390                                   const u8 *data, size_t size,
1391                                   unsigned long context)
1392 {
1393         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
1394         uint8_t *buf;
1395         uint8_t *tmp;
1396         int ret;
1397
1398         if (!data)
1399                 return 0;
1400
1401         if (size > USBDUX_FIRMWARE_MAX_LEN) {
1402                 dev_err(dev->class_dev,
1403                         "usbdux firmware binary it too large for FX2.\n");
1404                 return -ENOMEM;
1405         }
1406
1407         /* we generate a local buffer for the firmware */
1408         buf = kmemdup(data, size, GFP_KERNEL);
1409         if (!buf)
1410                 return -ENOMEM;
1411
1412         /* we need a malloc'ed buffer for usb_control_msg() */
1413         tmp = kmalloc(1, GFP_KERNEL);
1414         if (!tmp) {
1415                 kfree(buf);
1416                 return -ENOMEM;
1417         }
1418
1419         /* stop the current firmware on the device */
1420         *tmp = 1;       /* 7f92 to one */
1421         ret = usb_control_msg(usb, usb_sndctrlpipe(usb, 0),
1422                               USBDUX_FIRMWARE_CMD,
1423                               VENDOR_DIR_OUT,
1424                               USBDUX_CPU_CS, 0x0000,
1425                               tmp, 1,
1426                               BULK_TIMEOUT);
1427         if (ret < 0) {
1428                 dev_err(dev->class_dev, "can not stop firmware\n");
1429                 goto done;
1430         }
1431
1432         /* upload the new firmware to the device */
1433         ret = usb_control_msg(usb, usb_sndctrlpipe(usb, 0),
1434                               USBDUX_FIRMWARE_CMD,
1435                               VENDOR_DIR_OUT,
1436                               0, 0x0000,
1437                               buf, size,
1438                               BULK_TIMEOUT);
1439         if (ret < 0) {
1440                 dev_err(dev->class_dev, "firmware upload failed\n");
1441                 goto done;
1442         }
1443
1444         /* start the new firmware on the device */
1445         *tmp = 0;       /* 7f92 to zero */
1446         ret = usb_control_msg(usb, usb_sndctrlpipe(usb, 0),
1447                               USBDUX_FIRMWARE_CMD,
1448                               VENDOR_DIR_OUT,
1449                               USBDUX_CPU_CS, 0x0000,
1450                               tmp, 1,
1451                               BULK_TIMEOUT);
1452         if (ret < 0)
1453                 dev_err(dev->class_dev, "can not start firmware\n");
1454
1455 done:
1456         kfree(tmp);
1457         kfree(buf);
1458         return ret;
1459 }
1460
1461 static int usbdux_alloc_usb_buffers(struct comedi_device *dev)
1462 {
1463         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
1464         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1465         struct urb *urb;
1466         int i;
1467
1468         devpriv->dux_commands = kzalloc(SIZEOFDUXBUFFER, GFP_KERNEL);
1469         devpriv->in_buf = kzalloc(SIZEINBUF, GFP_KERNEL);
1470         devpriv->insn_buf = kzalloc(SIZEINSNBUF, GFP_KERNEL);
1471         devpriv->ai_urbs = kcalloc(devpriv->n_ai_urbs, sizeof(void *),
1472                                    GFP_KERNEL);
1473         devpriv->ao_urbs = kcalloc(devpriv->n_ao_urbs, sizeof(void *),
1474                                    GFP_KERNEL);
1475         if (!devpriv->dux_commands || !devpriv->in_buf || !devpriv->insn_buf ||
1476             !devpriv->ai_urbs || !devpriv->ao_urbs)
1477                 return -ENOMEM;
1478
1479         for (i = 0; i < devpriv->n_ai_urbs; i++) {
1480                 /* one frame: 1ms */
1481                 urb = usb_alloc_urb(1, GFP_KERNEL);
1482                 if (!urb)
1483                         return -ENOMEM;
1484                 devpriv->ai_urbs[i] = urb;
1485
1486                 urb->dev = usb;
1487                 urb->context = dev;
1488                 urb->pipe = usb_rcvisocpipe(usb, 6);
1489                 urb->transfer_flags = URB_ISO_ASAP;
1490                 urb->transfer_buffer = kzalloc(SIZEINBUF, GFP_KERNEL);
1491                 if (!urb->transfer_buffer)
1492                         return -ENOMEM;
1493
1494                 urb->complete = usbduxsub_ai_isoc_irq;
1495                 urb->number_of_packets = 1;
1496                 urb->transfer_buffer_length = SIZEINBUF;
1497                 urb->iso_frame_desc[0].offset = 0;
1498                 urb->iso_frame_desc[0].length = SIZEINBUF;
1499         }
1500
1501         for (i = 0; i < devpriv->n_ao_urbs; i++) {
1502                 /* one frame: 1ms */
1503                 urb = usb_alloc_urb(1, GFP_KERNEL);
1504                 if (!urb)
1505                         return -ENOMEM;
1506                 devpriv->ao_urbs[i] = urb;
1507
1508                 urb->dev = usb;
1509                 urb->context = dev;
1510                 urb->pipe = usb_sndisocpipe(usb, 2);
1511                 urb->transfer_flags = URB_ISO_ASAP;
1512                 urb->transfer_buffer = kzalloc(SIZEOUTBUF, GFP_KERNEL);
1513                 if (!urb->transfer_buffer)
1514                         return -ENOMEM;
1515
1516                 urb->complete = usbduxsub_ao_isoc_irq;
1517                 urb->number_of_packets = 1;
1518                 urb->transfer_buffer_length = SIZEOUTBUF;
1519                 urb->iso_frame_desc[0].offset = 0;
1520                 urb->iso_frame_desc[0].length = SIZEOUTBUF;
1521                 if (devpriv->high_speed)
1522                         urb->interval = 8;      /* uframes */
1523                 else
1524                         urb->interval = 1;      /* frames */
1525         }
1526
1527         /* pwm */
1528         if (devpriv->pwm_buf_sz) {
1529                 urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);
1530                 if (!urb)
1531                         return -ENOMEM;
1532                 devpriv->pwm_urb = urb;
1533
1534                 /* max bulk ep size in high speed */
1535                 urb->transfer_buffer = kzalloc(devpriv->pwm_buf_sz,
1536                                                GFP_KERNEL);
1537                 if (!urb->transfer_buffer)
1538                         return -ENOMEM;
1539         }
1540
1541         return 0;
1542 }
1543
1544 static void usbdux_free_usb_buffers(struct comedi_device *dev)
1545 {
1546         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1547         struct urb *urb;
1548         int i;
1549
1550         urb = devpriv->pwm_urb;
1551         if (urb) {
1552                 kfree(urb->transfer_buffer);
1553                 usb_free_urb(urb);
1554         }
1555         if (devpriv->ao_urbs) {
1556                 for (i = 0; i < devpriv->n_ao_urbs; i++) {
1557                         urb = devpriv->ao_urbs[i];
1558                         if (urb) {
1559                                 kfree(urb->transfer_buffer);
1560                                 usb_free_urb(urb);
1561                         }
1562                 }
1563                 kfree(devpriv->ao_urbs);
1564         }
1565         if (devpriv->ai_urbs) {
1566                 for (i = 0; i < devpriv->n_ai_urbs; i++) {
1567                         urb = devpriv->ai_urbs[i];
1568                         if (urb) {
1569                                 kfree(urb->transfer_buffer);
1570                                 usb_free_urb(urb);
1571                         }
1572                 }
1573                 kfree(devpriv->ai_urbs);
1574         }
1575         kfree(devpriv->insn_buf);
1576         kfree(devpriv->in_buf);
1577         kfree(devpriv->dux_commands);
1578 }
1579
1580 static int usbdux_auto_attach(struct comedi_device *dev,
1581                               unsigned long context_unused)
1582 {
1583         struct usb_interface *intf = comedi_to_usb_interface(dev);
1584         struct usb_device *usb = comedi_to_usb_dev(dev);
1585         struct usbdux_private *devpriv;
1586         struct comedi_subdevice *s;
1587         int ret;
1588
1589         devpriv = comedi_alloc_devpriv(dev, sizeof(*devpriv));
1590         if (!devpriv)
1591                 return -ENOMEM;
1592
1593         sema_init(&devpriv->sem, 1);
1594
1595         usb_set_intfdata(intf, devpriv);
1596
1597         devpriv->high_speed = (usb->speed == USB_SPEED_HIGH);
1598         if (devpriv->high_speed) {
1599                 devpriv->n_ai_urbs = NUMOFINBUFFERSHIGH;
1600                 devpriv->n_ao_urbs = NUMOFOUTBUFFERSHIGH;
1601                 devpriv->pwm_buf_sz = 512;
1602         } else {
1603                 devpriv->n_ai_urbs = NUMOFINBUFFERSFULL;
1604                 devpriv->n_ao_urbs = NUMOFOUTBUFFERSFULL;
1605         }
1606
1607         ret = usbdux_alloc_usb_buffers(dev);
1608         if (ret)
1609                 return ret;
1610
1611         /* setting to alternate setting 3: enabling iso ep and bulk ep. */
1612         ret = usb_set_interface(usb, intf->altsetting->desc.bInterfaceNumber,
1613                                 3);
1614         if (ret < 0) {
1615                 dev_err(dev->class_dev,
1616                         "could not set alternate setting 3 in high speed\n");
1617                 return ret;
1618         }
1619
1620         ret = comedi_load_firmware(dev, &usb->dev, USBDUX_FIRMWARE,
1621                                    usbdux_firmware_upload, 0);
1622         if (ret < 0)
1623                 return ret;
1624
1625         ret = comedi_alloc_subdevices(dev, (devpriv->high_speed) ? 5 : 4);
1626         if (ret)
1627                 return ret;
1628
1629         /* Analog Input subdevice */
1630         s = &dev->subdevices[0];
1631         dev->read_subdev = s;
1632         s->type         = COMEDI_SUBD_AI;
1633         s->subdev_flags = SDF_READABLE | SDF_GROUND | SDF_CMD_READ;
1634         s->n_chan       = 8;
1635         s->maxdata      = 0x0fff;
1636         s->len_chanlist = 8;
1637         s->range_table  = &range_usbdux_ai_range;
1638         s->insn_read    = usbdux_ai_insn_read;
1639         s->do_cmdtest   = usbdux_ai_cmdtest;
1640         s->do_cmd       = usbdux_ai_cmd;
1641         s->cancel       = usbdux_ai_cancel;
1642
1643         /* Analog Output subdevice */
1644         s = &dev->subdevices[1];
1645         dev->write_subdev = s;
1646         s->type         = COMEDI_SUBD_AO;
1647         s->subdev_flags = SDF_WRITABLE | SDF_GROUND | SDF_CMD_WRITE;
1648         s->n_chan       = 4;
1649         s->maxdata      = 0x0fff;
1650         s->len_chanlist = s->n_chan;
1651         s->range_table  = &range_usbdux_ao_range;
1652         s->do_cmdtest   = usbdux_ao_cmdtest;
1653         s->do_cmd       = usbdux_ao_cmd;
1654         s->cancel       = usbdux_ao_cancel;
1655         s->insn_read    = usbdux_ao_insn_read;
1656         s->insn_write   = usbdux_ao_insn_write;
1657
1658         ret = comedi_alloc_subdev_readback(s);
1659         if (ret)
1660                 return ret;
1661
1662         /* Digital I/O subdevice */
1663         s = &dev->subdevices[2];
1664         s->type         = COMEDI_SUBD_DIO;
1665         s->subdev_flags = SDF_READABLE | SDF_WRITABLE;
1666         s->n_chan       = 8;
1667         s->maxdata      = 1;
1668         s->range_table  = &range_digital;
1669         s->insn_bits    = usbdux_dio_insn_bits;
1670         s->insn_config  = usbdux_dio_insn_config;
1671
1672         /* Counter subdevice */
1673         s = &dev->subdevices[3];
1674         s->type         = COMEDI_SUBD_COUNTER;
1675         s->subdev_flags = SDF_WRITABLE | SDF_READABLE;
1676         s->n_chan       = 4;
1677         s->maxdata      = 0xffff;
1678         s->insn_read    = usbdux_counter_read;
1679         s->insn_write   = usbdux_counter_write;
1680         s->insn_config  = usbdux_counter_config;
1681
1682         if (devpriv->high_speed) {
1683                 /* PWM subdevice */
1684                 s = &dev->subdevices[4];
1685                 s->type         = COMEDI_SUBD_PWM;
1686                 s->subdev_flags = SDF_WRITABLE | SDF_PWM_HBRIDGE;
1687                 s->n_chan       = 8;
1688                 s->maxdata      = devpriv->pwm_buf_sz;
1689                 s->insn_write   = usbdux_pwm_write;
1690                 s->insn_config  = usbdux_pwm_config;
1691
1692                 usbdux_pwm_period(dev, s, PWM_DEFAULT_PERIOD);
1693         }
1694
1695         return 0;
1696 }
1697
1698 static void usbdux_detach(struct comedi_device *dev)
1699 {
1700         struct usb_interface *intf = comedi_to_usb_interface(dev);
1701         struct usbdux_private *devpriv = dev->private;
1702
1703         usb_set_intfdata(intf, NULL);
1704
1705         if (!devpriv)
1706                 return;
1707
1708         down(&devpriv->sem);
1709
1710         /* force unlink all urbs */
1711         usbdux_pwm_stop(dev, 1);
1712         usbdux_ao_stop(dev, 1);
1713         usbdux_ai_stop(dev, 1);
1714
1715         usbdux_free_usb_buffers(dev);
1716
1717         up(&devpriv->sem);
1718 }
1719
1720 static struct comedi_driver usbdux_driver = {
1721         .driver_name    = "usbdux",
1722         .module         = THIS_MODULE,
1723         .auto_attach    = usbdux_auto_attach,
1724         .detach         = usbdux_detach,
1725 };
1726
1727 static int usbdux_usb_probe(struct usb_interface *intf,
1728                             const struct usb_device_id *id)
1729 {
1730         return comedi_usb_auto_config(intf, &usbdux_driver, 0);
1731 }
1732
1733 static const struct usb_device_id usbdux_usb_table[] = {
1734         { USB_DEVICE(0x13d8, 0x0001) },
1735         { USB_DEVICE(0x13d8, 0x0002) },
1736         { }
1737 };
1738 MODULE_DEVICE_TABLE(usb, usbdux_usb_table);
1739
1740 static struct usb_driver usbdux_usb_driver = {
1741         .name           = "usbdux",
1742         .probe          = usbdux_usb_probe,
1743         .disconnect     = comedi_usb_auto_unconfig,
1744         .id_table       = usbdux_usb_table,
1745 };
1746 module_comedi_usb_driver(usbdux_driver, usbdux_usb_driver);
1747
1748 MODULE_AUTHOR("Bernd Porr, BerndPorr@f2s.com");
1749 MODULE_DESCRIPTION("Stirling/ITL USB-DUX -- Bernd.Porr@f2s.com");
1750 MODULE_LICENSE("GPL");
1751 MODULE_FIRMWARE(USBDUX_FIRMWARE);