Ooops - TeensyHID bootloader makefile should use a 16MHz FCPU, not 8MHz.
[pub/USBasp.git] / Projects / AVRISP / Lib / PDITarget.c
index d012a1b..29bb339 100644 (file)
@@ -28,8 +28,6 @@
   this software.\r
 */\r
 \r
   this software.\r
 */\r
 \r
-#if defined(ENABLE_PDI_PROTOCOL) || defined(__DOXYGEN__)\r
-\r
 /** \file\r
  *\r
  *  Target-related functions for the PDI Protocol decoder.\r
 /** \file\r
  *\r
  *  Target-related functions for the PDI Protocol decoder.\r
 #define  INCLUDE_FROM_PDITARGET_C\r
 #include "PDITarget.h"\r
 \r
 #define  INCLUDE_FROM_PDITARGET_C\r
 #include "PDITarget.h"\r
 \r
+#if defined(ENABLE_PDI_PROTOCOL) || defined(__DOXYGEN__)\r
+\r
+/** Flag to indicate if the USART is currently in Tx or Rx mode. */\r
+volatile bool               IsSending;\r
+\r
 #if !defined(PDI_VIA_HARDWARE_USART)\r
 #if !defined(PDI_VIA_HARDWARE_USART)\r
-volatile bool     IsSending;\r
-volatile uint16_t DataBits;\r
-volatile uint8_t  BitCount;\r
+/** Software USART raw frame bits for transmission/reception. */\r
+volatile uint16_t           SoftUSART_Data;\r
 \r
 \r
-ISR(TIMER0_COMPA_vect, ISR_BLOCK)\r
+/** Bits remaining to be sent or received via the software USART - set as a GPIOR for speed. */\r
+#define SoftUSART_BitCount  GPIOR2\r
+\r
+\r
+/** ISR to manage the software USART when bit-banged USART mode is selected. */\r
+ISR(TIMER1_COMPA_vect, ISR_BLOCK)\r
 {\r
 {\r
-       BITBANG_PDICLOCK_PORT ^= BITBANG_PDICLOCK_MASK;\r
+       /* Toggle CLOCK pin in a single cycle (see AVR datasheet) */\r
+       BITBANG_PDICLOCK_PIN |= BITBANG_PDICLOCK_MASK;\r
 \r
        /* If not sending or receiving, just exit */\r
 \r
        /* If not sending or receiving, just exit */\r
-       if (!(BitCount))\r
+       if (!(SoftUSART_BitCount))\r
          return;\r
          return;\r
-       \r
-       /* Check to see if the current clock state is on the rising or falling edge */\r
-       bool IsRisingEdge = (BITBANG_PDICLOCK_PORT & BITBANG_PDICLOCK_MASK);\r
 \r
 \r
-       if (IsSending && !IsRisingEdge)\r
+       /* Check to see if we are at a rising or falling edge of the clock */\r
+       if (BITBANG_PDICLOCK_PORT & BITBANG_PDICLOCK_MASK)\r
        {\r
        {\r
-               if (DataBits & 0x01)\r
-                 BITBANG_PDIDATA_PORT &= ~BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
-               else\r
-                 BITBANG_PDIDATA_PORT |=  BITBANG_PDIDATA_MASK;                  \r
+               /* If at rising clock edge and we are in send mode, abort */\r
+               if (IsSending)\r
+                 return;\r
+                 \r
+               /* Wait for the start bit when receiving */\r
+               if ((SoftUSART_BitCount == BITS_IN_FRAME) && (BITBANG_PDIDATA_PIN & BITBANG_PDIDATA_MASK))\r
+                 return;\r
+       \r
+               /* Shift in the bit one less than the frame size in position, so that the start bit will eventually\r
+                * be discarded leaving the data to be byte-aligned for quick access */\r
+               if (BITBANG_PDIDATA_PIN & BITBANG_PDIDATA_MASK)\r
+                 SoftUSART_Data |= (1 << (BITS_IN_FRAME - 1));\r
 \r
 \r
-               DataBits >>= 1;\r
-               BitCount--;\r
+               SoftUSART_Data >>= 1;\r
+               SoftUSART_BitCount--;\r
        }\r
        }\r
-       else if (!IsSending && IsRisingEdge)\r
+       else\r
        {\r
        {\r
-               /* Wait for the start bit when receiving */\r
-               if ((BitCount == BITS_IN_FRAME) && (BITBANG_PDIDATA_PORT & BITBANG_PDIDATA_MASK))\r
+               /* If at falling clock edge and we are in receive mode, abort */\r
+               if (!IsSending)\r
                  return;\r
                  return;\r
-       \r
-               if (BITBANG_PDIDATA_PORT & BITBANG_PDIDATA_MASK)\r
-                 DataBits |= (1 << (BITS_IN_FRAME - 1));\r
 \r
 \r
-               DataBits >>= 1;\r
-               BitCount--;\r
+               /* Set the data line to the next bit value */\r
+               if (SoftUSART_Data & 0x01)\r
+                 BITBANG_PDIDATA_PORT |=  BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
+               else\r
+                 BITBANG_PDIDATA_PORT &= ~BITBANG_PDIDATA_MASK;                  \r
+\r
+               SoftUSART_Data >>= 1;\r
+               SoftUSART_BitCount--;\r
        }\r
 }\r
        }\r
 }\r
+#endif\r
 \r
 \r
+/** Enables the target's PDI interface, holding the target in reset until PDI mode is exited. */\r
 void PDITarget_EnableTargetPDI(void)\r
 {\r
 void PDITarget_EnableTargetPDI(void)\r
 {\r
+#if defined(PDI_VIA_HARDWARE_USART)\r
+       /* Set Tx and XCK as outputs, Rx as input */\r
+       DDRD |=  (1 << 5) | (1 << 3);\r
+       DDRD &= ~(1 << 2);\r
+       \r
+       /* Set DATA line high for at least 90ns to disable /RESET functionality */\r
+       PORTD |= (1 << 3);\r
+       asm volatile ("NOP"::);\r
+       asm volatile ("NOP"::);\r
+       \r
+       /* Set up the synchronous USART for XMEGA communications - \r
+          8 data bits, even parity, 2 stop bits */\r
+       UBRR1  = (F_CPU / 1000000UL);\r
+       UCSR1B = (1 << TXEN1);\r
+       UCSR1C = (1 << UMSEL10) | (1 << UPM11) | (1 << USBS1) | (1 << UCSZ11) | (1 << UCSZ10) | (1 << UCPOL1);\r
+\r
+       /* Send two BREAKs of 12 bits each to enable PDI interface (need at least 16 idle bits) */\r
+       PDITarget_SendBreak();\r
+       PDITarget_SendBreak();\r
+#else\r
        /* Set DATA and CLOCK lines to outputs */\r
        BITBANG_PDIDATA_DDR  |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
        BITBANG_PDICLOCK_DDR |= BITBANG_PDICLOCK_MASK;\r
        \r
        /* Set DATA and CLOCK lines to outputs */\r
        BITBANG_PDIDATA_DDR  |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
        BITBANG_PDICLOCK_DDR |= BITBANG_PDICLOCK_MASK;\r
        \r
-       /* Set DATA line high for 90ns to disable /RESET functionality */\r
+       /* Set DATA line high for at least 90ns to disable /RESET functionality */\r
        BITBANG_PDIDATA_PORT |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
        asm volatile ("NOP"::);\r
        asm volatile ("NOP"::);\r
 \r
        BITBANG_PDIDATA_PORT |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
        asm volatile ("NOP"::);\r
        asm volatile ("NOP"::);\r
 \r
-       /* Fire timer compare ISR every 160 cycles */\r
-       OCR0A   = 20;\r
-       TCCR0A  = (1 << WGM01);\r
-       TCCR0B  = (1 << CS01);\r
-       TIMSK0  = (1 << OCIE0A);\r
+       /* Fire timer compare ISR every 100 cycles to manage the software USART */\r
+       OCR1A   = 80;\r
+       TCCR1B  = (1 << WGM12) | (1 << CS10);\r
+       TIMSK1  = (1 << OCIE1A);\r
+       \r
+       PDITarget_SendBreak();\r
+       PDITarget_SendBreak();\r
+#endif\r
 }\r
 \r
 }\r
 \r
+/** Disables the target's PDI interface, exits programming mode and starts the target's application. */\r
 void PDITarget_DisableTargetPDI(void)\r
 {\r
 void PDITarget_DisableTargetPDI(void)\r
 {\r
+#if defined(PDI_VIA_HARDWARE_USART)\r
+       /* Turn off receiver and transmitter of the USART, clear settings */\r
+       UCSR1A |= (1 << TXC1) | (1 << RXC1);\r
+       UCSR1B  = 0;\r
+       UCSR1C  = 0;\r
+\r
+       /* Set all USART lines as input, tristate */\r
+       DDRD  &= ~((1 << 5) | (1 << 3));\r
+       PORTD &= ~((1 << 5) | (1 << 3) | (1 << 2));\r
+#else\r
        /* Set DATA and CLOCK lines to inputs */\r
        BITBANG_PDIDATA_DDR   &= ~BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
        BITBANG_PDICLOCK_DDR  &= ~BITBANG_PDICLOCK_MASK;\r
        /* Set DATA and CLOCK lines to inputs */\r
        BITBANG_PDIDATA_DDR   &= ~BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
        BITBANG_PDICLOCK_DDR  &= ~BITBANG_PDICLOCK_MASK;\r
@@ -107,125 +160,177 @@ void PDITarget_DisableTargetPDI(void)
        BITBANG_PDICLOCK_PORT &= ~BITBANG_PDICLOCK_MASK;\r
 \r
        TCCR0B  = 0;\r
        BITBANG_PDICLOCK_PORT &= ~BITBANG_PDICLOCK_MASK;\r
 \r
        TCCR0B  = 0;\r
+#endif\r
 }\r
 \r
 }\r
 \r
-void PDITarget_SendByte(uint8_t Byte)\r
+/** Sends a byte via the USART.\r
+ *\r
+ *  \param[in] Byte  Byte to send through the USART\r
+ */\r
+void PDITarget_SendByte(const uint8_t Byte)\r
 {\r
 {\r
-       bool IsOddBitsSet = false;\r
+#if defined(PDI_VIA_HARDWARE_USART)\r
+       /* Switch to Tx mode if currently in Rx mode */\r
+       if (!(IsSending))\r
+       {\r
+               PORTD  |=  (1 << 3);\r
+               DDRD   |=  (1 << 3);\r
+\r
+               UCSR1B |=  (1 << TXEN1);\r
+               UCSR1B &= ~(1 << RXEN1);\r
+               \r
+               IsSending = true;\r
+       }\r
        \r
        \r
-       /* Compute Even parity bit */\r
-       for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)\r
+       /* Wait until there is space in the hardware Tx buffer before writing */\r
+       while (!(UCSR1A & (1 << UDRE1)));\r
+       UCSR1A |= (1 << TXC1);\r
+       UDR1    = Byte;\r
+#else\r
+       /* Switch to Tx mode if currently in Rx mode */\r
+       if (!(IsSending))\r
        {\r
        {\r
-               if (Byte & (1 << i))\r
-                 IsOddBitsSet = !(IsOddBitsSet);\r
+               BITBANG_PDIDATA_PORT |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
+               BITBANG_PDIDATA_DDR  |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
+\r
+               IsSending = true;\r
        }\r
 \r
        }\r
 \r
-       /* Data shifted out LSB first, START DATA PARITY STOP STOP */\r
-       DataBits  = ((uint16_t)IsOddBitsSet << 10) | ((uint16_t)Byte << 1) | (1 << 0);\r
+       /* Calculate the new USART frame data here while while we wait for a previous byte (if any) to finish sending */\r
+       uint16_t NewUSARTData = ((1 << 11) | (1 << 10) | (0 << 9) | ((uint16_t)Byte << 1) | (0 << 0));\r
 \r
 \r
-       BITBANG_PDIDATA_PORT |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
-       BITBANG_PDIDATA_DDR  |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
+       /* Compute Even parity - while a bit is still set, chop off lowest bit and toggle parity bit */\r
+       uint8_t ParityData    = Byte;\r
+       while (ParityData)\r
+       {\r
+               NewUSARTData ^= (1 << 9);\r
+               ParityData   &= (ParityData - 1);\r
+       }\r
 \r
 \r
-       IsSending = true;\r
-       BitCount  = BITS_IN_FRAME;\r
-       while (BitCount);\r
+       /* Wait until transmitter is idle before writing new data */\r
+       while (SoftUSART_BitCount);\r
 \r
 \r
-       BITBANG_PDIDATA_PORT &= ~BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
-       BITBANG_PDIDATA_DDR  &= ~BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
+       /* Data shifted out LSB first, START DATA PARITY STOP STOP */\r
+       SoftUSART_Data     = NewUSARTData;\r
+       SoftUSART_BitCount = BITS_IN_FRAME;\r
+#endif\r
 }\r
 \r
 }\r
 \r
+/** Receives a byte via the software USART, blocking until data is received.\r
+ *\r
+ *  \return Received byte from the USART\r
+ */\r
 uint8_t PDITarget_ReceiveByte(void)\r
 {\r
 uint8_t PDITarget_ReceiveByte(void)\r
 {\r
-       IsSending = false;\r
-       BitCount  = BITS_IN_FRAME;\r
-       while (BitCount);\r
-\r
-       return (DataBits >> 1);\r
-}\r
-\r
-void PDITarget_SendBreak(void)\r
-{\r
-       DataBits  = 0;\r
+#if defined(PDI_VIA_HARDWARE_USART)\r
+       /* Switch to Rx mode if currently in Tx mode */\r
+       if (IsSending)\r
+       {\r
+               while (!(UCSR1A & (1 << TXC1)));\r
+               UCSR1A |=  (1 << TXC1);\r
 \r
 \r
-       BITBANG_PDIDATA_PORT |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
-       BITBANG_PDIDATA_DDR  |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
+               UCSR1B &= ~(1 << TXEN1);\r
+               UCSR1B |=  (1 << RXEN1);\r
 \r
 \r
-       IsSending = true;\r
-       BitCount  = BITS_IN_FRAME;\r
-       while (BitCount);\r
+               DDRD   &= ~(1 << 3);\r
+               PORTD  &= ~(1 << 3);\r
+               \r
+               IsSending = false;\r
+       }\r
 \r
 \r
-       BITBANG_PDIDATA_PORT &= ~BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
-       BITBANG_PDIDATA_DDR  &= ~BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
-}\r
+       /* Wait until a byte has been received before reading */\r
+       while (!(UCSR1A & (1 << RXC1)));\r
+       return UDR1;\r
 #else\r
 #else\r
-void PDITarget_EnableTargetPDI(void)\r
-{\r
-       /* Set Tx and XCK as outputs, Rx as input */\r
-       DDRD |=  (1 << 5) | (1 << 3);\r
-       DDRD &= ~(1 << 2);\r
-       \r
-       /* Set DATA line high for 90ns to disable /RESET functionality */\r
-       PORTD |= (1 << 3);\r
-       asm volatile ("NOP"::);\r
-       asm volatile ("NOP"::);\r
-       \r
-       /* Set up the synchronous USART for XMEGA communications - \r
-          8 data bits, even parity, 2 stop bits */\r
-       UBRR1  = 10;\r
-       UCSR1C = (1 << UMSEL10) | (1 << UPM11) | (1 << USBS1) | (1 << UCSZ11) | (1 << UCSZ10) | (1 << UCPOL1);\r
+       /* Switch to Rx mode if currently in Tx mode */\r
+       if (IsSending)\r
+       {\r
+               while (SoftUSART_BitCount);\r
 \r
 \r
-       /* Send two BREAKs of 12 bits each to enable PDI interface (need at least 16 idle bits) */\r
-       PDITarget_SendBreak();\r
-       PDITarget_SendBreak();\r
-}\r
+               BITBANG_PDIDATA_DDR  &= ~BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
+               BITBANG_PDIDATA_PORT &= ~BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
 \r
 \r
-void PDITarget_DisableTargetPDI(void)\r
-{\r
-       /* Turn of receiver and transmitter of the USART, clear settings */\r
-       UCSR1B = 0;\r
-       UCSR1C = 0;\r
+               IsSending = false;\r
+       }\r
 \r
 \r
-       /* Set all USART lines as input, tristate */\r
-       DDRD  &= ~((1 << 5) | (1 << 3));\r
-       PORTD &= ~((1 << 5) | (1 << 3) | (1 << 2));\r
+       /* Wait until a byte has been received before reading */\r
+       SoftUSART_BitCount = BITS_IN_FRAME;\r
+       while (SoftUSART_BitCount);\r
+       \r
+       /* Throw away the parity and stop bits to leave only the data (start bit is already discarded) */\r
+       return (uint8_t)SoftUSART_Data;\r
+#endif\r
 }\r
 \r
 }\r
 \r
-void PDITarget_SendByte(uint8_t Byte)\r
+/** Sends a BREAK via the USART to the attached target, consisting of a full frame of idle bits. */\r
+void PDITarget_SendBreak(void)\r
 {\r
 {\r
-       UCSR1B &= ~(1 << RXEN1);\r
-       UCSR1B |=  (1 << TXEN1);\r
-\r
-       UDR1 = Byte;\r
+#if defined(PDI_VIA_HARDWARE_USART)\r
+       /* Switch to Tx mode if currently in Rx mode */\r
+       if (!(IsSending))\r
+       {\r
+               PORTD  |=  (1 << 3);\r
+               DDRD   |=  (1 << 3);\r
 \r
 \r
-       while (!(UCSR1A & (1 << TXC1)));\r
-       UCSR1A |=  (1 << TXC1);\r
-}\r
+               UCSR1B &= ~(1 << RXEN1);\r
+               UCSR1B |=  (1 << TXEN1);\r
+               \r
+               IsSending = true;\r
+       }\r
 \r
 \r
-uint8_t PDITarget_ReceiveByte(void)\r
-{\r
-       UCSR1B &= ~(1 << TXEN1);\r
-       UCSR1B |=  (1 << RXEN1);\r
+       /* Need to do nothing for a full frame to send a BREAK */\r
+       for (uint8_t i = 0; i < BITS_IN_FRAME; i++)\r
+       {\r
+               /* Wait for a full cycle of the clock */\r
+               while (PIND & (1 << 5));\r
+               while (!(PIND & (1 << 5)));\r
+       }\r
+#else\r
+       /* Switch to Tx mode if currently in Rx mode */\r
+       if (!(IsSending))\r
+       {\r
+               BITBANG_PDIDATA_PORT |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
+               BITBANG_PDIDATA_DDR  |= BITBANG_PDIDATA_MASK;\r
 \r
 \r
-       while (!(UCSR1A & (1 << RXC1)));\r
-       UCSR1A |=  (1 << RXC1);\r
+               IsSending = true;\r
+       }\r
        \r
        \r
-       return UDR1;\r
+       while (SoftUSART_BitCount);\r
+\r
+       /* Need to do nothing for a full frame to send a BREAK */\r
+       SoftUSART_Data     = 0x0FFF;\r
+       SoftUSART_BitCount = BITS_IN_FRAME;\r
+#endif\r
 }\r
 \r
 }\r
 \r
-void PDITarget_SendBreak(void)\r
+/** Busy-waits while the NVM controller is busy performing a NVM operation, such as a FLASH page read or CRC\r
+ *  calculation.\r
+ *\r
+ *  \return Boolean true if the NVM controller became ready within the timeout period, false otherwise\r
+ */\r
+bool PDITarget_WaitWhileNVMBusBusy(void)\r
 {\r
 {\r
-       UCSR1B &= ~(1 << RXEN1);\r
-       UCSR1B |=  (1 << TXEN1);\r
-\r
-       for (uint8_t i = 0; i <= BITS_IN_FRAME; i++)\r
+       TCNT0 = 0;\r
+       TIFR0 = (1 << OCF1A);\r
+                       \r
+       uint8_t TimeoutMS = PDI_NVM_TIMEOUT_MS;\r
+       \r
+       /* Poll the STATUS register to check to see if NVM access has been enabled */\r
+       while (TimeoutMS)\r
        {\r
        {\r
-               /* Wait for rising edge of clock */\r
-               while (PIND & (1 << 5));\r
-               \r
-               /* Wait for falling edge of clock */\r
-               while (!(PIND & (1 << 5)));\r
+               /* Send the LDCS command to read the PDI STATUS register to see the NVM bus is active */\r
+               PDITarget_SendByte(PDI_CMD_LDCS | PDI_STATUS_REG);\r
+               if (PDITarget_ReceiveByte() & PDI_STATUS_NVM)\r
+                 return true;\r
+\r
+               if (TIFR0 & (1 << OCF1A))\r
+               {\r
+                       TIFR0 = (1 << OCF1A);\r
+                       TimeoutMS--;\r
+               }\r
        }\r
        }\r
+       \r
+       return false;\r
 }\r
 }\r
-#endif\r
 \r
 #endif\r
 \r
 #endif\r