git.mutantstargoat.com Git - romdev/blob - fw/src/main.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <stdint.h>
   4 #include <avr/io.h>
   5 #include <avr/interrupt.h>
   6 #include "serial.h"
   7
   8 /* pin assignments
   9  * B[0,1]: D0,D1
  10  * D[2,7]: D2-D7
  11  * B2: SPI ~SS/shiftreg ~OE
  12  * B3: SPI MOSI
  13  * B4: SPI MISO (unused)
  14  * B5: SPI SCK
  15  * C0: programming mode PGM
  16  * C1: RAM ~CS
  17  * C2: RAM ~WE
  18  * C3: RAM ~OE
  19  * C5: ~SYSRST
  20  */
  21 #define PB_SS           0x04
  22 #define PB_MOSI         0x08
  23 #define PB_MISO         0x10
  24 #define PB_SCK          0x20
  25 #define PC_PGM          0x01
  26 #define PC_CS           0x02
  27 #define PC_WE           0x04
  28 #define PC_OE           0x08
  29 #define PC_SYSRST       0x20
  30
  31 static void proc_cmd(char *input);
  32 static void start_prog(void);
  33 static void end_prog(void);
  34 static void write_ram(uint16_t addr, uint8_t val);
  35 static uint8_t read_ram(uint16_t addr);
  36 static void set_data_bus(unsigned char val);
  37 static void release_data_bus(void);
  38 static void set_addr_bus(uint16_t addr);
  39 static void sys_reset(void);
  40 static inline void iodelay(void);
  41
  42 static int echo;
  43 static int progmode;
  44 static uint16_t addr;
  45
  46 static char input[128];
  47 static unsigned char inp_cidx;
  48
  49
  50 int main(void)
  51 {
  52         /* SPI (SS/MOSI/SCK) are outputs */
  53         DDRB = PB_SS | PB_MOSI | PB_SCK;
  54         PORTB = PB_SS;  /* drive SS high when not in programming mode */
  55         DDRC = 0xff;    /* control signals are all outputs */
  56         PORTC = PC_CS | PC_WE | PC_OE | PC_SYSRST;
  57         DDRD = 0;       /* tri-state the data bus by default (high 6 bits, low 2 are in DDRB) */
  58         PORTD = 0;
  59
  60         /* disable all pullups */
  61         MCUCR |= 1 << PUD;
  62
  63         /* enable SPI (used to talk to the address bus shift registers)
  64          * SPI master mode, clock / 16, CPOL=0/CPHA=0 because shiftreg clocks on the
  65          * rising edge, and MSB first
  66          */
  67         SPCR = (1 << SPE) | (1 << MSTR) | (1 << SPR0);
  68
  69         /* init the serial port we use to talk to the host */
  70         init_serial(38400);
  71         sei();
  72
  73         for(;;) {
  74                 if(have_input()) {
  75                         int c = getchar();
  76                         if(echo) {
  77                                 putchar(c);
  78                         }
  79
  80                         if(c == '\r' || c == '\n') {
  81                                 input[inp_cidx] = 0;
  82                                 proc_cmd(input);
  83                                 inp_cidx = 0;
  84                         } else if(inp_cidx < sizeof input - 1) {
  85                                 input[inp_cidx++] = c;
  86                         }
  87                 }
  88         }
  89         return 0;
  90 }
  91
  92 static void proc_cmd(char *input)
  93 {
  94         char *endp;
  95         int data;
  96
  97         switch(input[0]) {
  98         case 'e':
  99                 echo = input[1] == '1' ? 1 : 0;
 100                 printf("OK echo %s\n", echo ? "on" : "off");
 101                 break;
 102
 103         case 'p':
 104                 if(progmode) {
 105                         puts("ERR already in programming mode");
 106                 } else {
 107                         start_prog();
 108                         puts("OK programming mode");
 109                 }
 110                 break;
 111
 112         case 'b':
 113                 puts("OK booting");
 114                 if(!progmode) {
 115                         sys_reset();
 116                 } else {
 117                         end_prog();
 118                 }
 119                 break;
 120
 121         case 'a':
 122                 addr = strtol(input + 1, &endp, 0);
 123                 printf("OK address: %x\n", (unsigned int)addr);
 124                 break;
 125
 126         case 'w':
 127                 if(!progmode) {
 128                         puts("ERR not in programming mode");
 129                         break;
 130                 }
 131                 data = strtol(input + 1, &endp, 0);
 132                 write_ram(addr++, data);
 133                 puts("OK");
 134                 break;
 135
 136         case 'r':
 137                 if(!progmode) {
 138                         puts("ERR not in programming mode");
 139                         break;
 140                 }
 141                 data = read_ram(addr++);
 142                 printf("OK %d\n", (int)data);
 143                 break;
 144
 145         case '?':
 146                 puts("OK command help");
 147                 puts(" e 0|1: turn echo on/off");
 148                 puts(" p: enter programming mode");
 149                 puts(" b: exit programming mode and boot up");
 150                 puts(" a <addr>: set address counter (0-ffff)");
 151                 puts(" w <data>: store data byte and increment address (0-255)");
 152                 puts(" r: read data byte and increment address");
 153                 puts(" ?: print command help");
 154                 break;
 155
 156         default:
 157                 printf("ERR unknown command: '%c'\n", input[0]);
 158         }
 159 }
 160
 161 static void start_prog(void)
 162 {
 163         /* hold reset low, and take over the RAM */
 164         PORTC &= ~PC_SYSRST;
 165         PORTC |= PC_PGM;
 166
 167         progmode = 1;
 168 }
 169
 170 static void end_prog(void)
 171 {
 172         /* make extra sure we don't drive the data bus */
 173         release_data_bus();
 174
 175         /* PGM low and return reset and SS high */
 176         PORTB |= PB_SS;
 177         PORTC &= ~PC_PGM;
 178         PORTC |= PC_SYSRST;
 179
 180         progmode = 0;
 181 }
 182
 183 static void write_ram(uint16_t addr, uint8_t val)
 184 {
 185         set_addr_bus(addr);
 186         set_data_bus(val);
 187         PORTC |= PC_OE;
 188         PORTC &= ~(PC_WE | PC_CS);
 189         iodelay();
 190         PORTC |= PC_CS;
 191         PORTC |= PC_WE;
 192         release_data_bus();
 193 }
 194
 195 static uint8_t read_ram(uint16_t addr)
 196 {
 197         uint8_t val;
 198         set_addr_bus(addr);
 199         PORTC |= PC_WE;
 200         PORTC &= ~(PC_CS | PC_OE);
 201         iodelay();
 202         val = (PIND & 0xfc) | (PINB & 3);
 203         PORTC |= PC_CS | PC_OE;
 204         return val;
 205 }
 206
 207 static void set_data_bus(unsigned char val)
 208 {
 209         /* drive the data bus */
 210         DDRD = 0xff;
 211         DDRB |= 3;
 212         PORTB = (PORTB & 0xfc) | (val & 3);
 213         PORTD = val;
 214 }
 215
 216 static void release_data_bus(void)
 217 {
 218         DDRD = 0;
 219         DDRB &= 0xfc;
 220 }
 221
 222 static void set_addr_bus(uint16_t addr)
 223 {
 224         PORTB &= ~PB_SS;
 225         SPDR = (uint8_t)addr;
 226         while(!(SPSR & (1 << SPIF)));
 227         SPDR = (uint8_t)(addr >> 8);
 228         while(!(SPSR & (1 << SPIF)));
 229
 230         PORTB |= PB_SS;
 231         iodelay();
 232         PORTB &= ~PB_SS;        /* SS must return low because the shiftreg OE is tied to it */
 233 }
 234
 235 static void sys_reset(void)
 236 {
 237         PORTC &= ~PC_SYSRST;
 238         iodelay();
 239         PORTC |= PC_SYSRST;
 240 }
 241
 242 static inline void iodelay(void)
 243 {
 244         asm volatile("nop");
 245         asm volatile("nop");
 246         asm volatile("nop");
 247 }