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 set_addr_bus(uint16_t addr);
  38 static void sys_reset(void);
  39 static inline void iodelay(void);
  40
  41 static int echo;
  42 static int progmode;
  43 static uint16_t addr;
  44
  45 static char input[128];
  46 static unsigned char inp_cidx;
  47
  48
  49 int main(void)
  50 {
  51         /* SPI (SS/MOSI/SCK) are outputs, as are the low 2 data bus bits */
  52         DDRB = PB_SS | PB_MOSI | PB_SCK | 3;
  53         PORTB = PB_SS;  /* drive SS high when not in programming mode */
  54         DDRC = 0xff;    /* control signals are all outputs */
  55         PORTC = PC_CS | PC_WE | PC_OE | PC_SYSRST;
  56         DDRD = 0xff;    /* always drive the (high bits of the) data bus */
  57         PORTD = 0;
  58
  59         /* disable all pullups */
  60         MCUCR |= 1 << PUD;
  61
  62         /* enable SPI (used to talk to the address bus shift registers)
  63          * SPI master mode, clock / 16, CPOL=0/CPHA=0 because shiftreg clocks on the
  64          * rising edge, and MSB first
  65          */
  66         SPCR = (1 << SPE) | (1 << MSTR) | (1 << SPR0);
  67
  68         /* init the serial port we use to talk to the host */
  69         init_serial(38400);
  70         sei();
  71
  72         for(;;) {
  73                 if(have_input()) {
  74                         int c = getchar();
  75                         if(echo) {
  76                                 putchar(c);
  77                         }
  78
  79                         if(c == '\r' || c == '\n') {
  80                                 input[inp_cidx] = 0;
  81                                 proc_cmd(input);
  82                                 inp_cidx = 0;
  83                         } else if(inp_cidx < sizeof input - 1) {
  84                                 input[inp_cidx++] = c;
  85                         }
  86                 }
  87         }
  88         return 0;
  89 }
  90
  91 static void proc_cmd(char *input)
  92 {
  93         char *endp;
  94         int data;
  95
  96         switch(input[0]) {
  97         case 'e':
  98                 echo = input[1] == '1' ? 1 : 0;
  99                 printf("OK echo %s\n", echo ? "on" : "off");
 100                 break;
 101
 102         case 'p':
 103                 if(progmode) {
 104                         puts("ERR already in programming mode");
 105                 } else {
 106                         start_prog();
 107                         puts("OK programming mode");
 108                 }
 109                 break;
 110
 111         case 'b':
 112                 puts("OK booting");
 113                 if(!progmode) {
 114                         sys_reset();
 115                 } else {
 116                         end_prog();
 117                 }
 118                 break;
 119
 120         case 'a':
 121                 addr = strtol(input + 1, &endp, 0);
 122                 printf("OK address: %x\n", (unsigned int)addr);
 123                 break;
 124
 125         case 'w':
 126                 if(!progmode) {
 127                         puts("ERR not in programming mode");
 128                         break;
 129                 }
 130                 data = strtol(input + 1, &endp, 0);
 131                 write_ram(addr++, data);
 132                 puts("OK");
 133                 break;
 134
 135         case 'r':
 136                 if(!progmode) {
 137                         puts("ERR not in programming mode");
 138                         break;
 139                 }
 140                 data = read_ram(addr++);
 141                 printf("OK %d\n", (int)data);
 142                 break;
 143
 144         case '?':
 145                 puts("OK command help");
 146                 puts(" e 0|1: turn echo on/off");
 147                 puts(" p: enter programming mode");
 148                 puts(" b: exit programming mode and boot up");
 149                 puts(" a <addr>: set address counter (0-ffff)");
 150                 puts(" w <data>: store data byte and increment address (0-255)");
 151                 puts(" r: read data byte and increment address");
 152                 puts(" ?: print command help");
 153                 break;
 154
 155         default:
 156                 printf("ERR unknown command: '%c'\n", input[0]);
 157         }
 158 }
 159
 160 static void start_prog(void)
 161 {
 162         /* hold reset low, and take over the RAM */
 163         PORTC &= ~PC_SYSRST;
 164         PORTC |= PC_PGM;
 165
 166         progmode = 1;
 167 }
 168
 169 static void end_prog(void)
 170 {
 171         /* PGM low and return reset high */
 172         PORTC &= ~PC_PGM;
 173         PORTC |= PC_SYSRST;
 174
 175         progmode = 0;
 176 }
 177
 178 static void write_ram(uint16_t addr, uint8_t val)
 179 {
 180         set_addr_bus(addr);
 181         set_data_bus(val);
 182         PORTC |= PC_OE;
 183         PORTC &= ~(PC_WE | PC_CS);
 184         iodelay();
 185         PORTC |= PC_CS;
 186         PORTC |= PC_WE;
 187 }
 188
 189 static uint8_t read_ram(uint16_t addr)
 190 {
 191         uint8_t val;
 192         set_addr_bus(addr);
 193         PORTC |= PC_WE;
 194         PORTC &= ~(PC_CS | PC_OE);
 195         iodelay();
 196         val = (PORTD & 0xfe) | (PORTB & 3);
 197         PORTC |= PC_CS | PC_OE;
 198         return val;
 199 }
 200
 201 static void set_data_bus(unsigned char val)
 202 {
 203         PORTB = (PORTB & 0xfe) | (val & 3);
 204         PORTC = val;
 205 }
 206
 207 static void set_addr_bus(uint16_t addr)
 208 {
 209         PORTB &= ~PB_SS;
 210         SPDR = (uint8_t)addr;
 211         while(!(SPSR & (1 << SPIF)));
 212         SPDR = (uint8_t)(addr >> 8);
 213         while(!(SPSR & (1 << SPIF)));
 214
 215         PORTB |= PB_SS;
 216         iodelay();
 217         PORTB &= ~PB_SS;        /* SS must return low because the shiftreg OE is tied to it */
 218 }
 219
 220 static void sys_reset(void)
 221 {
 222         PORTC &= ~PC_SYSRST;
 223         iodelay();
 224         PORTC |= PC_SYSRST;
 225 }
 226
 227 static inline void iodelay(void)
 228 {
 229         asm volatile("nop");
 230         asm volatile("nop");
 231         asm volatile("nop");
 232 }