git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/samd21/ao_usb_samd21.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2012 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  15  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  16  * 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
  17  */
  18
  19 #include "ao.h"
  20 #include "ao_usb.h"
  21 #include "ao_product.h"
  22
  23 #ifndef AO_POWER_MANAGEMENT
  24 #define AO_POWER_MANAGEMENT     0
  25 #endif
  26
  27 #ifndef AO_USB_DEVICE_ID_SERIAL
  28 #define AO_USB_DEVICE_ID_SERIAL 0
  29 #endif
  30
  31 #ifndef USE_USB_STDIO
  32 #define USE_USB_STDIO   1
  33 #endif
  34
  35 #if USE_USB_FIFO
  36 static struct ao_fifo   ao_usb_rx_fifo;
  37 #endif
  38
  39 #if USE_USB_STDIO
  40 #define AO_USB_OUT_SLEEP_ADDR   (&ao_stdin_ready)
  41 #else
  42 #define AO_USB_OUT_SLEEP_ADDR   (&ao_usb_out_avail)
  43 #endif
  44
  45 #define SAMD21_USB_ALIGN        __attribute__ ((aligned(4)))
  46
  47 struct ao_usb_setup {
  48         uint8_t         dir_type_recip;
  49         uint8_t         request;
  50         uint16_t        value;
  51         uint16_t        index;
  52         uint16_t        length;
  53 } ao_usb_setup;
  54
  55 static uint8_t  ao_usb_ep0_state;
  56
  57 struct samd21_usb_desc  samd21_usb_desc[8] SAMD21_USB_ALIGN;
  58
  59 /* Pending EP0 IN data */
  60 static uint8_t          ao_usb_ep0_in_tmp[2];   /* small buffer */
  61 static const uint8_t    *ao_usb_ep0_in_data;    /* Remaining data */
  62 static uint8_t          ao_usb_ep0_in_len;      /* Remaining amount */
  63
  64 /* Pending EP0 OUT data */
  65 static uint8_t *ao_usb_ep0_out_data;
  66 static uint8_t  ao_usb_ep0_out_len;
  67
  68 /* Endpoint 0 buffers */
  69 static uint8_t ao_usb_ep0_in_buf[AO_USB_CONTROL_SIZE] SAMD21_USB_ALIGN;
  70 static uint8_t ao_usb_ep0_out_buf[AO_USB_CONTROL_SIZE]  SAMD21_USB_ALIGN;
  71
  72 #if AO_USB_HAS_INT
  73 /* Pointer to interrupt buffer in USB memory */
  74 static uint8_t ao_usb_int_buf[AO_USB_INT_SIZE]  SAMD21_USB_ALIGN;
  75 #endif
  76
  77 /* Buffers in DRAM */
  78 #if AO_USB_HAS_IN
  79 static uint8_t  ao_usb_in_tx_which;
  80 static uint8_t  ao_usb_tx_count;
  81 static uint8_t  ao_usb_in_buf[2][AO_USB_IN_SIZE]  SAMD21_USB_ALIGN;
  82
  83 #endif
  84 #if AO_USB_HAS_OUT
  85 static uint8_t  ao_usb_out_rx_which;
  86 #if !USE_USB_FIFO
  87 static uint8_t  ao_usb_rx_count, ao_usb_rx_pos;
  88 #endif
  89 static uint8_t  ao_usb_out_buf[2][AO_USB_OUT_SIZE]  SAMD21_USB_ALIGN;
  90
  91 #endif
  92
  93 /* Marks when we don't need to send an IN packet.
  94  * This happens only when the last IN packet is not full,
  95  * otherwise the host will expect to keep seeing packets.
  96  * Send a zero-length packet as required
  97  */
  98 static uint8_t  ao_usb_in_flushed;
  99
 100 /* Marks when we have delivered an IN packet to the hardware
 101  * and it has not been received yet. ao_sleep on this address
 102  * to wait for it to be delivered.
 103  */
 104 static uint8_t  ao_usb_in_pending;
 105
 106 /* Marks when an OUT packet has been received by the hardware
 107  * but not pulled to the shadow buffer.
 108  */
 109 static uint8_t  ao_usb_out_avail;
 110 uint8_t         ao_usb_running;
 111 static uint8_t  ao_usb_configuration;
 112
 113 #define AO_USB_EP0_GOT_SETUP    1
 114 #define AO_USB_EP0_GOT_RX_DATA  2
 115 #define AO_USB_EP0_GOT_TX_ACK   4
 116
 117 static uint8_t  ao_usb_ep0_receive;
 118 static uint8_t  ao_usb_address;
 119 static uint8_t  ao_usb_address_pending;
 120
 121 /*
 122  * Set current device address and mark the
 123  * interface as active
 124  */
 125 static void
 126 ao_usb_set_address(uint8_t address)
 127 {
 128         samd21_usb.dadd = (1 << SAMD21_USB_DADD_ADDEN) | (address << SAMD21_USB_DADD_DADD);
 129         ao_usb_address_pending = 0;
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Initialize an entpoint
 134  */
 135
 136 static void
 137 ao_usb_init_bank(struct samd21_usb_desc_bank *bank,
 138                  uint8_t *buf,
 139                  uint16_t size)
 140 {
 141         bank->addr = (uint32_t) buf;
 142
 143         uint32_t size_bits = 0;
 144         switch (size) {
 145         case 8: size_bits = SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_SIZE_8; break;
 146         case 16: size_bits = SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_SIZE_16; break;
 147         case 32: size_bits = SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_SIZE_32; break;
 148         case 64: size_bits = SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_SIZE_64; break;
 149         case 128: size_bits = SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_SIZE_128; break;
 150         case 256: size_bits = SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_SIZE_256; break;
 151         case 512: size_bits = SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_SIZE_512; break;
 152         case 1023: size_bits = SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_SIZE_1023; break;
 153         }
 154         bank->pcksize = ((0 << SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_BYTE_COUNT) |
 155                          (0 << SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_MULTI_PACKET_SIZE) |
 156                          (size_bits << SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_SIZE) |
 157                          (0 << SAMD21_USB_DESC_PCKSIZE_AUTO_ZLP));
 158 }
 159
 160 static void
 161 ao_usb_init_ep(uint8_t ep,
 162                uint8_t type_out, void *out_buf, uint16_t out_size,
 163                uint8_t type_in, void *in_buf, uint16_t in_size)
 164 {
 165         /* set up descriptors */
 166         ao_usb_init_bank(&samd21_usb_desc[ep].bank[0],
 167                          out_buf, out_size);
 168
 169         ao_usb_init_bank(&samd21_usb_desc[ep].bank[1],
 170                          in_buf, in_size);
 171
 172         samd21_usb.ep[ep].epcfg = (uint8_t) ((type_out << SAMD21_USB_EP_EPCFG_EP_TYPE_OUT) |
 173                                              (type_in << SAMD21_USB_EP_EPCFG_EP_TYPE_IN));
 174
 175         /* Clear all status bits */
 176         samd21_usb.ep[ep].epstatusclr = 0xff;
 177
 178         /* Select interrupts */
 179         uint8_t epinten = 0;
 180         if (out_buf)
 181                 epinten |= (1 << SAMD21_USB_EP_EPINTFLAG_TRCPT0);
 182         if (in_buf)
 183                 epinten |= (1 << SAMD21_USB_EP_EPINTFLAG_TRCPT1);
 184         if (ep == 0)
 185                 epinten |= (1 << SAMD21_USB_EP_EPINTFLAG_RXSTP);
 186         samd21_usb.ep[ep].epintenset = epinten;
 187 }
 188
 189 static void
 190 ao_usb_set_ep0(void)
 191 {
 192         ao_usb_init_ep(AO_USB_CONTROL_EP,
 193                        SAMD21_USB_EP_EPCFG_EP_TYPE_OUT_CONTROL,
 194                        ao_usb_ep0_out_buf, AO_USB_CONTROL_SIZE,
 195                        SAMD21_USB_EP_EPCFG_EP_TYPE_IN_CONTROL,
 196                        ao_usb_ep0_in_buf, AO_USB_CONTROL_SIZE);
 197
 198         ao_usb_running = 0;
 199
 200         /* Reset our internal state
 201          */
 202
 203         ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_IDLE;
 204
 205         ao_usb_ep0_in_data = NULL;
 206         ao_usb_ep0_in_len = 0;
 207
 208         ao_usb_ep0_out_data = NULL;
 209         ao_usb_ep0_out_len = 0;
 210 }
 211
 212 static void
 213 ao_usb_set_configuration(void)
 214 {
 215 #if AO_USB_HAS_INT
 216         ao_usb_init_ep(AO_USB_INT_EP,
 217                        SAMD21_USB_EP_EPCFG_EP_TYPE_OUT_DISABLED,
 218                        NULL, 0,
 219                        SAMD21_USB_EP_EPCFG_EP_TYPE_IN_INTERRUPT,
 220                        ao_usb_int_buf, AO_USB_INT_SIZE);
 221 #endif
 222
 223 #if AO_USB_HAS_OUT
 224         ao_usb_init_ep(AO_USB_OUT_EP,
 225                        SAMD21_USB_EP_EPCFG_EP_TYPE_OUT_BULK,
 226                        &ao_usb_out_buf[0][0], AO_USB_OUT_SIZE,
 227                        SAMD21_USB_EP_EPCFG_EP_TYPE_IN_DUAL_BANK,
 228                        &ao_usb_out_buf[1][0], AO_USB_OUT_SIZE);
 229
 230         /* At first receive, we'll flip this back to 0 */
 231         ao_usb_out_rx_which = 1;
 232 #endif
 233
 234 #if AO_USB_HAS_IN
 235         /* Set up the IN end point */
 236         ao_usb_init_ep(AO_USB_IN_EP,
 237                        SAMD21_USB_EP_EPCFG_EP_TYPE_OUT_DUAL_BANK,
 238                        &ao_usb_in_buf[0][0], AO_USB_IN_SIZE,
 239                        SAMD21_USB_EP_EPCFG_EP_TYPE_IN_BULK,
 240                        &ao_usb_in_buf[1][0], AO_USB_IN_SIZE);
 241
 242         /* First transmit data goes to buffer 0 */
 243         ao_usb_in_tx_which = 0;
 244 #endif
 245
 246         ao_usb_in_flushed = 1;
 247         ao_usb_in_pending = 0;
 248         ao_wakeup(&ao_usb_in_pending);
 249
 250         ao_usb_out_avail = 0;
 251         ao_usb_configuration = 0;
 252
 253         ao_wakeup(AO_USB_OUT_SLEEP_ADDR);
 254 }
 255
 256 /* Send an IN data packet */
 257 static void
 258 ao_usb_ep0_flush(void)
 259 {
 260         uint8_t this_len;
 261
 262         /* Check to see if the endpoint is still busy */
 263         if ((samd21_usb.ep[0].epstatus & (1 << (SAMD21_USB_EP_EPSTATUS_BK1RDY))) != 0)
 264                 return;
 265
 266         this_len = ao_usb_ep0_in_len;
 267         if (this_len > AO_USB_CONTROL_SIZE)
 268                 this_len = AO_USB_CONTROL_SIZE;
 269
 270         if (this_len < AO_USB_CONTROL_SIZE)
 271                 ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_IDLE;
 272
 273         ao_usb_ep0_in_len -= this_len;
 274
 275         memcpy(ao_usb_ep0_in_buf, ao_usb_ep0_in_data, this_len);
 276         ao_usb_ep0_in_data += this_len;
 277
 278         /* Mark the endpoint as TX valid to send the packet */
 279         samd21_usb_desc_set_byte_count(AO_USB_CONTROL_EP, 1, this_len);
 280         samd21_usb_ep_set_ready(AO_USB_CONTROL_EP, 1);
 281 }
 282
 283 /* Read data from the ep0 OUT fifo */
 284 static void
 285 ao_usb_ep0_fill(void)
 286 {
 287         uint16_t        len = samd21_usb_desc_get_byte_count(AO_USB_CONTROL_EP, 0);
 288
 289         if (len > ao_usb_ep0_out_len)
 290                 len = ao_usb_ep0_out_len;
 291         ao_usb_ep0_out_len -= (uint8_t) len;
 292
 293         /* Pull all of the data out of the packet */
 294         memcpy(ao_usb_ep0_out_data, ao_usb_ep0_out_buf, len);
 295         ao_usb_ep0_out_data += len;
 296
 297         /* ACK the packet */
 298         samd21_usb_ep_clr_ready(AO_USB_CONTROL_EP, 0);
 299 }
 300
 301 static void
 302 ao_usb_ep0_in_reset(void)
 303 {
 304         ao_usb_ep0_in_data = ao_usb_ep0_in_tmp;
 305         ao_usb_ep0_in_len = 0;
 306 }
 307
 308 static void
 309 ao_usb_ep0_in_queue_byte(uint8_t a)
 310 {
 311         if (ao_usb_ep0_in_len < sizeof (ao_usb_ep0_in_tmp))
 312                 ao_usb_ep0_in_tmp[ao_usb_ep0_in_len++] = a;
 313 }
 314
 315 static void
 316 ao_usb_ep0_in_set(const uint8_t *data, uint8_t len)
 317 {
 318         ao_usb_ep0_in_data = data;
 319         ao_usb_ep0_in_len = len;
 320 }
 321
 322 static void
 323 ao_usb_ep0_out_set(uint8_t *data, uint8_t len)
 324 {
 325         ao_usb_ep0_out_data = data;
 326         ao_usb_ep0_out_len = len;
 327 }
 328
 329 static void
 330 ao_usb_ep0_in_start(uint16_t max)
 331 {
 332         /* Don't send more than asked for */
 333         if (ao_usb_ep0_in_len > max)
 334                 ao_usb_ep0_in_len = (uint8_t) max;
 335         ao_usb_ep0_flush();
 336 }
 337
 338 struct ao_usb_line_coding ao_usb_line_coding = {115200, 0, 0, 8};
 339
 340 #if AO_USB_DEVICE_ID_SERIAL
 341 static uint8_t ao_usb_serial[2 + 64];
 342
 343 /* Convert a 32-bit value to 8 hexidecimal UCS2 characters */
 344 static void
 345 hex_to_ucs2(uint32_t in, uint8_t *out)
 346 {
 347         int     i;
 348
 349         for (i = 28; i >= 0; i -= 4) {
 350                 uint8_t bits = (in >> i) & 0xf;
 351                 *out++ = ((bits < 10) ? '0' : ('a' - 10)) + bits;
 352                 *out++ = 0;
 353         }
 354 }
 355
 356 /* Encode the device ID (128 bits) in hexidecimal to use as a device
 357  * serial number
 358  */
 359 static void
 360 ao_usb_serial_init(void)
 361 {
 362         ao_usb_serial[0] = 66;  /* length */
 363         ao_usb_serial[1] = AO_USB_DESC_STRING;
 364         hex_to_ucs2(samd21_serial.word0, ao_usb_serial + 2 + 0);
 365         hex_to_ucs2(samd21_serial.word1, ao_usb_serial + 2 + 16);
 366         hex_to_ucs2(samd21_serial.word2, ao_usb_serial + 2 + 32);
 367         hex_to_ucs2(samd21_serial.word3, ao_usb_serial + 2 + 48);
 368 }
 369 #endif
 370
 371 /* Walk through the list of descriptors and find a match
 372  */
 373 static void
 374 ao_usb_get_descriptor(uint16_t value, uint16_t length)
 375 {
 376         const uint8_t           *descriptor;
 377         uint8_t         type = (uint8_t) (value >> 8);
 378         uint8_t         index = (uint8_t) value;
 379
 380         descriptor = ao_usb_descriptors;
 381         while (descriptor[0] != 0) {
 382                 if (descriptor[1] == type && index-- == 0) {
 383                         uint8_t len;
 384                         if (type == AO_USB_DESC_CONFIGURATION)
 385                                 len = descriptor[2];
 386                         else
 387                                 len = descriptor[0];
 388 #if AO_USB_DEVICE_ID_SERIAL
 389                         /* Slightly hacky - the serial number is string 3 */
 390                         if (type == AO_USB_DESC_STRING && (value & 0xff) == 3) {
 391                                 descriptor = ao_usb_serial;
 392                                 len = sizeof (ao_usb_serial);
 393                         }
 394 #endif
 395                         if (len > length)
 396                                 len = (uint8_t) length;
 397                         ao_usb_ep0_in_set(descriptor, len);
 398                         break;
 399                 }
 400                 descriptor += descriptor[0];
 401         }
 402 }
 403
 404 static void
 405 ao_usb_ep0_setup(void)
 406 {
 407         /* Pull the setup packet out of the fifo */
 408         ao_usb_ep0_out_set((uint8_t *) &ao_usb_setup, 8);
 409         ao_usb_ep0_fill();
 410         if (ao_usb_ep0_out_len != 0)
 411                 return;
 412
 413         if ((ao_usb_setup.dir_type_recip & AO_USB_DIR_IN) || ao_usb_setup.length == 0)
 414                 ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_DATA_IN;
 415         else
 416                 ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_DATA_OUT;
 417
 418         ao_usb_ep0_in_reset();
 419
 420         switch(ao_usb_setup.dir_type_recip & AO_USB_SETUP_TYPE_MASK) {
 421         case AO_USB_TYPE_STANDARD:
 422                 switch(ao_usb_setup.dir_type_recip & AO_USB_SETUP_RECIP_MASK) {
 423                 case AO_USB_RECIP_DEVICE:
 424                         switch(ao_usb_setup.request) {
 425                         case AO_USB_REQ_GET_STATUS:
 426                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 427                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 428                                 break;
 429                         case AO_USB_REQ_SET_ADDRESS:
 430                                 ao_usb_address = (uint8_t) ao_usb_setup.value;
 431                                 ao_usb_address_pending = 1;
 432                                 break;
 433                         case AO_USB_REQ_GET_DESCRIPTOR:
 434                                 ao_usb_get_descriptor(ao_usb_setup.value, ao_usb_setup.length);
 435                                 break;
 436                         case AO_USB_REQ_GET_CONFIGURATION:
 437                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(ao_usb_configuration);
 438                                 break;
 439                         case AO_USB_REQ_SET_CONFIGURATION:
 440                                 ao_usb_configuration = (uint8_t) ao_usb_setup.value;
 441                                 ao_usb_set_configuration();
 442                                 break;
 443                         }
 444                         break;
 445                 case AO_USB_RECIP_INTERFACE:
 446                         switch(ao_usb_setup.request) {
 447                         case AO_USB_REQ_GET_STATUS:
 448                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 449                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 450                                 break;
 451                         case AO_USB_REQ_GET_INTERFACE:
 452                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 453                                 break;
 454                         case AO_USB_REQ_SET_INTERFACE:
 455                                 break;
 456                         }
 457                         break;
 458                 case AO_USB_RECIP_ENDPOINT:
 459                         switch(ao_usb_setup.request) {
 460                         case AO_USB_REQ_GET_STATUS:
 461                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 462                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 463                                 break;
 464                         }
 465                         break;
 466                 }
 467                 break;
 468         case AO_USB_TYPE_CLASS:
 469                 switch (ao_usb_setup.request) {
 470                 case AO_USB_SET_LINE_CODING:
 471                         ao_usb_ep0_out_set((uint8_t *) &ao_usb_line_coding, 7);
 472                         break;
 473                 case AO_USB_GET_LINE_CODING:
 474                         ao_usb_ep0_in_set((const uint8_t *) &ao_usb_line_coding, 7);
 475                         break;
 476                 case AO_USB_SET_CONTROL_LINE_STATE:
 477                         break;
 478                 }
 479                 break;
 480         }
 481
 482         /* If we're not waiting to receive data from the host,
 483          * queue an IN response
 484          */
 485         if (ao_usb_ep0_state == AO_USB_EP0_DATA_IN)
 486                 ao_usb_ep0_in_start(ao_usb_setup.length);
 487 }
 488
 489 static void
 490 ao_usb_ep0_handle(uint8_t receive)
 491 {
 492         ao_usb_ep0_receive = 0;
 493         if (receive & AO_USB_EP0_GOT_SETUP) {
 494                 ao_usb_ep0_setup();
 495         }
 496         if (receive & AO_USB_EP0_GOT_RX_DATA) {
 497                 if (ao_usb_ep0_state == AO_USB_EP0_DATA_OUT) {
 498                         ao_usb_ep0_fill();
 499                         if (ao_usb_ep0_out_len == 0) {
 500                                 ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_DATA_IN;
 501                                 ao_usb_ep0_in_start(0);
 502                         }
 503                 }
 504         }
 505         if (receive & AO_USB_EP0_GOT_TX_ACK) {
 506
 507 #if HAS_FLIGHT && AO_USB_FORCE_IDLE
 508                 ao_flight_force_idle = 1;
 509 #endif
 510                 if (ao_usb_ep0_state == AO_USB_EP0_DATA_IN)
 511                         ao_usb_ep0_flush();
 512                 /* Wait until the IN packet is received from addr 0
 513                  * before assigning our local address
 514                  */
 515                 if (ao_usb_address_pending)
 516                         ao_usb_set_address(ao_usb_address);
 517         }
 518 }
 519
 520 #if AO_POWER_MANAGEMENT
 521 static void
 522 ao_usb_suspend(void)
 523 {
 524         stm_usb.cntr |= (1 << STM_USB_CNTR_FSUSP);
 525         ao_power_suspend();
 526         stm_usb.cntr |= (1 << STM_USB_CNTR_LP_MODE);
 527         ao_clock_suspend();
 528 }
 529
 530 static void
 531 ao_usb_wakeup(void)
 532 {
 533         ao_clock_resume();
 534         stm_usb.cntr &= ~(1 << STM_USB_CNTR_FSUSP);
 535         ao_power_resume();
 536 }
 537 #endif
 538
 539 #if USE_USB_FIFO
 540 static void
 541 ao_usb_fifo_check(void)
 542 {
 543         uint8_t next_which = 1 - ao_usb_out_rx_which;
 544         if (ao_usb_out_avail & (1 << next_which)) {
 545                 uint8_t *buf = ao_usb_out_buf[next_which];
 546                 uint16_t len = samd21_usb_desc_get_byte_count(AO_USB_OUT_EP, next_which);
 547
 548                 if (ao_fifo_has_space(&ao_usb_rx_fifo, len)) {
 549                         uint16_t        i;
 550
 551                         for (i = 0; i < len; i++)
 552                                 ao_fifo_insert(&ao_usb_rx_fifo, buf[i]);
 553                         samd21_usb_ep_clr_ready(AO_USB_OUT_EP, next_which);
 554                         ao_usb_out_avail &= ~(1 << next_which);
 555                         ao_usb_out_rx_which = next_which;
 556                         ao_wakeup(AO_USB_OUT_SLEEP_ADDR);
 557                 }
 558 #if AO_USB_OUT_HOOK
 559                 ao_usb_out_hook(buf, len);
 560 #endif
 561         }
 562 }
 563 #endif
 564
 565 void
 566 samd21_usb_isr(void)
 567 {
 568         uint16_t        intflag = samd21_usb.intflag;
 569         uint16_t        epintsmry = samd21_usb.epintsmry;
 570
 571         samd21_usb.intflag = intflag;
 572
 573         if (epintsmry & (1 << 0)) {
 574                 uint8_t epintflag = samd21_usb.ep[0].epintflag;
 575                 samd21_usb.ep[0].epintflag = epintflag;
 576
 577                 if (epintflag & (1 << SAMD21_USB_EP_EPINTFLAG_RXSTP))
 578                         ao_usb_ep0_receive |= AO_USB_EP0_GOT_SETUP;
 579                 else if (epintflag & (1 << SAMD21_USB_EP_EPINTFLAG_TRCPT0))
 580                         ao_usb_ep0_receive |= AO_USB_EP0_GOT_RX_DATA;
 581                 if (epintflag & (1 << SAMD21_USB_EP_EPINTFLAG_TRCPT1))
 582                         ao_usb_ep0_receive |= AO_USB_EP0_GOT_TX_ACK;
 583                 ao_usb_ep0_handle(ao_usb_ep0_receive);
 584         }
 585 #if AO_USB_HAS_OUT
 586         if (epintsmry & (1 << AO_USB_OUT_EP)) {
 587                 uint8_t epintflag = samd21_usb.ep[AO_USB_OUT_EP].epintflag;
 588                 samd21_usb.ep[AO_USB_OUT_EP].epintflag = epintflag;
 589                 uint8_t avail = (epintflag >> SAMD21_USB_EP_EPINTFLAG_TRCPT0) & 3;
 590                 if (avail) {
 591                         ao_usb_out_avail |= avail;
 592                         ao_usb_running = 1;
 593 #if USE_USB_FIFO
 594                         ao_usb_fifo_check();
 595 #else
 596                         ao_wakeup(AO_USB_OUT_SLEEP_ADDR);
 597 #endif
 598                 }
 599         }
 600 #endif
 601 #if AO_USB_HAS_IN
 602         if (epintsmry & (1 << AO_USB_IN_EP)) {
 603                 uint8_t epintflag = samd21_usb.ep[AO_USB_IN_EP].epintflag;
 604                 samd21_usb.ep[AO_USB_IN_EP].epintflag = epintflag;
 605                 uint8_t done = (epintflag >> SAMD21_USB_EP_EPINTFLAG_TRCPT0) & 3;
 606                 if (done) {
 607                         ao_usb_in_pending &= (uint8_t) ~done;
 608                         ao_wakeup(&ao_usb_in_pending);
 609                 }
 610         }
 611 #endif
 612 #if AO_USB_HAS_INT
 613         if (epintsmry & (1 << AO_USB_INT_EP)) {
 614         }
 615 #endif
 616         if (intflag & (1 << SAMD21_USB_INTFLAG_EORST)) {
 617                 ao_usb_set_ep0();
 618         }
 619 #if AO_POWER_MANAGEMENT
 620         if (istr & (1 << STM_USB_ISTR_SUSP))
 621                 ao_usb_suspend();
 622
 623         if (istr & (1 << STM_USB_ISTR_WKUP))
 624                 ao_usb_wakeup();
 625 #endif
 626 }
 627
 628 #if AO_USB_HAS_IN
 629 /* Queue the current IN buffer for transmission */
 630 static void
 631 _ao_usb_in_send(void)
 632 {
 633         ao_usb_in_pending |= (uint8_t) (1 << ao_usb_in_tx_which);
 634         if (ao_usb_tx_count != AO_USB_IN_SIZE)
 635                 ao_usb_in_flushed = 1;
 636
 637         samd21_usb_desc_set_byte_count(AO_USB_IN_EP, ao_usb_in_tx_which, ao_usb_tx_count);
 638         samd21_usb_ep_set_ready(AO_USB_IN_EP, ao_usb_in_tx_which);
 639
 640         /* Toggle our usage */
 641         ao_usb_in_tx_which = 1 - ao_usb_in_tx_which;
 642         ao_usb_tx_count = 0;
 643 }
 644
 645 /* Wait for a free IN buffer. Interrupts are blocked */
 646 static void
 647 _ao_usb_in_wait(void)
 648 {
 649         /* Wait for an IN buffer to be ready */
 650         while ((ao_usb_in_pending & (1 << ao_usb_in_tx_which)) != 0)
 651                 ao_sleep(&ao_usb_in_pending);
 652 }
 653
 654 void
 655 ao_usb_flush(void)
 656 {
 657         if (!ao_usb_running)
 658                 return;
 659
 660         /* Anytime we've sent a character since
 661          * the last time we flushed, we'll need
 662          * to send a packet -- the only other time
 663          * we would send a packet is when that
 664          * packet was full, in which case we now
 665          * want to send an empty packet
 666          */
 667         ao_arch_block_interrupts();
 668         if (!ao_usb_in_flushed) {
 669                 _ao_usb_in_wait();
 670                 if (!ao_usb_in_flushed)
 671                         _ao_usb_in_send();
 672         }
 673         ao_arch_release_interrupts();
 674 }
 675
 676 void
 677 ao_usb_putchar(char c)
 678 {
 679         if (!ao_usb_running)
 680                 return;
 681
 682         ao_arch_block_interrupts();
 683         _ao_usb_in_wait();
 684
 685         ao_usb_in_flushed = 0;
 686         ao_usb_in_buf[ao_usb_in_tx_which][ao_usb_tx_count++] = c;
 687
 688         /* Send the packet when full */
 689         if (ao_usb_tx_count == AO_USB_IN_SIZE)
 690                 _ao_usb_in_send();
 691
 692         ao_arch_release_interrupts();
 693         if (c == '\n')
 694                 ao_usb_flush();
 695 }
 696 #endif
 697
 698 #if AO_USB_HAS_OUT
 699 #if !USE_USB_FIFO
 700 static bool
 701 _ao_usb_out_recv(void)
 702 {
 703         uint8_t next_which = 1 - ao_usb_out_rx_which;
 704
 705         if ((ao_usb_out_avail & (1 << next_which)) != 0) {
 706                 /* switch current buffer */
 707                 ao_usb_out_rx_which = next_which;
 708                 ao_usb_out_avail &= (uint8_t) ~(1 << ao_usb_out_rx_which);
 709
 710                 ao_usb_rx_count = (uint8_t) samd21_usb_desc_get_byte_count(AO_USB_OUT_EP, ao_usb_out_rx_which);
 711                 ao_usb_rx_pos = 0;
 712                 return true;
 713         }
 714         return false;
 715 }
 716 #endif
 717
 718 static int
 719 _ao_usb_pollchar(void)
 720 {
 721         uint8_t c;
 722
 723         if (!ao_usb_running)
 724                 return AO_READ_AGAIN;
 725
 726 #if USE_USB_FIFO
 727         if (ao_fifo_empty(&ao_usb_rx_fifo))
 728                 return AO_READ_AGAIN;
 729         c = ao_fifo_remove(&ao_usb_rx_fifo);
 730         ao_usb_fifo_check();
 731 #else
 732         for (;;) {
 733                 if (ao_usb_rx_pos != ao_usb_rx_count)
 734                         break;
 735
 736                 /* Check for packet */
 737                 if (!_ao_usb_out_recv())
 738                         return AO_READ_AGAIN;
 739         }
 740
 741         /* Pull a character out of the fifo */
 742         c = ao_usb_out_buf[ao_usb_out_rx_which][ao_usb_rx_pos++];
 743
 744         if (ao_usb_rx_pos == ao_usb_rx_count)
 745                 samd21_usb_ep_clr_ready(AO_USB_OUT_EP, ao_usb_out_rx_which);
 746 #endif
 747
 748         return c;
 749 }
 750
 751 char
 752 ao_usb_getchar(void)
 753 {
 754         int     c;
 755
 756         ao_arch_block_interrupts();
 757         while ((c = _ao_usb_pollchar()) == AO_READ_AGAIN)
 758                 ao_sleep(AO_USB_OUT_SLEEP_ADDR);
 759         ao_arch_release_interrupts();
 760         return (char) c;
 761 }
 762
 763 #endif
 764
 765 void
 766 ao_usb_disable(void)
 767 {
 768         ao_arch_block_interrupts();
 769         samd21_nvic_clear_enable(SAMD21_NVIC_ISR_USB_POS);
 770
 771         /* Disable USB pull-up */
 772         samd21_usb.ctrlb |= (1 << SAMD21_USB_CTRLB_DETACH);
 773
 774         /* Switch off the device */
 775         samd21_usb.ctrla &= (uint8_t) ~(1 << SAMD21_USB_CTRLA_ENABLE);
 776
 777         /* Disable the interface */
 778         samd21_pm.apbbmask &= ~(1UL << SAMD21_PM_APBBMASK_USB);
 779         ao_arch_release_interrupts();
 780 }
 781
 782 void
 783 ao_usb_enable(void)
 784 {
 785         int     t;
 786
 787         ao_enable_port(&samd21_port_a);
 788
 789         /* Set up USB DM/DP pins */
 790         samd21_port_pmux_set(&samd21_port_a, 24, SAMD21_PORT_PMUX_FUNC_G);
 791         samd21_port_pmux_set(&samd21_port_a, 25, SAMD21_PORT_PMUX_FUNC_G);
 792
 793         /* Assign gclk 0 to USB reference */
 794         samd21_gclk_clkctrl(AO_GCLK_USB, SAMD21_GCLK_CLKCTRL_ID_USB);
 795
 796         /* Enable USB clock */
 797         samd21_pm.apbbmask |= (1 << SAMD21_PM_APBBMASK_USB);
 798
 799         /* Reset USB Device */
 800
 801         samd21_usb.ctrla |= (1 << SAMD21_USB_CTRLA_SWRST);
 802
 803         while ((samd21_usb.ctrla & (1 << SAMD21_USB_CTRLA_SWRST)) != 0)
 804                 ;
 805
 806         while ((samd21_usb.syncbusy & (1 << SAMD21_USB_SYNCBUSY_SWRST)) != 0)
 807                 ;
 808
 809         memset(&samd21_usb_desc, 0, sizeof (samd21_usb_desc));
 810
 811         /* Detach */
 812         samd21_usb.ctrlb |= (1 << SAMD21_USB_CTRLB_DETACH);
 813
 814         samd21_usb.descadd = (uint32_t) &samd21_usb_desc;
 815
 816         /* Load calibration values */
 817         uint32_t transn = ((samd21_aux1.calibration >> SAMD21_AUX1_CALIBRATION_USB_TRANSN) &
 818                            SAMD21_AUX1_CALIBRATION_USB_TRANSN_MASK);
 819         if (transn == 0x1f)
 820                 transn = 5;
 821         uint32_t transp = ((samd21_aux1.calibration >> SAMD21_AUX1_CALIBRATION_USB_TRANSP) &
 822                            SAMD21_AUX1_CALIBRATION_USB_TRANSP_MASK);
 823         if (transp == 0x1f)
 824                 transp = 29;
 825         uint32_t trim   = ((samd21_aux1.calibration >> SAMD21_AUX1_CALIBRATION_USB_TRIM) &
 826                            SAMD21_AUX1_CALIBRATION_USB_TRIM_MASK);
 827         if (trim == 7)
 828                 trim = 3;
 829
 830         samd21_usb.padcal = (uint16_t) ((transn << SAMD21_USB_PADCAL_TRANSN) |
 831                                         (transp << SAMD21_USB_PADCAL_TRANSP) |
 832                                         (trim << SAMD21_USB_PADCAL_TRIM));
 833
 834         samd21_usb.qosctrl = ((3 << SAMD21_USB_QOSCTRL_CQOS) |
 835                               (3 << SAMD21_USB_QOSCTRL_DQOS));
 836
 837         ao_arch_block_interrupts();
 838
 839         /* set full speed */
 840         samd21_usb.ctrlb = (SAMD21_USB_CTRLB_SPDCONF_FS << SAMD21_USB_CTRLB_SPDCONF);
 841
 842         /* Set device mode */
 843         samd21_usb.ctrla = ((0 << SAMD21_USB_CTRLA_MODE) |
 844                             (1 << SAMD21_USB_CTRLA_RUNSTDBY) |
 845                             (1 << SAMD21_USB_CTRLA_ENABLE));
 846
 847         while ((samd21_usb.syncbusy & (1 << SAMD21_USB_SYNCBUSY_ENABLE)) != 0)
 848                 ;
 849
 850         /* configure interrupts */
 851         samd21_nvic_set_enable(SAMD21_NVIC_ISR_USB_POS);
 852         samd21_nvic_set_priority(SAMD21_NVIC_ISR_USB_POS, 2);
 853
 854         samd21_usb.intenset = ((1 << SAMD21_USB_INTFLAG_EORST));
 855
 856         ao_arch_release_interrupts();
 857
 858         for (t = 0; t < 50000; t++)
 859                 ao_arch_nop();
 860
 861         /* Attach */
 862         samd21_usb.ctrlb &= (uint16_t) ~(1 << SAMD21_USB_CTRLB_DETACH);
 863 }
 864
 865 void
 866 ao_usb_init(void)
 867 {
 868         ao_usb_enable();
 869
 870 #if AO_USB_DEVICE_ID_SERIAL
 871         ao_usb_serial_init();
 872 #endif
 873
 874         ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_IDLE;
 875
 876 #if USE_USB_STDIO
 877         ao_add_stdio(_ao_usb_pollchar, ao_usb_putchar, ao_usb_flush);
 878 #endif
 879 }