flash/nor/efm32: fixed BG1x identification
[fw/openocd] / src / jtag / swd.h
index fee7f912a3e37b8aed858541817e89a294348bb8..8a436d0c6674c4187bfabce1f3899f1ccf89b91c 100644 (file)
  *   GNU General Public License for more details.                          *
  *                                                                         *
  *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
- *   along with this program; if not, write to the                         *
- *   Free Software Foundation, Inc.,                                       *
- *   51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.           *
+ *   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. *
  ***************************************************************************/
 
-#ifndef SWD_H
-#define SWD_H
+#ifndef OPENOCD_JTAG_SWD_H
+#define OPENOCD_JTAG_SWD_H
+
+#include <helper/log.h>
+#include <target/arm_adi_v5.h>
 
 /* Bits in SWD command packets, written from host to target
  * first bit on the wire is START
  */
 #define SWD_CMD_START  (1 << 0)        /* always set */
-#define SWD_CMD_APnDP  (1 << 1)        /* set only for AP access */
-#define SWD_CMD_RnW    (1 << 2)                /* set only for read access */
+#define SWD_CMD_APNDP  (1 << 1)        /* set only for AP access */
+#define SWD_CMD_RNW    (1 << 2)                /* set only for read access */
 #define SWD_CMD_A32    (3 << 3)                /* bits A[3:2] of register addr */
 #define SWD_CMD_PARITY (1 << 5)        /* parity of APnDP|RnW|A32 */
 #define SWD_CMD_STOP   (0 << 6)        /* always clear for synch SWD */
-#define SWD_CMD_PARK   (0 << 7)        /* not driven by host (pull high) */
+#define SWD_CMD_PARK   (1 << 7)        /* driven high by host */
 /* followed by TRN, 3-bits of ACK, TRN */
 
-/* pbit16 holds precomputed parity bits for each nibble */
-#define pbit(parity, nibble) ((parity) << (nibble))
-
-static const uint16_t pbit16 =
-       pbit(0, 0) | pbit(1, 1) | pbit(1, 2) | pbit(0, 3)
-       | pbit(1, 4) | pbit(0, 5) | pbit(0, 6) | pbit(1, 7)
-       | pbit(1, 8) | pbit(0, 9) | pbit(0, 0xa) | pbit(1, 0xb)
-       | pbit(0, 0xc) | pbit(1, 0xd) | pbit(1, 0xe) | pbit(0, 0xf);
-
-#define nibble_parity(nibble) (pbit16 & pbit(1, (nibble)))
+/*
+ * The SWD subsystem error codes
+ */
+#define ERROR_SWD_FAIL (-400)  /** protocol or parity error */
+#define ERROR_SWD_FAULT        (-401)  /** device returned FAULT in ACK field */
 
 /**
  * Construct a "cmd" byte, in lSB bit order, which swd_driver.read_reg()
@@ -49,12 +45,12 @@ static const uint16_t pbit16 =
  */
 static inline uint8_t swd_cmd(bool is_read, bool is_ap, uint8_t regnum)
 {
-       uint8_t cmd = (is_ap ? SWD_CMD_APnDP : 0)
-               | (is_read ? SWD_CMD_RnW : 0)
+       uint8_t cmd = (is_ap ? SWD_CMD_APNDP : 0)
+               | (is_read ? SWD_CMD_RNW : 0)
                | ((regnum & 0xc) << 1);
 
        /* 8 cmd bits 4:1 may be set */
-       if (nibble_parity(cmd >> 1))
+       if (parity_u32(cmd))
                cmd |= SWD_CMD_PARITY;
 
        /* driver handles START, STOP, and TRN */
@@ -64,63 +60,247 @@ static inline uint8_t swd_cmd(bool is_read, bool is_ap, uint8_t regnum)
 
 /* SWD_ACK_* bits are defined in <target/arm_adi_v5.h> */
 
+/**
+ * Test if we can rely on ACK returned by SWD command
+ *
+ * @param cmd Byte constructed by swd_cmd(), START, STOP and TRN are filtered off
+ * @returns true if ACK should be checked, false if should be ignored
+ */
+static inline bool swd_cmd_returns_ack(uint8_t cmd)
+{
+       uint8_t base_cmd = cmd & (SWD_CMD_APNDP | SWD_CMD_RNW | SWD_CMD_A32);
+
+       /* DPv2 does not reply to DP_TARGETSEL write cmd */
+       return base_cmd != swd_cmd(false, false, DP_TARGETSEL);
+}
+
+/**
+ * Convert SWD ACK value returned from DP to OpenOCD error code
+ *
+ * @param ack
+ * @returns error code
+ */
+static inline int swd_ack_to_error_code(uint8_t ack)
+{
+       switch (ack) {
+       case SWD_ACK_OK:
+               return ERROR_OK;
+       case SWD_ACK_WAIT:
+               return ERROR_WAIT;
+       case SWD_ACK_FAULT:
+               return ERROR_SWD_FAULT;
+       default:
+               return ERROR_SWD_FAIL;
+       }
+}
+
 /*
- * FOR NOW  ... SWD driver ops are synchronous and return ACK
- * status ... no quueueing.
+ * The following sequences are updated to
+ * ARM(tm) Debug Interface v5 Architecture Specification    ARM IHI 0031E
+ */
+
+/**
+ * SWD Line reset.
+ *
+ * SWD Line reset is at least 50 SWCLK cycles with SWDIO driven high,
+ * followed by at least two idle (low) cycle.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_line_reset[] = {
+       /* At least 50 SWCLK cycles with SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+       /* At least 2 idle (low) cycles */
+       0x00,
+};
+static const unsigned swd_seq_line_reset_len = 64;
+
+/**
+ * JTAG-to-SWD sequence.
+ *
+ * The JTAG-to-SWD sequence is at least 50 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO
+ * high, putting either interface logic into reset state, followed by a
+ * specific 16-bit sequence and finally a line reset in case the SWJ-DP was
+ * already in SWD mode.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_jtag_to_swd[] = {
+       /* At least 50 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+       /* Switching sequence from JTAG to SWD */
+       0x9e, 0xe7,
+       /* At least 50 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+       /* At least 2 idle (low) cycles */
+       0x00,
+};
+static const unsigned swd_seq_jtag_to_swd_len = 136;
+
+/**
+ * SWD-to-JTAG sequence.
+ *
+ * The SWD-to-JTAG sequence is at least 50 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO
+ * high, putting either interface logic into reset state, followed by a
+ * specific 16-bit sequence and finally at least 5 TCK/SWCLK cycles with
+ * TMS/SWDIO high to put the JTAG TAP in Test-Logic-Reset state.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_swd_to_jtag[] = {
+       /* At least 50 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+       /* Switching sequence from SWD to JTAG */
+       0x3c, 0xe7,
+       /* At least 5 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high */
+       0xff,
+};
+static const unsigned swd_seq_swd_to_jtag_len = 80;
+
+/**
+ * SWD-to-dormant sequence.
+ *
+ * This is at least 50 SWCLK cycles with SWDIO high to put the interface
+ * in reset state, followed by a specific 16-bit sequence.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_swd_to_dormant[] = {
+       /* At least 50 SWCLK cycles with SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+        /* Switching sequence from SWD to dormant */
+       0xbc, 0xe3,
+};
+static const unsigned swd_seq_swd_to_dormant_len = 72;
+
+/**
+ * Dormant-to-SWD sequence.
  *
- * Individual ops are request/response, and fast-fail permits much
- * better fault handling.  Upper layers may queue if desired.
+ * This is at least 8 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high to abort any ongoing
+ * selection alert sequence, followed by a specific 128-bit selection alert
+ * sequence, followed by 4 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO low, followed by
+ * a specific protocol-dependent activation code. For SWD the activation code
+ * is an 8-bit sequence. The sequence ends with a line reset.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
  */
+static const uint8_t swd_seq_dormant_to_swd[] = {
+       /* At least 8 SWCLK cycles with SWDIO high */
+       0xff,
+       /* Selection alert sequence */
+       0x92, 0xf3, 0x09, 0x62, 0x95, 0x2d, 0x85, 0x86,
+       0xe9, 0xaf, 0xdd, 0xe3, 0xa2, 0x0e, 0xbc, 0x19,
+       /*
+        * 4 SWCLK cycles with SWDIO low ...
+        * + SWD activation code 0x1a ...
+        * + at least 8 SWCLK cycles with SWDIO high
+        */
+       0xa0, /* ((0x00)      & GENMASK(3, 0)) | ((0x1a << 4) & GENMASK(7, 4)) */
+       0xf1, /* ((0x1a >> 4) & GENMASK(3, 0)) | ((0xff << 4) & GENMASK(7, 4)) */
+       0xff,
+       /* At least 50 SWCLK cycles with SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+       /* At least 2 idle (low) cycles */
+       0x00,
+};
+static const unsigned swd_seq_dormant_to_swd_len = 224;
+
+/**
+ * JTAG-to-dormant sequence.
+ *
+ * This is at least 5 TCK cycles with TMS high to put the interface
+ * in test-logic-reset state, followed by a specific 31-bit sequence.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_jtag_to_dormant[] = {
+       /* At least 5 TCK cycles with TMS high */
+       0xff,
+       /*
+        * Still one TCK cycle with TMS high followed by 31 bits JTAG-to-DS
+        * select sequence 0xba, 0xbb, 0xbb, 0x33,
+        */
+       0x75, /* ((0xff >> 7) & GENMASK(0, 0)) | ((0xba << 1) & GENMASK(7, 1)) */
+       0x77, /* ((0xba >> 7) & GENMASK(0, 0)) | ((0xbb << 1) & GENMASK(7, 1)) */
+       0x77, /* ((0xbb >> 7) & GENMASK(0, 0)) | ((0xbb << 1) & GENMASK(7, 1)) */
+       0x67, /* ((0xbb >> 7) & GENMASK(0, 0)) | ((0x33 << 1) & GENMASK(7, 1)) */
+};
+static const unsigned swd_seq_jtag_to_dormant_len = 40;
+
+/**
+ * Dormant-to-JTAG sequence.
+ *
+ * This is at least 8 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high to abort any ongoing
+ * selection alert sequence, followed by a specific 128-bit selection alert
+ * sequence, followed by 4 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO low, followed by
+ * a specific protocol-dependent activation code. For JTAG there are two
+ * possible activation codes:
+ * - "JTAG-Serial": 12 bits 0x00, 0x00
+ * - "Arm CoreSight JTAG-DP": 8 bits 0x0a
+ * We use "JTAG-Serial" only, which seams more generic.
+ * Since the target TAP can be either in Run/Test Idle or in Test-Logic-Reset
+ * states, Arm recommends to put the TAP in Run/Test Idle using one TCK cycle
+ * with TMS low. To keep the sequence length multiple of 8, 8 TCK cycle with
+ * TMS low are sent (allowed by JTAG state machine).
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_dormant_to_jtag[] = {
+       /* At least 8 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high */
+       0xff,
+       /* Selection alert sequence */
+       0x92, 0xf3, 0x09, 0x62, 0x95, 0x2d, 0x85, 0x86,
+       0xe9, 0xaf, 0xdd, 0xe3, 0xa2, 0x0e, 0xbc, 0x19,
+       /*
+        * 4 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO low ...
+        * + 12 bits JTAG-serial activation code 0x00, 0x00
+        */
+       0x00, 0x00,
+       /* put the TAP in Run/Test Idle */
+       0x00,
+};
+static const unsigned swd_seq_dormant_to_jtag_len = 160;
 
 struct swd_driver {
        /**
-        * Initialize the debug link so it can perform
-        * synchronous SWD operations.
-        * @param trn value from WCR: how many clocks
-        * to not drive the SWDIO line at certain points in
-        * the SWD protocol (at least 1 clock).
+        * Initialize the debug link so it can perform SWD operations.
         *
         * As an example, this would switch a dual-mode debug adapter
         * into SWD mode and out of JTAG mode.
-         *
-         * @return ERROR_OK on success, else a negative fault code.
+        *
+        * @return ERROR_OK on success, else a negative fault code.
         */
-       int (*init)(uint8_t trn);
-
-
-        /**
-         * Synchronous read of an AP or DP register.
-         *
-         * @param cmd with APnDP/RnW/addr/parity bits
-         * @param where to store value to read from register
-         *
-         * @return SWD_ACK_* code for the transaction
-         *             or (negative) fault code
-         */
-        int (*read_reg)(uint8_t cmd, uint32_t *value);
-
-        /**
-         * Synchronous write of an AP or DP register.
-         *
-         * @param cmd with APnDP/RnW/addr/parity bits
-         * @param value to be written to the register
-         *
-         * @return SWD_ACK_* code for the transaction
-         *             or (negative) fault code
-         */
-        int (*write_reg)(uint8_t cmd, uint32_t value);
-
-        /**
-         * Synchronous block read of an AP or DP register.
-         *
-         * @param cmd with APnDP/RnW/addr/parity bits
-         * @param number of reads from register to be executed
-         * @param buffer to store data read from register
-         *
-         * @return SWD_ACK_* code for the transaction
-         *             or (negative) fault code
-         */
-        int (*read_block)(uint8_t cmd, uint32_t blocksize, uint8_t *buffer);
+       int (*init)(void);
+
+       /**
+        * Queue a special SWDIO sequence.
+        *
+        * @param seq The special sequence to generate.
+        * @return ERROR_OK if the sequence was queued, negative error if the
+        * sequence is unsupported.
+        */
+       int (*switch_seq)(enum swd_special_seq seq);
+
+       /**
+        * Queued read of an AP or DP register.
+        *
+        * @param Command byte with APnDP/RnW/addr/parity bits
+        * @param Where to store value to read from register
+        * @param ap_delay_hint Number of idle cycles that may be
+        * needed after an AP access to avoid WAITs
+        */
+       void (*read_reg)(uint8_t cmd, uint32_t *value, uint32_t ap_delay_hint);
+
+       /**
+        * Queued write of an AP or DP register.
+        *
+        * @param Command byte with APnDP/RnW/addr/parity bits
+        * @param Value to be written to the register
+        * @param ap_delay_hint Number of idle cycles that may be
+        * needed after an AP access to avoid WAITs
+        */
+       void (*write_reg)(uint8_t cmd, uint32_t value, uint32_t ap_delay_hint);
+
+       /**
+        * Execute any queued transactions and collect the result.
+        *
+        * @return ERROR_OK on success, Ack response code on WAIT/FAULT
+        * or negative error code on other kinds of failure.
+        */
+       int (*run)(void);
 
        /**
         * Configures data collection from the Single-wire
@@ -131,16 +311,12 @@ struct swd_driver {
         * is normally connected to a microcontroller's UART TX,
         * but which may instead be connected to SWO for use in
         * collecting ITM (and possibly ETM) trace data.
-         *
-         * @return ERROR_OK on success, else a negative fault code.
+        *
+        * @return ERROR_OK on success, else a negative fault code.
         */
        int *(*trace)(bool swo);
 };
 
 int swd_init_reset(struct command_context *cmd_ctx);
-void swd_add_reset(int req_srst);
-
-bool transport_is_swd(void);
-bool transport_is_cmsis_dap(void);
 
-#endif /* SWD_H */
+#endif /* OPENOCD_JTAG_SWD_H */