altos/stmf0: use double buffering for USB rx data
[fw/altos] / src / stmf0 / ao_usb_stm.c
index 0f395123760e8e7b5df4542e06ba3e9088f07dfc..5b9af00b371bf708ba86750256d5f8026e38071d 100644 (file)
@@ -99,32 +99,23 @@ static uint16_t ao_usb_int_tx_offset;
 
 /* Pointer to bulk data tx/rx buffers in USB memory */
 #if AO_USB_HAS_IN
-static uint16_t ao_usb_in_tx_offset;
-static uint16_t        *ao_usb_in_tx_buffer;
-
-/* System ram shadow of USB buffer; writing individual bytes is
- * too much of a pain (sigh) */
-static uint8_t ao_usb_tx_buffer[AO_USB_IN_SIZE];
+static uint16_t ao_usb_in_tx_offset[2];
+static uint16_t        *ao_usb_in_tx_buffer[2];
+static uint8_t ao_usb_in_tx_which;
 static uint8_t ao_usb_tx_count;
 
 #endif
 #if AO_USB_HAS_OUT
-static uint16_t ao_usb_out_rx_offset;
-static uint16_t        *ao_usb_out_rx_buffer;
-
-/* System ram shadow of USB buffer; writing individual bytes is
- * too much of a pain (sigh) */
-static uint8_t ao_usb_rx_buffer[AO_USB_OUT_SIZE];
+static uint16_t ao_usb_out_rx_offset[2];
+static uint16_t        *ao_usb_out_rx_buffer[2];
+static uint8_t ao_usb_out_rx_which;
 static uint8_t ao_usb_rx_count, ao_usb_rx_pos;
 
 #endif
 #if AO_USB_HAS_IN2
-static uint16_t ao_usb_in2_tx_offset;
-static uint16_t *ao_usb_in2_tx_buffer;
-
-/* System ram shadow of USB buffer; writing individual bytes is
- * too much of a pain (sigh) */
-static uint8_t ao_usb_tx2_buffer[AO_USB_IN_SIZE];
+static uint16_t ao_usb_in2_tx_offset[2];
+static uint16_t *ao_usb_in2_tx_buffer[2];
+static uint8_t ao_usb_in_tx2_which;
 static uint8_t ao_usb_tx2_count;
 #endif
 
@@ -217,10 +208,18 @@ static inline uint32_t ao_usb_epr_dtog_rx(uint32_t epr) {
        return (epr >> STM_USB_EPR_DTOG_RX) & 1;
 }
 
+static inline uint32_t ao_usb_epr_sw_buf_tx(uint32_t epr) {
+       return (epr >> STM_USB_EPR_SW_BUF_TX) & 1;
+}
+
 static inline uint32_t ao_usb_epr_dtog_tx(uint32_t epr) {
        return (epr >> STM_USB_EPR_DTOG_TX) & 1;
 }
 
+static inline uint32_t ao_usb_epr_sw_buf_rx(uint32_t epr) {
+       return (epr >> STM_USB_EPR_SW_BUF_RX) & 1;
+}
+
 /*
  * Set current device address and mark the
  * interface as active
@@ -298,8 +297,8 @@ _ao_usb_set_stat_tx(int ep, uint32_t stat_tx)
        epr_write &= STM_USB_EPR_PRESERVE_MASK;
        epr_write |= STM_USB_EPR_INVARIANT;
        epr_write |= set_toggle(epr_old,
-                             STM_USB_EPR_STAT_TX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_TX,
-                             stat_tx << STM_USB_EPR_STAT_TX);
+                               STM_USB_EPR_STAT_TX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_TX,
+                               stat_tx << STM_USB_EPR_STAT_TX);
        stm_usb.epr[ep].r = epr_write;
        _tx_dbg1("set_stat_tx bottom", epr_write);
 }
@@ -312,6 +311,21 @@ ao_usb_set_stat_tx(int ep, uint32_t stat_tx)
        ao_arch_release_interrupts();
 }
 
+static void
+_ao_usb_toggle_dtog(int ep, uint32_t dtog_rx, uint32_t dtog_tx)
+{
+       uint16_t        epr_write;
+
+       _tx_dbg1("toggle_dtog top", dtog_rx);
+       epr_write = stm_usb.epr[ep].r;
+       epr_write &= STM_USB_EPR_PRESERVE_MASK;
+       epr_write |= STM_USB_EPR_INVARIANT;
+       epr_write |= ((dtog_rx << STM_USB_EPR_DTOG_RX) |
+                     (dtog_tx << STM_USB_EPR_DTOG_TX));
+       stm_usb.epr[ep].r = epr_write;
+       _tx_dbg1("toggle_dtog bottom", epr_write);
+}
+
 static void
 _ao_usb_set_stat_rx(int ep, uint32_t stat_rx) {
        uint16_t        epr_write, epr_old;
@@ -333,29 +347,35 @@ ao_usb_set_stat_rx(int ep, uint32_t stat_rx) {
 }
 
 /*
- * Set just endpoint 0, for use during startup
+ * Initialize an entpoint
  */
 
 static void
-ao_usb_init_ep(uint8_t ep, uint32_t addr, uint32_t type, uint32_t stat_rx, uint32_t stat_tx)
+ao_usb_init_ep(uint8_t ep, uint16_t addr, uint16_t type,
+              uint16_t stat_rx, uint16_t stat_tx,
+              uint16_t kind,
+              uint16_t dtog_rx, uint16_t dtog_tx)
 {
        uint16_t                epr;
 
        ao_arch_block_interrupts();
        epr = stm_usb.epr[ep].r;
        epr = ((0 << STM_USB_EPR_CTR_RX) |
-              (epr & (1 << STM_USB_EPR_DTOG_RX)) |
-              set_toggle(epr,
-                         (STM_USB_EPR_STAT_RX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_RX),
-                         (stat_rx << STM_USB_EPR_STAT_RX)) |
               (type << STM_USB_EPR_EP_TYPE) |
-              (0 << STM_USB_EPR_EP_KIND) |
+              (kind << STM_USB_EPR_EP_KIND) |
               (0 << STM_USB_EPR_CTR_TX) |
-              (epr & (1 << STM_USB_EPR_DTOG_TX)) |
+              (addr << STM_USB_EPR_EA) |
               set_toggle(epr,
+
+                         (1 << STM_USB_EPR_DTOG_RX) |
+                         (STM_USB_EPR_STAT_RX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_RX) |
+                         (1 << STM_USB_EPR_DTOG_TX) |
                          (STM_USB_EPR_STAT_TX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_TX),
-                         (stat_tx << STM_USB_EPR_STAT_TX)) |
-              (addr << STM_USB_EPR_EA));
+
+                         (dtog_rx << STM_USB_EPR_DTOG_RX) |
+                         (stat_rx << STM_USB_EPR_STAT_RX) |
+                         (dtog_tx << STM_USB_EPR_DTOG_TX) |
+                         (stat_tx << STM_USB_EPR_STAT_TX)));
        stm_usb.epr[ep].r = epr;
        ao_arch_release_interrupts();
        debug ("writing epr[%d] 0x%04x wrote 0x%04x\n",
@@ -378,29 +398,49 @@ ao_usb_alloc_buffers(void)
 
 
 #if AO_USB_HAS_INT
+       sram_addr += (sram_addr & 1);
        ao_usb_int_tx_offset = sram_addr;
        sram_addr += AO_USB_INT_SIZE;
 #endif
 
 #if AO_USB_HAS_OUT
-       ao_usb_out_rx_buffer = ao_usb_packet_buffer_addr(sram_addr);
-       ao_usb_out_rx_offset = sram_addr;
+       sram_addr += (sram_addr & 1);
+       ao_usb_out_rx_buffer[0] = ao_usb_packet_buffer_addr(sram_addr);
+       ao_usb_out_rx_offset[0] = sram_addr;
+       sram_addr += AO_USB_OUT_SIZE;
+       sram_addr += (sram_addr & 1);
+       ao_usb_out_rx_buffer[1] = ao_usb_packet_buffer_addr(sram_addr);
+       ao_usb_out_rx_offset[1] = sram_addr;
        sram_addr += AO_USB_OUT_SIZE;
+       ao_usb_out_rx_which = 1;
 #endif
 
 #if AO_USB_HAS_IN
-       ao_usb_in_tx_buffer = ao_usb_packet_buffer_addr(sram_addr);
-       ao_usb_in_tx_offset = sram_addr;
+       sram_addr += (sram_addr & 1);
+       ao_usb_in_tx_buffer[0] = ao_usb_packet_buffer_addr(sram_addr);
+       ao_usb_in_tx_offset[0] = sram_addr;
        sram_addr += AO_USB_IN_SIZE;
+       ao_usb_in_tx_buffer[1] = ao_usb_packet_buffer_addr(sram_addr);
+       ao_usb_in_tx_offset[1] = sram_addr;
+       sram_addr += AO_USB_IN_SIZE;
+       ao_usb_in_tx_which = 0;
 #endif
 
 #if AO_USB_HAS_IN2
-       ao_usb_in2_tx_buffer = ao_usb_packet_buffer_addr(sram_addr);
-       ao_usb_in2_tx_offset = sram_addr;
+       sram_addr += (sram_addr & 1);
+       ao_usb_in2_tx_buffer[0] = ao_usb_packet_buffer_addr(sram_addr);
+       ao_usb_in2_tx_offset[0] = sram_addr;
        sram_addr += AO_USB_IN_SIZE;
+
+       sram_addr += (sram_addr & 1);
+       ao_usb_in2_tx_buffer[1] = ao_usb_packet_buffer_addr(sram_addr);
+       ao_usb_in2_tx_offset[1] = sram_addr;
+       sram_addr += AO_USB_IN_SIZE;
+       ao_usb_in2_tx_which = 0;
 #endif
 
 #if AO_USB_DIRECTIO
+       sram_addr += (sram_addr & 1);
        ao_usb_sram_addr = sram_addr;
 #endif
 }
@@ -431,14 +471,16 @@ ao_usb_set_ep0(void)
        ao_usb_init_ep(AO_USB_CONTROL_EPR, AO_USB_CONTROL_EP,
                       STM_USB_EPR_EP_TYPE_CONTROL,
                       STM_USB_EPR_STAT_RX_VALID,
-                      STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK);
+                      STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK,
+                      STM_USB_EPR_EP_KIND_NO_STATUS_OUT, 0, 0);
 
        /* Clear all of the other endpoints */
        for (e = 1; e < 8; e++) {
                ao_usb_init_ep(e, 0,
                               STM_USB_EPR_EP_TYPE_CONTROL,
                               STM_USB_EPR_STAT_RX_DISABLED,
-                              STM_USB_EPR_STAT_TX_DISABLED);
+                              STM_USB_EPR_STAT_TX_DISABLED,
+                              STM_USB_EPR_EP_KIND_SNGL_BUF, 0, 0);
        }
 
        ao_usb_set_address(0);
@@ -471,44 +513,58 @@ ao_usb_set_configuration(void)
                       AO_USB_INT_EP,
                       STM_USB_EPR_EP_TYPE_INTERRUPT,
                       STM_USB_EPR_STAT_RX_DISABLED,
-                      STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK);
+                      STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK,
+                      STM_USB_EPR_EP_KIND_SNGL_BUF, 0, 0);
 #endif
 
 #if AO_USB_HAS_OUT
        /* Set up the OUT end point */
-       ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].single.addr_rx = ao_usb_out_rx_offset;
-       ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].single.count_rx = ((1 << STM_USB_BDT_COUNT_RX_BL_SIZE) |
-                                                     (((AO_USB_OUT_SIZE / 32) - 1) << STM_USB_BDT_COUNT_RX_NUM_BLOCK));
+       ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].double_rx[0].addr = ao_usb_out_rx_offset[0];
+       ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].double_rx[0].count = ((1 << STM_USB_BDT_COUNT_RX_BL_SIZE) |
+                                                        (((AO_USB_OUT_SIZE / 32) - 1) << STM_USB_BDT_COUNT_RX_NUM_BLOCK));
+
+       ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].double_rx[1].addr = ao_usb_out_rx_offset[1];
+       ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].double_rx[1].count = ((1 << STM_USB_BDT_COUNT_RX_BL_SIZE) |
+                                                        (((AO_USB_OUT_SIZE / 32) - 1) << STM_USB_BDT_COUNT_RX_NUM_BLOCK));
 
+       /* set 'our' buffer to one, and the device buffer to 0 */
        ao_usb_init_ep(AO_USB_OUT_EPR,
                       AO_USB_OUT_EP,
                       STM_USB_EPR_EP_TYPE_BULK,
                       STM_USB_EPR_STAT_RX_VALID,
-                      STM_USB_EPR_STAT_TX_DISABLED);
+                      STM_USB_EPR_STAT_TX_DISABLED,
+                      STM_USB_EPR_EP_KIND_DBL_BUF, 0, 1);
 #endif
 
 #if AO_USB_HAS_IN
        /* Set up the IN end point */
-       ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].single.addr_tx = ao_usb_in_tx_offset;
-       ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].single.count_tx = 0;
+       ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].double_tx[0].addr = ao_usb_in_tx_offset[0];
+       ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].double_tx[0].count = 0;
+       ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].double_tx[1].addr = ao_usb_in_tx_offset[1];
+       ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].double_tx[1].count = 0;
 
+       /* set 'our' buffer to 0, and the device buffer to 1 */
        ao_usb_init_ep(AO_USB_IN_EPR,
                       AO_USB_IN_EP,
                       STM_USB_EPR_EP_TYPE_BULK,
                       STM_USB_EPR_STAT_RX_DISABLED,
-                      STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK);
+                      STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK,
+                      STM_USB_EPR_EP_KIND_DBL_BUF,
+                      0, 1);
 #endif
 
 #if AO_USB_HAS_IN2
        /* Set up the IN2 end point */
-       ao_usb_bdt[AO_USB_IN2_EPR].single.addr_tx = ao_usb_in2_tx_offset;
+       ao_usb_bdt[AO_USB_IN2_EPR].single.addr_tx = 0;
        ao_usb_bdt[AO_USB_IN2_EPR].single.count_tx = 0;
 
        ao_usb_init_ep(AO_USB_IN2_EPR,
                       AO_USB_IN2_EP,
                       STM_USB_EPR_EP_TYPE_BULK,
                       STM_USB_EPR_STAT_RX_DISABLED,
-                      STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK);
+                      STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK,
+                      STM_USB_EPR_EP_KIND_DBL_BUF,
+                      0, 1);
 #endif
 
        ao_usb_in_flushed = 0;
@@ -568,6 +624,24 @@ ao_usb_copy_rx(uint8_t *dst, uint16_t *base, uint16_t bytes)
                *dst = *base;
 }
 
+static inline void
+ao_usb_tx_byte(uint16_t *base, uint8_t tx_count, char byte)
+{
+       if (tx_count & 1)
+               base[tx_count >> 1] |= ((uint16_t) byte) << 8;
+       else
+               base[tx_count >> 1] = (uint16_t) (uint8_t) byte;
+}
+
+static inline char
+ao_usb_rx_byte(uint16_t *base, uint8_t rx_count)
+{
+       if (rx_count & 1)
+               return (char) (base[rx_count>>1] >> 8);
+       else
+               return (char) base[rx_count>>1];
+}
+
 /* Send an IN data packet */
 static void
 ao_usb_ep0_flush(void)
@@ -984,11 +1058,18 @@ _ao_usb_in_send(void)
        ao_usb_in_pending = 1;
        if (ao_usb_tx_count != AO_USB_IN_SIZE)
                ao_usb_in_flushed = 1;
-       ao_usb_copy_tx(ao_usb_tx_buffer, ao_usb_in_tx_buffer, ao_usb_tx_count);
-       ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].single.addr_tx = ao_usb_in_tx_offset;
-       ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].single.count_tx = ao_usb_tx_count;
+       ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].double_tx[ao_usb_in_tx_which].count = ao_usb_tx_count;
        ao_usb_tx_count = 0;
+
+       /* Toggle our usage */
+       ao_usb_in_tx_which = 1 - ao_usb_in_tx_which;
+
+       /* Toggle the SW_BUF flag */
+       _ao_usb_toggle_dtog(AO_USB_IN_EPR, 1, 0);
+
+       /* Mark the outgoing buffer as valid */
        _ao_usb_set_stat_tx(AO_USB_IN_EPR, STM_USB_EPR_STAT_TX_VALID);
+
        _tx_dbg0("in_send end");
 }
 
@@ -1041,7 +1122,7 @@ ao_usb_putchar(char c)
        _ao_usb_in_wait();
 
        ao_usb_in_flushed = 0;
-       ao_usb_tx_buffer[ao_usb_tx_count++] = (uint8_t) c;
+       ao_usb_tx_byte(ao_usb_in_tx_buffer[ao_usb_in_tx_which], ao_usb_tx_count++, c);
 
        /* Send the packet when full */
        if (ao_usb_tx_count == AO_USB_IN_SIZE) {
@@ -1065,10 +1146,10 @@ _ao_usb_in2_send(void)
        ao_usb_in2_pending = 1;
        if (ao_usb_tx2_count != AO_USB_IN_SIZE)
                ao_usb_in2_flushed = 1;
-       ao_usb_copy_tx(ao_usb_tx2_buffer, ao_usb_in2_tx_buffer, ao_usb_tx2_count);
-       ao_usb_bdt[AO_USB_IN2_EPR].single.addr_tx = ao_usb_in_tx_offset;
-       ao_usb_bdt[AO_USB_IN2_EPR].single.count_tx = ao_usb_tx_count;
+       ao_usb_bdt[AO_USB_IN2_EPR].single.addr_tx = ao_usb_in2_tx_offset[ao_usb_in2_tx_which];
+       ao_usb_bdt[AO_USB_IN2_EPR].single.count_tx = ao_usb_tx2_count;
        ao_usb_tx2_count = 0;
+       ao_usb_in2_tx_which = 1 - ao_usb_in2_tx_which;
        _ao_usb_set_stat_tx(AO_USB_IN2_EPR, STM_USB_EPR_STAT_TX_VALID);
        _tx_dbg0("in2_send end");
 }
@@ -1122,7 +1203,8 @@ ao_usb_putchar2(char c)
        _ao_usb_in2_wait();
 
        ao_usb_in2_flushed = 0;
-       ao_usb_tx2_buffer[ao_usb_tx2_count++] = (uint8_t) c;
+       ao_usb_tx_byte(ao_usb_in2_tx_buffer[ao_usb_in2_tx_which], ao_usb_tx2_count, c);
+       ao_usb_tx2_count++;
 
        /* Send the packet when full */
        if (ao_usb_tx2_count == AO_USB_IN_SIZE) {
@@ -1138,20 +1220,24 @@ ao_usb_putchar2(char c)
 static void
 _ao_usb_out_recv(void)
 {
-       _rx_dbg0("out_recv top");
+       _rx_dbg1("out_recv top", stm_usb.epr[AO_USB_OUT_EPR].r);
+
+       /* Clear packet available field until we get another interrupt */
        ao_usb_out_avail = 0;
 
-       ao_usb_rx_count = ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].single.count_rx & STM_USB_BDT_COUNT_RX_COUNT_RX_MASK;
+       /* Switch to new buffer */
+       ao_usb_out_rx_which = 1 - ao_usb_out_rx_which;
 
-       _rx_dbg1("out_recv count", ao_usb_rx_count);
-       debug ("recv %d\n", ao_usb_rx_count);
-       debug_data("Fill OUT len %d:", ao_usb_rx_count);
-       ao_usb_copy_rx(ao_usb_rx_buffer, ao_usb_out_rx_buffer, ao_usb_rx_count);
-       debug_data("\n");
+       ao_usb_rx_count = ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].double_rx[ao_usb_out_rx_which].count & STM_USB_BDT_COUNT_RX_COUNT_RX_MASK;
        ao_usb_rx_pos = 0;
 
-       /* ACK the packet */
-       _ao_usb_set_stat_rx(AO_USB_OUT_EPR, STM_USB_EPR_STAT_RX_VALID);
+       /* Toggle the SW_BUF_RX bit */
+       _ao_usb_toggle_dtog(AO_USB_OUT_EPR, 0, 1);
+
+//     /* Ack the packet */
+//     _ao_usb_set_stat_rx(AO_USB_OUT_EPR, STM_USB_EPR_STAT_RX_VALID);
+
+       _rx_dbg1("out_recv count", ao_usb_rx_count);
 }
 
 int
@@ -1166,17 +1252,18 @@ _ao_usb_pollchar(void)
                if (ao_usb_rx_pos != ao_usb_rx_count)
                        break;
 
-               _rx_dbg0("poll check");
+//             _rx_dbg0("poll check");
                /* Check to see if a packet has arrived */
                if (!ao_usb_out_avail) {
-                       _rx_dbg0("poll none");
+//                     _rx_dbg0("poll none");
                        return AO_READ_AGAIN;
                }
                _ao_usb_out_recv();
        }
 
        /* Pull a character out of the fifo */
-       c = ao_usb_rx_buffer[ao_usb_rx_pos++];
+       c = ao_usb_rx_byte(ao_usb_out_rx_buffer[ao_usb_out_rx_which], ao_usb_rx_pos++);
+       _rx_dbg1("char", c);
        return c;
 }
 
@@ -1455,8 +1542,8 @@ struct ao_usb_dbg {
 
 #define NUM_USB_DBG    128
 
-static struct ao_usb_dbg dbg[128];
-static int dbg_i;
+struct ao_usb_dbg dbg[128];
+int dbg_i;
 
 static void _dbg(int line, char *msg, uint32_t value)
 {
@@ -1477,7 +1564,7 @@ static void _dbg(int line, char *msg, uint32_t value)
        dbg[dbg_i].rx_count = ao_usb_rx_count;
        dbg[dbg_i].rx_pos = ao_usb_rx_pos;
        dbg[dbg_i].out_avail = ao_usb_out_avail;
-       dbg[dbg_i].out_epr = stm_usb.epr[AO_USB_OUT_EPR];
+       dbg[dbg_i].out_epr = stm_usb.epr[AO_USB_OUT_EPR].r;
 #endif
        if (++dbg_i == NUM_USB_DBG)
                dbg_i = 0;