git.gag.com Git - fw/altos/blob - altoslib/AltosFlash.java

   1 /*
   2  * Copyright © 2010 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 package org.altusmetrum.altoslib_11;
  20
  21 import java.io.*;
  22
  23 public class AltosFlash extends AltosProgrammer {
  24         File                    file;
  25         FileInputStream         input;
  26         AltosHexfile            image;
  27         AltosLink               link;
  28         AltosDebug              debug;
  29         AltosRomconfig          rom_config;
  30         boolean                 aborted;
  31         AltosFlashListener      listener;
  32
  33         static final byte MOV_direct_data       = (byte) 0x75;
  34         static final byte MOV_DPTR_data16       = (byte) 0x90;
  35         static final byte MOV_A_data            = (byte) 0x74;
  36         static final byte MOVX_atDPTR_A         = (byte) 0xf0;
  37         static final byte MOVX_A_atDPTR         = (byte) 0xe0;
  38         static final byte INC_DPTR              = (byte) 0xa3;
  39         static final byte TRAP                  = (byte) 0xa5;
  40
  41         static final byte JB                    = (byte) 0x20;
  42
  43         static final byte MOV_A_direct          = (byte) 0xe5;
  44         static final byte MOV_direct1_direct2   = (byte) 0x85;
  45         static final byte MOV_direct_A          = (byte) 0xf5;
  46         static final byte MOV_R0_data           = (byte) (0x78 | 0);
  47         static final byte MOV_R1_data           = (byte) (0x78 | 1);
  48         static final byte MOV_R2_data           = (byte) (0x78 | 2);
  49         static final byte MOV_R3_data           = (byte) (0x78 | 3);
  50         static final byte MOV_R4_data           = (byte) (0x78 | 4);
  51         static final byte MOV_R5_data           = (byte) (0x78 | 5);
  52         static final byte MOV_R6_data           = (byte) (0x78 | 6);
  53         static final byte MOV_R7_data           = (byte) (0x78 | 7);
  54         static final byte DJNZ_R0_rel           = (byte) (0xd8 | 0);
  55         static final byte DJNZ_R1_rel           = (byte) (0xd8 | 1);
  56         static final byte DJNZ_R2_rel           = (byte) (0xd8 | 2);
  57         static final byte DJNZ_R3_rel           = (byte) (0xd8 | 3);
  58         static final byte DJNZ_R4_rel           = (byte) (0xd8 | 4);
  59         static final byte DJNZ_R5_rel           = (byte) (0xd8 | 5);
  60         static final byte DJNZ_R6_rel           = (byte) (0xd8 | 6);
  61         static final byte DJNZ_R7_rel           = (byte) (0xd8 | 7);
  62
  63         static final byte P1DIR                 = (byte) 0xFE;
  64         static final byte P1                    = (byte) 0x90;
  65
  66         /* flash controller */
  67         static final byte FWT                   = (byte) 0xAB;
  68         static final byte FADDRL                = (byte) 0xAC;
  69         static final byte FADDRH                = (byte) 0xAD;
  70         static final byte FCTL                  = (byte) 0xAE;
  71         static final byte FCTL_BUSY             = (byte) 0x80;
  72         static final byte FCTL_BUSY_BIT         = (byte) 7;
  73         static final byte FCTL_SWBSY            = (byte) 0x40;
  74         static final byte FCTL_SWBSY_BIT        = (byte) 6;
  75         static final byte FCTL_CONTRD           = (byte) 0x10;
  76         static final byte FCTL_WRITE            = (byte) 0x02;
  77         static final byte FCTL_ERASE            = (byte) 0x01;
  78         static final byte FWDATA                = (byte) 0xAF;
  79
  80         static final byte ACC                   = (byte) 0xE0;
  81
  82         /* offsets within the flash_page program */
  83         static final int FLASH_ADDR_HIGH        = 8;
  84         static final int FLASH_ADDR_LOW         = 11;
  85         static final int RAM_ADDR_HIGH          = 13;
  86         static final int RAM_ADDR_LOW           = 14;
  87         static final int FLASH_WORDS_HIGH       = 16;
  88         static final int FLASH_WORDS_LOW        = 18;
  89         static final int FLASH_TIMING           = 21;
  90
  91         /* sleep mode control */
  92         static final int SLEEP                  = (byte) 0xbe;
  93         static final int  SLEEP_USB_EN          = (byte) 0x80;
  94         static final int  SLEEP_XOSC_STB        = (byte) 0x40;
  95         static final int  SLEEP_HFRC_STB        = (byte) 0x20;
  96         static final int  SLEEP_RST_MASK        = (byte) 0x18;
  97         static final int   SLEEP_RST_POWERON    = (byte) 0x00;
  98         static final int   SLEEP_RST_EXTERNAL   = (byte) 0x10;
  99         static final int   SLEEP_RST_WATCHDOG   = (byte) 0x08;
 100         static final int  SLEEP_OSC_PD          = (byte) 0x04;
 101         static final int  SLEEP_MODE_MASK       = (byte) 0x03;
 102         static final int   SLEEP_MODE_PM0       = (byte) 0x00;
 103         static final int   SLEEP_MODE_PM1       = (byte) 0x01;
 104         static final int   SLEEP_MODE_PM2       = (byte) 0x02;
 105         static final int   SLEEP_MODE_PM3       = (byte) 0x03;
 106
 107         /* clock controller */
 108         static final byte CLKCON                = (byte) 0xC6;
 109         static final byte  CLKCON_OSC32K        = (byte) 0x80;
 110         static final byte  CLKCON_OSC           = (byte) 0x40;
 111         static final byte  CLKCON_TICKSPD       = (byte) 0x38;
 112         static final byte  CLKCON_CLKSPD        = (byte) 0x07;
 113
 114         static final byte[] flash_page_proto = {
 115
 116                 MOV_direct_data, P1DIR, (byte) 0x02,
 117                 MOV_direct_data, P1,    (byte) 0xFF,
 118
 119                 MOV_direct_data, FADDRH, 0,     /* FLASH_ADDR_HIGH */
 120
 121                 MOV_direct_data, FADDRL, 0,     /* FLASH_ADDR_LOW */
 122
 123                 MOV_DPTR_data16, 0, 0,          /* RAM_ADDR_HIGH, RAM_ADDR_LOW */
 124
 125                 MOV_R7_data, 0,                 /* FLASH_WORDS_HIGH */
 126
 127                 MOV_R6_data, 0,                 /* FLASH_WORDS_LOW */
 128
 129
 130                 MOV_direct_data, FWT, 0x20,     /* FLASH_TIMING */
 131
 132                 MOV_direct_data, FCTL, FCTL_ERASE,
 133 /* eraseWaitLoop: */
 134                 MOV_A_direct,           FCTL,
 135                 JB, ACC|FCTL_BUSY_BIT, (byte) 0xfb,
 136
 137                 MOV_direct_data, P1, (byte) 0xfd,
 138
 139                 MOV_direct_data, FCTL, FCTL_WRITE,
 140 /* writeLoop: */
 141                 MOV_R5_data, 2,
 142 /* writeWordLoop: */
 143                 MOVX_A_atDPTR,
 144                 INC_DPTR,
 145                 MOV_direct_A, FWDATA,
 146                 DJNZ_R5_rel, (byte) 0xfa,               /* writeWordLoop */
 147 /* writeWaitLoop: */
 148                 MOV_A_direct, FCTL,
 149                 JB, ACC|FCTL_SWBSY_BIT, (byte) 0xfb,    /* writeWaitLoop */
 150                 DJNZ_R6_rel, (byte) 0xf1,               /* writeLoop */
 151                 DJNZ_R7_rel, (byte) 0xef,                       /* writeLoop */
 152
 153                 MOV_direct_data, P1DIR, (byte) 0x00,
 154                 MOV_direct_data, P1,    (byte) 0xFF,
 155                 TRAP,
 156         };
 157
 158         public byte[] make_flash_page(int flash_addr, int ram_addr, int byte_count) {
 159                 int flash_word_addr = flash_addr >> 1;
 160                 int flash_word_count = ((byte_count + 1) >> 1);
 161
 162                 byte[] flash_page = new byte[flash_page_proto.length];
 163                 for (int i = 0; i < flash_page.length; i++)
 164                         flash_page[i] = flash_page_proto[i];
 165
 166                 flash_page[FLASH_ADDR_HIGH]  = (byte) (flash_word_addr >> 8);
 167                 flash_page[FLASH_ADDR_LOW]   = (byte) (flash_word_addr);
 168                 flash_page[RAM_ADDR_HIGH]    = (byte) (ram_addr >> 8);
 169                 flash_page[RAM_ADDR_LOW]     = (byte) (ram_addr);
 170
 171                 byte flash_words_low = (byte) (flash_word_count);
 172                 byte flash_words_high = (byte) (flash_word_count >> 8);
 173                 /* the flashing code has a minor 'bug' */
 174                 if (flash_words_low != 0)
 175                         flash_words_high++;
 176
 177                 flash_page[FLASH_WORDS_HIGH] = (byte) flash_words_high;
 178                 flash_page[FLASH_WORDS_LOW]  = (byte) flash_words_low;
 179                 return flash_page;
 180         }
 181
 182         static byte[] set_clkcon_fast = {
 183                 MOV_direct_data, CLKCON, 0x00
 184         };
 185
 186         static byte[] get_sleep = {
 187                 MOV_A_direct, SLEEP
 188         };
 189
 190         public void clock_init() throws IOException, InterruptedException {
 191                 if (debug != null) {
 192                         debug.debug_instr(set_clkcon_fast);
 193
 194                         byte    status;
 195                         for (int times = 0; times < 20; times++) {
 196                                 Thread.sleep(1);
 197                                 status = debug.debug_instr(get_sleep);
 198                                 if ((status & SLEEP_XOSC_STB) != 0)
 199                                         return;
 200                         }
 201                         throw new IOException("Failed to initialize target clock");
 202                 }
 203         }
 204
 205         void action(String s, int percent) {
 206                 if (listener != null && !aborted)
 207                         listener.position(s, percent);
 208         }
 209
 210         void action(int part, int total) {
 211                 int percent = 100 * part / total;
 212                 action(String.format("%d/%d (%d%%)",
 213                                      part, total, percent),
 214                        percent);
 215         }
 216
 217         void altos_run(int pc) throws IOException, InterruptedException {
 218                 debug.set_pc(pc);
 219                 int set_pc = debug.get_pc();
 220                 if (pc != set_pc)
 221                         throw new IOException("Failed to set target program counter");
 222                 debug.resume();
 223
 224                 for (int times = 0; times < 20; times++) {
 225                         byte status = debug.read_status();
 226                         if ((status & AltosDebug.STATUS_CPU_HALTED) != 0)
 227                                 return;
 228                 }
 229
 230                 throw new IOException("Failed to execute program on target");
 231         }
 232
 233         public void flash() {
 234                 try {
 235                         if (!check_rom_config())
 236                                 throw new IOException("Invalid rom config settings");
 237                         if (image.address + image.data.length > 0x8000)
 238                                 throw new IOException(String.format("Flash image too long %d",
 239                                                                     image.address +
 240                                                                     image.data.length));
 241                         if ((image.address & 0x3ff) != 0)
 242                                 throw new IOException(String.format("Flash image must start on page boundary (is 0x%x)",
 243                                                                     image.address));
 244                         int ram_address = 0xf000;
 245                         int flash_prog = 0xf400;
 246
 247                         /*
 248                          * Store desired config values into image
 249                          */
 250                         rom_config.write(image);
 251                         /*
 252                          * Bring up the clock
 253                          */
 254                         clock_init();
 255
 256                         int remain = image.data.length;
 257                         int flash_addr = image.address;
 258                         int image_start = 0;
 259
 260                         action("start", 0);
 261                         action(0, image.data.length);
 262                         while (remain > 0 && !aborted) {
 263                                 int this_time = remain;
 264                                 if (this_time > 0x400)
 265                                         this_time = 0x400;
 266
 267                                 if (debug != null) {
 268                                         /* write the data */
 269                                         debug.write_memory(ram_address, image.data,
 270                                                            image_start, this_time);
 271
 272                                         /* write the flash program */
 273                                         byte[] flash_page = make_flash_page(flash_addr,
 274                                                                             ram_address,
 275                                                                             this_time);
 276                                         debug.write_memory(flash_prog, flash_page);
 277
 278                                         altos_run(flash_prog);
 279                                         byte[] check = debug.read_memory(flash_addr, this_time);
 280                                         for (int i = 0; i < this_time; i++)
 281                                                 if (check[i] != image.data[image_start + i])
 282                                                         throw new IOException(String.format("Flash write failed at 0x%x (%02x != %02x)",
 283                                                                                             image.address + image_start + i,
 284                                                                                             check[i], image.data[image_start + i]));
 285                                 } else {
 286                                         Thread.sleep(100);
 287                                 }
 288
 289                                 remain -= this_time;
 290                                 flash_addr += this_time;
 291                                 image_start += this_time;
 292
 293                                 action(image.data.length - remain, image.data.length);
 294                         }
 295                         if (!aborted) {
 296                                 action("done", 100);
 297                                 if (debug != null) {
 298                                         debug.set_pc(image.address);
 299                                         debug.resume();
 300                                 }
 301                         }
 302                         if (debug != null)
 303                                 debug.close();
 304                 } catch (IOException ie) {
 305                         action(ie.getMessage(), -1);
 306                         abort();
 307                 } catch (InterruptedException ie) {
 308                         abort();
 309                 }
 310         }
 311
 312         public void close() {
 313                 if (debug != null)
 314                         debug.close();
 315         }
 316
 317         synchronized public void abort() {
 318                 aborted = true;
 319                 close();
 320         }
 321
 322         public boolean check_rom_config() throws InterruptedException {
 323                 if (debug == null)
 324                         return true;
 325                 if (rom_config == null)
 326                         rom_config = debug.romconfig();
 327                 return rom_config != null && rom_config.valid();
 328         }
 329
 330         public void set_romconfig (AltosRomconfig romconfig) {
 331                 rom_config = romconfig;
 332         }
 333
 334         public AltosRomconfig romconfig() throws InterruptedException {
 335                 if (!check_rom_config())
 336                         return null;
 337                 return rom_config;
 338         }
 339
 340         public AltosFlash(File file, AltosLink link, AltosFlashListener listener)
 341                 throws IOException, FileNotFoundException, InterruptedException {
 342                 this.file = file;
 343                 this.link = link;
 344                 this.listener = listener;
 345                 if (link != null)
 346                         debug = new AltosDebug(link);
 347                 input = new FileInputStream(file);
 348                 image = new AltosHexfile(input);
 349
 350                 boolean connection_ok = true;
 351
 352                 if (debug != null) {
 353                         try {
 354                                 connection_ok = debug.check_connection();
 355                         } catch (IOException ie) {
 356                                 debug.close();
 357                                 throw ie;
 358                         } catch (InterruptedException ie) {
 359                                 debug.close();
 360                                 throw ie;
 361                         }
 362                 }
 363                 if (!connection_ok) {
 364                         debug.close();
 365                         throw new IOException("Debug port not connected");
 366                 }
 367         }
 368 }