altos: Rework how STM clocks are initialized.
[fw/altos] / src / stm / ao_timer.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; version 2 of the License.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
11  * General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
14  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
15  * 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
16  */
17
18 #include "ao.h"
19
20 static volatile __data uint16_t ao_tick_count;
21
22 uint16_t ao_time(void)
23 {
24         uint16_t        v;
25         ao_arch_critical(
26                 v = ao_tick_count;
27                 );
28         return v;
29 }
30
31 static __xdata uint8_t ao_forever;
32
33 void
34 ao_delay(uint16_t ticks)
35 {
36         ao_alarm(ticks);
37         ao_sleep(&ao_forever);
38 }
39
40 #if HAS_ADC
41 volatile __data uint8_t ao_adc_interval = 1;
42 volatile __data uint8_t ao_adc_count;
43 #endif
44
45 void
46 ao_debug_out(char c);
47
48
49 void stm_tim6_isr(void)
50 {
51         if (stm_tim6.sr & (1 << STM_TIM67_SR_UIF)) {
52                 stm_tim6.sr = 0;
53                 ++ao_tick_count;
54 #if HAS_ADC
55                 if (++ao_adc_count == ao_adc_interval) {
56                         ao_adc_count = 0;
57                         ao_adc_poll();
58                 }
59 #endif
60         }
61 }
62
63 #if HAS_ADC
64 void
65 ao_timer_set_adc_interval(uint8_t interval) __critical
66 {
67         ao_adc_interval = interval;
68         ao_adc_count = 0;
69 }
70 #endif
71
72 #define TIMER_10kHz     (AO_PCLK1 / 10000)
73
74 void
75 ao_timer_init(void)
76 {
77         stm_nvic_set_enable(STM_ISR_TIM6_POS);
78         stm_nvic_set_priority(STM_ISR_TIM6_POS, 1);
79
80         /* Turn on timer 6 */
81         stm_rcc.apb1enr |= (1 << STM_RCC_APB1ENR_TIM6EN);
82
83         stm_tim6.psc = TIMER_10kHz;
84         stm_tim6.arr = 100;
85         stm_tim6.cnt = 0;
86
87         /* Enable update interrupt */
88         stm_tim6.dier = (1 << STM_TIM67_DIER_UIE);
89
90         /* Poke timer to reload values */
91         stm_tim6.egr |= (1 << STM_TIM67_EGR_UG);
92
93         stm_tim6.cr2 = (STM_TIM67_CR2_MMS_RESET << STM_TIM67_CR2_MMS);
94
95         /* And turn it on */
96         stm_tim6.cr1 = ((0 << STM_TIM67_CR1_ARPE) |
97                         (0 << STM_TIM67_CR1_OPM) |
98                         (1 << STM_TIM67_CR1_URS) |
99                         (0 << STM_TIM67_CR1_UDIS) |
100                         (1 << STM_TIM67_CR1_CEN));
101 }
102
103 void
104 ao_clock_init(void)
105 {
106         uint32_t        cfgr;
107         uint32_t        cr;
108         
109         /* Switch to MSI while messing about */
110         stm_rcc.cr |= (1 << STM_RCC_CR_MSION);
111         while (!(stm_rcc.cr & (1 << STM_RCC_CR_MSIRDY)))
112                 asm("nop");
113
114         /* reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, MCOSEL and MCOPRE */
115         stm_rcc.cfgr &= (uint32_t)0x88FFC00C;
116
117         /* reset HSION, HSEON, CSSON and PLLON bits */
118         stm_rcc.cr &= 0xeefefffe;
119         
120         /* reset PLLSRC, PLLMUL and PLLDIV bits */
121         stm_rcc.cfgr &= 0xff02ffff;
122         
123         /* Disable all interrupts */
124         stm_rcc.cir = 0;
125
126 #if AO_HSE
127 #if AO_HSE_BYPASS
128         stm_rcc.cr |= (1 << STM_RCC_CR_HSEBYP);
129 #else
130         stm_rcc.cr &= ~(1 << STM_RCC_CR_HSEBYP);
131 #endif
132         /* Enable HSE clock */
133         stm_rcc.cr |= (1 << STM_RCC_CR_HSEON);
134         while (!(stm_rcc.cr & (1 << STM_RCC_CR_HSERDY)))
135                 asm("nop");
136
137 #define STM_RCC_CFGR_SWS_TARGET_CLOCK           (STM_RCC_CFGR_SWS_HSE << STM_RCC_CFGR_SWS)
138 #define STM_RCC_CFGR_SW_TARGET_CLOCK            (STM_RCC_CFGR_SW_HSE)
139 #define STM_PLLSRC                              AO_HSE
140 #define STM_RCC_CFGR_PLLSRC_TARGET_CLOCK        (1 << STM_RCC_CFGR_PLLSRC)
141 #else
142 #define STM_HSI                                 16000000
143 #define STM_RCC_CFGR_SWS_TARGET_CLOCK           (STM_RCC_CFGR_SWS_HSI << STM_RCC_CFGR_SWS)
144 #define STM_RCC_CFGR_SW_TARGET_CLOCK            (STM_RCC_CFGR_SW_HSI)
145 #define STM_PLLSRC                              STM_HSI
146 #define STM_RCC_CFGR_PLLSRC_TARGET_CLOCK        (0 << STM_RCC_CFGR_PLLSRC)
147 #endif
148
149 #if !AO_HSE || HAS_ADC
150         /* Enable HSI RC clock 16MHz */
151         stm_rcc.cr |= (1 << STM_RCC_CR_HSION);
152         while (!(stm_rcc.cr & (1 << STM_RCC_CR_HSIRDY)))
153                 asm("nop");
154 #endif
155
156         /* Set flash latency to tolerate 32MHz SYSCLK  -> 1 wait state */
157
158         /* Enable 64-bit access and prefetch */
159         stm_flash.acr |= (1 << STM_FLASH_ACR_ACC64);
160         stm_flash.acr |= (1 << STM_FLASH_ACR_PRFEN);
161
162         /* Enable 1 wait state so the CPU can run at 32MHz */
163         /* (haven't managed to run the CPU at 32MHz yet, it's at 16MHz) */
164         stm_flash.acr |= (1 << STM_FLASH_ACR_LATENCY);
165
166         /* Enable power interface clock */
167         stm_rcc.apb1enr |= (1 << STM_RCC_APB1ENR_PWREN);
168
169         /* Set voltage range to 1.8V */
170
171         /* poll VOSF bit in PWR_CSR. Wait until it is reset to 0 */
172         while ((stm_pwr.csr & (1 << STM_PWR_CSR_VOSF)) != 0)
173                 asm("nop");
174
175         /* Configure voltage scaling range */
176         cr = stm_pwr.cr;
177         cr &= ~(STM_PWR_CR_VOS_MASK << STM_PWR_CR_VOS);
178         cr |= (STM_PWR_CR_VOS_1_8 << STM_PWR_CR_VOS);
179         stm_pwr.cr = cr;
180
181         /* poll VOSF bit in PWR_CSR. Wait until it is reset to 0 */
182         while ((stm_pwr.csr & (1 << STM_PWR_CSR_VOSF)) != 0)
183                 asm("nop");
184
185         /* HCLK to 16MHz -> AHB prescaler = /1 */
186         cfgr = stm_rcc.cfgr;
187         cfgr &= ~(STM_RCC_CFGR_HPRE_MASK << STM_RCC_CFGR_HPRE);
188         cfgr |= (AO_RCC_CFGR_HPRE_DIV << STM_RCC_CFGR_HPRE);
189         stm_rcc.cfgr = cfgr;
190         while ((stm_rcc.cfgr & (STM_RCC_CFGR_HPRE_MASK << STM_RCC_CFGR_HPRE)) !=
191                (AO_RCC_CFGR_HPRE_DIV << STM_RCC_CFGR_HPRE))
192                 asm ("nop");
193
194         /* APB1 Prescaler = AO_APB1_PRESCALER */
195         cfgr = stm_rcc.cfgr;
196         cfgr &= ~(STM_RCC_CFGR_PPRE1_MASK << STM_RCC_CFGR_PPRE1);
197         cfgr |= (AO_RCC_CFGR_PPRE1_DIV << STM_RCC_CFGR_PPRE1);
198         stm_rcc.cfgr = cfgr;
199
200         /* APB2 Prescaler = AO_APB2_PRESCALER */
201         cfgr = stm_rcc.cfgr;
202         cfgr &= ~(STM_RCC_CFGR_PPRE2_MASK << STM_RCC_CFGR_PPRE2);
203         cfgr |= (AO_RCC_CFGR_PPRE2_DIV << STM_RCC_CFGR_PPRE2);
204         stm_rcc.cfgr = cfgr;
205
206         /* Disable the PLL */
207         stm_rcc.cr &= ~(1 << STM_RCC_CR_PLLON);
208         while (stm_rcc.cr & (1 << STM_RCC_CR_PLLRDY))
209                 asm("nop");
210         
211         /* PLLVCO to 96MHz (for USB) -> PLLMUL = 6, PLLDIV = 4 */
212         cfgr = stm_rcc.cfgr;
213         cfgr &= ~(STM_RCC_CFGR_PLLMUL_MASK << STM_RCC_CFGR_PLLMUL);
214         cfgr &= ~(STM_RCC_CFGR_PLLDIV_MASK << STM_RCC_CFGR_PLLDIV);
215
216         cfgr |= (AO_RCC_CFGR_PLLMUL << STM_RCC_CFGR_PLLMUL);
217         cfgr |= (AO_RCC_CFGR_PLLDIV << STM_RCC_CFGR_PLLDIV);
218
219         /* PLL source */
220         cfgr &= ~(1 << STM_RCC_CFGR_PLLSRC);
221         cfgr |= STM_RCC_CFGR_PLLSRC_TARGET_CLOCK;
222
223         stm_rcc.cfgr = cfgr;
224
225         /* Enable the PLL and wait for it */
226         stm_rcc.cr |= (1 << STM_RCC_CR_PLLON);
227         while (!(stm_rcc.cr & (1 << STM_RCC_CR_PLLRDY)))
228                 asm("nop");
229
230         /* Switch to the PLL for the system clock */
231
232         cfgr = stm_rcc.cfgr;
233         cfgr &= ~(STM_RCC_CFGR_SW_MASK << STM_RCC_CFGR_SW);
234         cfgr |= (STM_RCC_CFGR_SW_PLL << STM_RCC_CFGR_SW);
235         stm_rcc.cfgr = cfgr;
236         for (;;) {
237                 uint32_t        c, part, mask, val;
238
239                 c = stm_rcc.cfgr;
240                 mask = (STM_RCC_CFGR_SWS_MASK << STM_RCC_CFGR_SWS);
241                 val = (STM_RCC_CFGR_SWS_PLL << STM_RCC_CFGR_SWS);
242                 part = c & mask;
243                 if (part == val)
244                         break;
245         }
246
247 #if 0
248         stm_rcc.apb2rstr = 0xffff;
249         stm_rcc.apb1rstr = 0xffff;
250         stm_rcc.ahbrstr = 0x3f;
251         stm_rcc.ahbenr = (1 << STM_RCC_AHBENR_FLITFEN);
252         stm_rcc.apb2enr = 0;
253         stm_rcc.apb1enr = 0;
254         stm_rcc.ahbrstr = 0;
255         stm_rcc.apb1rstr = 0;
256         stm_rcc.apb2rstr = 0;
257 #endif
258
259         /* Clear reset flags */
260         stm_rcc.csr |= (1 << STM_RCC_CSR_RMVF);
261
262
263         /* Output SYSCLK on PA8 for measurments */
264
265         stm_rcc.ahbenr |= (1 << STM_RCC_AHBENR_GPIOAEN);
266         
267         stm_afr_set(&stm_gpioa, 8, STM_AFR_AF0);
268         stm_moder_set(&stm_gpioa, 8, STM_MODER_ALTERNATE);
269         stm_ospeedr_set(&stm_gpioa, 8, STM_OSPEEDR_40MHz);
270
271         stm_rcc.cfgr |= (STM_RCC_CFGR_MCOPRE_DIV_1 << STM_RCC_CFGR_MCOPRE);
272         stm_rcc.cfgr |= (STM_RCC_CFGR_MCOSEL_HSE << STM_RCC_CFGR_MCOSEL);
273 }