git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/stm/ao_usb_stm.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 #include "ao_usb.h"
  20 #include "ao_product.h"
  21
  22 #define USB_DEBUG       0
  23 #define USB_DEBUG_DATA  0
  24 #define USB_ECHO        0
  25
  26 #if USB_DEBUG
  27 #define debug(format, args...)  printf(format, ## args);
  28 #else
  29 #define debug(format, args...)
  30 #endif
  31
  32 #if USB_DEBUG_DATA
  33 #define debug_data(format, args...)     printf(format, ## args);
  34 #else
  35 #define debug_data(format, args...)
  36 #endif
  37
  38 struct ao_task ao_usb_task;
  39
  40 struct ao_usb_setup {
  41         uint8_t         dir_type_recip;
  42         uint8_t         request;
  43         uint16_t        value;
  44         uint16_t        index;
  45         uint16_t        length;
  46 } ao_usb_setup;
  47
  48 static uint8_t  ao_usb_ep0_state;
  49
  50 /* Pending EP0 IN data */
  51 static const uint8_t    *ao_usb_ep0_in_data;    /* Remaining data */
  52 static uint8_t          ao_usb_ep0_in_len;      /* Remaining amount */
  53
  54 /* Temp buffer for smaller EP0 in data */
  55 static uint8_t  ao_usb_ep0_in_buf[2];
  56
  57 /* Pending EP0 OUT data */
  58 static uint8_t *ao_usb_ep0_out_data;
  59 static uint8_t  ao_usb_ep0_out_len;
  60
  61 /*
  62  * Objects allocated in special USB memory
  63  */
  64
  65 /* Buffer description tables */
  66 static union stm_usb_bdt        *ao_usb_bdt;
  67 /* USB address of end of allocated storage */
  68 static uint16_t ao_usb_sram_addr;
  69
  70 /* Pointer to ep0 tx/rx buffers in USB memory */
  71 static uint32_t *ao_usb_ep0_tx_buffer;
  72 static uint32_t *ao_usb_ep0_rx_buffer;
  73
  74 /* Pointer to bulk data tx/rx buffers in USB memory */
  75 static uint32_t *ao_usb_in_tx_buffer;
  76 static uint32_t *ao_usb_out_rx_buffer;
  77
  78 /* System ram shadow of USB buffer; writing individual bytes is
  79  * too much of a pain (sigh) */
  80 static uint8_t  ao_usb_tx_buffer[AO_USB_IN_SIZE];
  81 static uint8_t  ao_usb_tx_count;
  82
  83 static uint8_t  ao_usb_rx_buffer[AO_USB_OUT_SIZE];
  84 static uint8_t  ao_usb_rx_count, ao_usb_rx_pos;
  85
  86 /*
  87  * End point register indices
  88  */
  89
  90 #define AO_USB_CONTROL_EPR      0
  91 #define AO_USB_INT_EPR          1
  92 #define AO_USB_OUT_EPR          2
  93 #define AO_USB_IN_EPR           3
  94
  95 /* Marks when we don't need to send an IN packet.
  96  * This happens only when the last IN packet is not full,
  97  * otherwise the host will expect to keep seeing packets.
  98  * Send a zero-length packet as required
  99  */
 100 static uint8_t  ao_usb_in_flushed;
 101
 102 /* Marks when we have delivered an IN packet to the hardware
 103  * and it has not been received yet. ao_sleep on this address
 104  * to wait for it to be delivered.
 105  */
 106 static uint8_t  ao_usb_in_pending;
 107
 108 /* Marks when an OUT packet has been received by the hardware
 109  * but not pulled to the shadow buffer.
 110  */
 111 static uint8_t  ao_usb_out_avail;
 112 static uint8_t  ao_usb_running;
 113 static uint8_t  ao_usb_configuration;
 114 static uint8_t  ueienx_0;
 115
 116 #define AO_USB_EP0_GOT_RESET    1
 117 #define AO_USB_EP0_GOT_SETUP    2
 118 #define AO_USB_EP0_GOT_RX_DATA  4
 119 #define AO_USB_EP0_GOT_TX_ACK   8
 120
 121 static uint8_t  ao_usb_ep0_receive;
 122 static uint8_t  ao_usb_address;
 123 static uint8_t  ao_usb_address_pending;
 124
 125 static inline uint32_t set_toggle(uint32_t      current_value,
 126                                    uint32_t     mask,
 127                                    uint32_t     desired_value)
 128 {
 129         return (current_value ^ desired_value) & mask;
 130 }
 131
 132 static inline uint32_t *ao_usb_packet_buffer_addr(uint16_t sram_addr)
 133 {
 134         return (uint32_t *) (stm_usb_sram + 2 * sram_addr);
 135 }
 136
 137 static inline uint32_t ao_usb_epr_stat_rx(uint32_t epr) {
 138         return (epr >> STM_USB_EPR_STAT_RX) & STM_USB_EPR_STAT_RX_MASK;
 139 }
 140
 141 static inline uint32_t ao_usb_epr_stat_tx(uint32_t epr) {
 142         return (epr >> STM_USB_EPR_STAT_TX) & STM_USB_EPR_STAT_TX_MASK;
 143 }
 144
 145 static inline uint32_t ao_usb_epr_ctr_rx(uint32_t epr) {
 146         return (epr >> STM_USB_EPR_CTR_RX) & 1;
 147 }
 148
 149 static inline uint32_t ao_usb_epr_ctr_tx(uint32_t epr) {
 150         return (epr >> STM_USB_EPR_CTR_TX) & 1;
 151 }
 152
 153 static inline uint32_t ao_usb_epr_setup(uint32_t epr) {
 154         return (epr >> STM_USB_EPR_SETUP) & 1;
 155 }
 156
 157 static inline uint32_t ao_usb_epr_dtog_rx(uint32_t epr) {
 158         return (epr >> STM_USB_EPR_DTOG_RX) & 1;
 159 }
 160
 161 static inline uint32_t ao_usb_epr_dtog_tx(uint32_t epr) {
 162         return (epr >> STM_USB_EPR_DTOG_TX) & 1;
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Set current device address and mark the
 167  * interface as active
 168  */
 169 void
 170 ao_usb_set_address(uint8_t address)
 171 {
 172         debug("ao_usb_set_address %02x\n", address);
 173         stm_usb.daddr = (1 << STM_USB_DADDR_EF) | address;
 174         ao_usb_address_pending = 0;
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Write these values to preserve register contents under HW changes
 179  */
 180
 181 #define STM_USB_EPR_INVARIANT   ((1 << STM_USB_EPR_CTR_RX) |            \
 182                                  (STM_USB_EPR_DTOG_RX_WRITE_INVARIANT << STM_USB_EPR_DTOG_RX) | \
 183                                  (STM_USB_EPR_STAT_RX_WRITE_INVARIANT << STM_USB_EPR_STAT_RX) | \
 184                                  (1 << STM_USB_EPR_CTR_TX) |            \
 185                                  (STM_USB_EPR_DTOG_TX_WRITE_INVARIANT << STM_USB_EPR_DTOG_TX) | \
 186                                  (STM_USB_EPR_STAT_TX_WRITE_INVARIANT << STM_USB_EPR_STAT_TX))
 187
 188 #define STM_USB_EPR_INVARIANT_MASK      ((1 << STM_USB_EPR_CTR_RX) |    \
 189                                          (STM_USB_EPR_DTOG_RX_MASK << STM_USB_EPR_DTOG_RX) | \
 190                                          (STM_USB_EPR_STAT_RX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_RX) | \
 191                                          (1 << STM_USB_EPR_CTR_TX) |    \
 192                                          (STM_USB_EPR_DTOG_TX_MASK << STM_USB_EPR_DTOG_TX) | \
 193                                          (STM_USB_EPR_STAT_TX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_TX))
 194
 195 /*
 196  * These bits are purely under sw control, so preserve them in the
 197  * register by re-writing what was read
 198  */
 199 #define STM_USB_EPR_PRESERVE_MASK       ((STM_USB_EPR_EP_TYPE_MASK << STM_USB_EPR_EP_TYPE) | \
 200                                          (1 << STM_USB_EPR_EP_KIND) |   \
 201                                          (STM_USB_EPR_EA_MASK << STM_USB_EPR_EA))
 202
 203 /*
 204  * Set the state of the specified endpoint register to a new
 205  * value. This is tricky because the bits toggle where the new
 206  * value is one, and we need to write invariant values in other
 207  * spots of the register. This hardware is strange...
 208  */
 209 static void
 210 _ao_usb_set_stat_tx(int ep, uint32_t stat_tx)
 211 {
 212         uint32_t        epr_write, epr_old;
 213
 214         epr_old = epr_write = stm_usb.epr[ep];
 215         epr_write &= STM_USB_EPR_PRESERVE_MASK;
 216         epr_write |= STM_USB_EPR_INVARIANT;
 217         epr_write |= set_toggle(epr_old,
 218                               STM_USB_EPR_STAT_TX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_TX,
 219                               stat_tx << STM_USB_EPR_STAT_TX);
 220         stm_usb.epr[ep] = epr_write;
 221 }
 222
 223 static void
 224 ao_usb_set_stat_tx(int ep, uint32_t stat_tx)
 225 {
 226         ao_arch_block_interrupts();
 227         _ao_usb_set_stat_tx(ep, stat_tx);
 228         ao_arch_release_interrupts();
 229 }
 230
 231 static void
 232 _ao_usb_set_stat_rx(int ep, uint32_t stat_rx) {
 233         uint32_t        epr_write, epr_old;
 234
 235         epr_write = epr_old = stm_usb.epr[ep];
 236         epr_write &= STM_USB_EPR_PRESERVE_MASK;
 237         epr_write |= STM_USB_EPR_INVARIANT;
 238         epr_write |= set_toggle(epr_old,
 239                               STM_USB_EPR_STAT_RX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_RX,
 240                               stat_rx << STM_USB_EPR_STAT_RX);
 241         stm_usb.epr[ep] = epr_write;
 242 }
 243
 244 static void
 245 ao_usb_set_stat_rx(int ep, uint32_t stat_rx) {
 246         ao_arch_block_interrupts();
 247         _ao_usb_set_stat_rx(ep, stat_rx);
 248         ao_arch_release_interrupts();
 249 }
 250
 251 /*
 252  * Set just endpoint 0, for use during startup
 253  */
 254
 255 static void
 256 ao_usb_init_ep(uint8_t ep, uint32_t addr, uint32_t type, uint32_t stat_rx, uint32_t stat_tx)
 257 {
 258         uint32_t                epr;
 259         ao_arch_block_interrupts();
 260         epr = stm_usb.epr[ep];
 261         epr = ((0 << STM_USB_EPR_CTR_RX) |
 262                (epr & (1 << STM_USB_EPR_DTOG_RX)) |
 263                set_toggle(epr,
 264                           (STM_USB_EPR_STAT_RX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_RX),
 265                           (stat_rx << STM_USB_EPR_STAT_RX)) |
 266                (type << STM_USB_EPR_EP_TYPE) |
 267                (0 << STM_USB_EPR_EP_KIND) |
 268                (0 << STM_USB_EPR_CTR_TX) |
 269                (epr & (1 << STM_USB_EPR_DTOG_TX)) |
 270                set_toggle(epr,
 271                           (STM_USB_EPR_STAT_TX_MASK << STM_USB_EPR_STAT_TX),
 272                           (stat_tx << STM_USB_EPR_STAT_TX)) |
 273                (addr << STM_USB_EPR_EA));
 274         stm_usb.epr[ep] = epr;
 275         ao_arch_release_interrupts();
 276         debug ("writing epr[%d] 0x%08x wrote 0x%08x\n",
 277                ep, epr, stm_usb.epr[ep]);
 278 }
 279
 280 static void
 281 ao_usb_set_ep0(void)
 282 {
 283         uint32_t                epr;
 284         int                     e;
 285
 286         ao_usb_sram_addr = 0;
 287
 288         /* buffer table is at the start of USB memory */
 289         stm_usb.btable = 0;
 290         ao_usb_bdt = (void *) stm_usb_sram;
 291
 292         ao_usb_sram_addr += 8 * STM_USB_BDT_SIZE;
 293
 294         /* Set up EP 0 - a Control end point with 32 bytes of in and out buffers */
 295
 296         ao_usb_bdt[0].single.addr_tx = ao_usb_sram_addr;
 297         ao_usb_bdt[0].single.count_tx = 0;
 298         ao_usb_ep0_tx_buffer = ao_usb_packet_buffer_addr(ao_usb_sram_addr);
 299         ao_usb_sram_addr += AO_USB_CONTROL_SIZE;
 300
 301         ao_usb_bdt[0].single.addr_rx = ao_usb_sram_addr;
 302         ao_usb_bdt[0].single.count_rx = ((1 << STM_USB_BDT_COUNT_RX_BL_SIZE) |
 303                                   (((AO_USB_CONTROL_SIZE / 32) - 1) << STM_USB_BDT_COUNT_RX_NUM_BLOCK));
 304         ao_usb_ep0_rx_buffer = ao_usb_packet_buffer_addr(ao_usb_sram_addr);
 305         ao_usb_sram_addr += AO_USB_CONTROL_SIZE;
 306
 307         ao_usb_init_ep(AO_USB_CONTROL_EPR, AO_USB_CONTROL_EP,
 308                        STM_USB_EPR_EP_TYPE_CONTROL,
 309                        STM_USB_EPR_STAT_RX_VALID,
 310                        STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK);
 311
 312         /* Clear all of the other endpoints */
 313         for (e = 1; e < 8; e++) {
 314                 ao_usb_init_ep(e, 0,
 315                                STM_USB_EPR_EP_TYPE_CONTROL,
 316                                STM_USB_EPR_STAT_RX_DISABLED,
 317                                STM_USB_EPR_STAT_TX_DISABLED);
 318         }
 319
 320         ao_usb_set_address(0);
 321 }
 322
 323 static void
 324 ao_usb_set_configuration(void)
 325 {
 326         uint32_t                epr;
 327
 328         debug ("ao_usb_set_configuration\n");
 329
 330         /* Set up the INT end point */
 331         ao_usb_bdt[AO_USB_INT_EPR].single.addr_tx = ao_usb_sram_addr;
 332         ao_usb_bdt[AO_USB_INT_EPR].single.count_tx = 0;
 333         ao_usb_in_tx_buffer = ao_usb_packet_buffer_addr(ao_usb_sram_addr);
 334         ao_usb_sram_addr += AO_USB_INT_SIZE;
 335
 336         ao_usb_init_ep(AO_USB_INT_EPR,
 337                        AO_USB_INT_EP,
 338                        STM_USB_EPR_EP_TYPE_INTERRUPT,
 339                        STM_USB_EPR_STAT_RX_DISABLED,
 340                        STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK);
 341
 342         /* Set up the OUT end point */
 343         ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].single.addr_rx = ao_usb_sram_addr;
 344         ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].single.count_rx = ((1 << STM_USB_BDT_COUNT_RX_BL_SIZE) |
 345                                                       (((AO_USB_OUT_SIZE / 32) - 1) << STM_USB_BDT_COUNT_RX_NUM_BLOCK));
 346         ao_usb_out_rx_buffer = ao_usb_packet_buffer_addr(ao_usb_sram_addr);
 347         ao_usb_sram_addr += AO_USB_OUT_SIZE;
 348
 349         ao_usb_init_ep(AO_USB_OUT_EPR,
 350                        AO_USB_OUT_EP,
 351                        STM_USB_EPR_EP_TYPE_BULK,
 352                        STM_USB_EPR_STAT_RX_VALID,
 353                        STM_USB_EPR_STAT_TX_DISABLED);
 354
 355         /* Set up the IN end point */
 356         ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].single.addr_tx = ao_usb_sram_addr;
 357         ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].single.count_tx = 0;
 358         ao_usb_in_tx_buffer = ao_usb_packet_buffer_addr(ao_usb_sram_addr);
 359         ao_usb_sram_addr += AO_USB_IN_SIZE;
 360
 361         ao_usb_init_ep(AO_USB_IN_EPR,
 362                        AO_USB_IN_EP,
 363                        STM_USB_EPR_EP_TYPE_BULK,
 364                        STM_USB_EPR_STAT_RX_DISABLED,
 365                        STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK);
 366
 367         ao_usb_running = 1;
 368 }
 369
 370 static uint16_t control_count;
 371 static uint16_t int_count;
 372 static uint16_t in_count;
 373 static uint16_t out_count;
 374 static uint16_t reset_count;
 375
 376 void
 377 stm_usb_lp_isr(void)
 378 {
 379         uint32_t        istr = stm_usb.istr;
 380
 381         if (istr & (1 << STM_USB_ISTR_CTR)) {
 382                 uint8_t         ep = istr & STM_USB_ISTR_EP_ID_MASK;
 383                 uint32_t        epr, epr_write;
 384
 385                 /* Preserve the SW write bits, don't mess with most HW writable bits,
 386                  * clear the CTR_RX and CTR_TX bits
 387                  */
 388                 epr = stm_usb.epr[ep];
 389                 epr_write = epr;
 390                 epr_write &= STM_USB_EPR_PRESERVE_MASK;
 391                 epr_write |= STM_USB_EPR_INVARIANT;
 392                 epr_write &= ~(1 << STM_USB_EPR_CTR_RX);
 393                 epr_write &= ~(1 << STM_USB_EPR_CTR_TX);
 394                 stm_usb.epr[ep] = epr_write;
 395
 396                 switch (ep) {
 397                 case 0:
 398                         ++control_count;
 399                         if (ao_usb_epr_ctr_rx(epr)) {
 400                                 if (ao_usb_epr_setup(epr))
 401                                         ao_usb_ep0_receive |= AO_USB_EP0_GOT_SETUP;
 402                                 else
 403                                         ao_usb_ep0_receive |= AO_USB_EP0_GOT_RX_DATA;
 404                         }
 405                         if (ao_usb_epr_ctr_tx(epr))
 406                                 ao_usb_ep0_receive |= AO_USB_EP0_GOT_TX_ACK;
 407                         ao_wakeup(&ao_usb_ep0_receive);
 408                         break;
 409                 case AO_USB_OUT_EPR:
 410                         ++out_count;
 411                         if (ao_usb_epr_ctr_rx(epr)) {
 412                                 ao_usb_out_avail = 1;
 413                                 ao_wakeup(&ao_stdin_ready);
 414                         }
 415                         break;
 416                 case AO_USB_IN_EPR:
 417                         ++in_count;
 418                         if (ao_usb_epr_ctr_tx(epr)) {
 419                                 ao_usb_in_pending = 0;
 420                                 ao_wakeup(&ao_usb_in_pending);
 421                         }
 422                         break;
 423                 case AO_USB_INT_EPR:
 424                         ++int_count;
 425                         if (ao_usb_epr_ctr_tx(epr))
 426                                 _ao_usb_set_stat_tx(AO_USB_INT_EPR, STM_USB_EPR_STAT_TX_NAK);
 427                         break;
 428                 }
 429                 return;
 430         }
 431
 432         if (istr & (1 << STM_USB_ISTR_RESET)) {
 433                 ++reset_count;
 434                 stm_usb.istr &= ~(1 << STM_USB_ISTR_RESET);
 435                 ao_usb_ep0_receive |= AO_USB_EP0_GOT_RESET;
 436                 ao_wakeup(&ao_usb_ep0_receive);
 437         }
 438 }
 439
 440 void
 441 stm_usb_fs_wkup(void)
 442 {
 443         /* USB wakeup, just clear the bit for now */
 444         stm_usb.istr &= ~(1 << STM_USB_ISTR_WKUP);
 445 }
 446
 447 /* The USB memory holds 16 bit values on 32 bit boundaries
 448  * and must be accessed only in 32 bit units. Sigh.
 449  */
 450
 451 static inline void
 452 ao_usb_write_byte(uint8_t byte, uint32_t *base, uint16_t offset)
 453 {
 454         base += offset >> 1;
 455         if (offset & 1) {
 456                 *base = (*base & 0xff) | ((uint32_t) byte << 8);
 457         } else {
 458                 *base = (*base & 0xff00) | byte;
 459         }
 460 }
 461
 462 static inline void
 463 ao_usb_write_short(uint16_t data, uint32_t *base, uint16_t offset)
 464 {
 465         base[offset>>1] = data;
 466 }
 467
 468 static void
 469 ao_usb_write(const uint8_t *src, uint32_t *base, uint16_t offset, uint16_t bytes)
 470 {
 471         if (!bytes)
 472                 return;
 473         if (offset & 1) {
 474                 debug_data (" %02x", src[0]);
 475                 ao_usb_write_byte(*src++, base, offset++);
 476                 bytes--;
 477         }
 478         while (bytes >= 2) {
 479                 debug_data (" %02x %02x", src[0], src[1]);
 480                 ao_usb_write_short((src[1] << 8) | src[0], base, offset);
 481                 offset += 2;
 482                 src += 2;
 483                 bytes -= 2;
 484         }
 485         if (bytes) {
 486                 debug_data (" %02x", src[0]);
 487                 ao_usb_write_byte(*src, base, offset);
 488         }
 489 }
 490
 491 static inline uint8_t
 492 ao_usb_read_byte(uint32_t *base, uint16_t offset)
 493 {
 494         base += offset >> 1;
 495         if (offset & 1)
 496                 return (*base >> 8) & 0xff;
 497         else
 498                 return *base & 0xff;
 499 }
 500
 501 static inline uint16_t
 502 ao_usb_read_short(uint32_t *base, uint16_t offset)
 503 {
 504         return base[offset>>1];
 505 }
 506
 507 static void
 508 ao_usb_read(uint8_t *dst, uint32_t *base, uint16_t offset, uint16_t bytes)
 509 {
 510         if (!bytes)
 511                 return;
 512         if (offset & 1) {
 513                 *dst++ = ao_usb_read_byte(base, offset++);
 514                 debug_data (" %02x", dst[-1]);
 515                 bytes--;
 516         }
 517         while (bytes >= 2) {
 518                 uint16_t        s = ao_usb_read_short(base, offset);
 519                 dst[0] = s;
 520                 dst[1] = s >> 8;
 521                 debug_data (" %02x %02x", dst[0], dst[1]);
 522                 offset += 2;
 523                 dst += 2;
 524                 bytes -= 2;
 525         }
 526         if (bytes) {
 527                 *dst = ao_usb_read_byte(base, offset);
 528                 debug_data (" %02x", dst[0]);
 529         }
 530 }
 531
 532 /* Send an IN data packet */
 533 static void
 534 ao_usb_ep0_flush(void)
 535 {
 536         uint8_t this_len;
 537
 538         /* Check to see if the endpoint is still busy */
 539         if (ao_usb_epr_stat_tx(stm_usb.epr[0]) == STM_USB_EPR_STAT_TX_VALID) {
 540                 debug("EP0 not accepting IN data\n");
 541                 return;
 542         }
 543
 544         this_len = ao_usb_ep0_in_len;
 545         if (this_len > AO_USB_CONTROL_SIZE)
 546                 this_len = AO_USB_CONTROL_SIZE;
 547
 548         if (this_len < AO_USB_CONTROL_SIZE)
 549                 ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_IDLE;
 550
 551         ao_usb_ep0_in_len -= this_len;
 552
 553         debug_data ("Flush EP0 len %d:", this_len);
 554         ao_usb_write(ao_usb_ep0_in_data, ao_usb_ep0_tx_buffer, 0, this_len);
 555         debug_data ("\n");
 556         ao_usb_ep0_in_data += this_len;
 557
 558         /* Mark the endpoint as TX valid to send the packet */
 559         ao_usb_bdt[AO_USB_CONTROL_EPR].single.count_tx = this_len;
 560         ao_usb_set_stat_tx(AO_USB_CONTROL_EPR, STM_USB_EPR_STAT_TX_VALID);
 561         debug ("queue tx. epr 0 now %08x\n", stm_usb.epr[AO_USB_CONTROL_EPR]);
 562 }
 563
 564 /* Read data from the ep0 OUT fifo */
 565 static void
 566 ao_usb_ep0_fill(void)
 567 {
 568         uint16_t        len = ao_usb_bdt[0].single.count_rx & STM_USB_BDT_COUNT_RX_COUNT_RX_MASK;
 569
 570         if (len > ao_usb_ep0_out_len)
 571                 len = ao_usb_ep0_out_len;
 572         ao_usb_ep0_out_len -= len;
 573
 574         /* Pull all of the data out of the packet */
 575         debug_data ("Fill EP0 len %d:", len);
 576         ao_usb_read(ao_usb_ep0_out_data, ao_usb_ep0_rx_buffer, 0, len);
 577         debug_data ("\n");
 578         ao_usb_ep0_out_data += len;
 579
 580         /* ACK the packet */
 581         ao_usb_set_stat_rx(0, STM_USB_EPR_STAT_RX_VALID);
 582 }
 583
 584 static void
 585 ao_usb_ep0_in_reset(void)
 586 {
 587         ao_usb_ep0_in_data = ao_usb_ep0_in_buf;
 588         ao_usb_ep0_in_len = 0;
 589 }
 590
 591 static void
 592 ao_usb_ep0_in_queue_byte(uint8_t a)
 593 {
 594         if (ao_usb_ep0_in_len < sizeof (ao_usb_ep0_in_buf))
 595                 ao_usb_ep0_in_buf[ao_usb_ep0_in_len++] = a;
 596 }
 597
 598 static void
 599 ao_usb_ep0_in_set(const uint8_t *data, uint8_t len)
 600 {
 601         ao_usb_ep0_in_data = data;
 602         ao_usb_ep0_in_len = len;
 603 }
 604
 605 static void
 606 ao_usb_ep0_out_set(uint8_t *data, uint8_t len)
 607 {
 608         ao_usb_ep0_out_data = data;
 609         ao_usb_ep0_out_len = len;
 610 }
 611
 612 static void
 613 ao_usb_ep0_in_start(uint8_t max)
 614 {
 615         /* Don't send more than asked for */
 616         if (ao_usb_ep0_in_len > max)
 617                 ao_usb_ep0_in_len = max;
 618         ao_usb_ep0_flush();
 619 }
 620
 621 static struct ao_usb_line_coding ao_usb_line_coding = {115200, 0, 0, 8};
 622
 623 /* Walk through the list of descriptors and find a match
 624  */
 625 static void
 626 ao_usb_get_descriptor(uint16_t value)
 627 {
 628         const uint8_t           *descriptor;
 629         uint8_t         type = value >> 8;
 630         uint8_t         index = value;
 631
 632         descriptor = ao_usb_descriptors;
 633         while (descriptor[0] != 0) {
 634                 if (descriptor[1] == type && index-- == 0) {
 635                         uint8_t len;
 636                         if (type == AO_USB_DESC_CONFIGURATION)
 637                                 len = descriptor[2];
 638                         else
 639                                 len = descriptor[0];
 640                         ao_usb_ep0_in_set(descriptor, len);
 641                         break;
 642                 }
 643                 descriptor += descriptor[0];
 644         }
 645 }
 646
 647 static void
 648 ao_usb_ep0_setup(void)
 649 {
 650         /* Pull the setup packet out of the fifo */
 651         ao_usb_ep0_out_set((uint8_t *) &ao_usb_setup, 8);
 652         ao_usb_ep0_fill();
 653         if (ao_usb_ep0_out_len != 0) {
 654                 debug ("invalid setup packet length\n");
 655                 return;
 656         }
 657
 658         if ((ao_usb_setup.dir_type_recip & AO_USB_DIR_IN) || ao_usb_setup.length == 0)
 659                 ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_DATA_IN;
 660         else
 661                 ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_DATA_OUT;
 662
 663         ao_usb_ep0_in_reset();
 664
 665         switch(ao_usb_setup.dir_type_recip & AO_USB_SETUP_TYPE_MASK) {
 666         case AO_USB_TYPE_STANDARD:
 667                 debug ("Standard setup packet\n");
 668                 switch(ao_usb_setup.dir_type_recip & AO_USB_SETUP_RECIP_MASK) {
 669                 case AO_USB_RECIP_DEVICE:
 670                         debug ("Device setup packet\n");
 671                         switch(ao_usb_setup.request) {
 672                         case AO_USB_REQ_GET_STATUS:
 673                                 debug ("get status\n");
 674                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 675                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 676                                 break;
 677                         case AO_USB_REQ_SET_ADDRESS:
 678                                 debug ("set address %d\n", ao_usb_setup.value);
 679                                 ao_usb_address = ao_usb_setup.value;
 680                                 ao_usb_address_pending = 1;
 681                                 break;
 682                         case AO_USB_REQ_GET_DESCRIPTOR:
 683                                 debug ("get descriptor %d\n", ao_usb_setup.value);
 684                                 ao_usb_get_descriptor(ao_usb_setup.value);
 685                                 break;
 686                         case AO_USB_REQ_GET_CONFIGURATION:
 687                                 debug ("get configuration %d\n", ao_usb_configuration);
 688                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(ao_usb_configuration);
 689                                 break;
 690                         case AO_USB_REQ_SET_CONFIGURATION:
 691                                 ao_usb_configuration = ao_usb_setup.value;
 692                                 debug ("set configuration %d\n", ao_usb_configuration);
 693                                 ao_usb_set_configuration();
 694                                 break;
 695                         }
 696                         break;
 697                 case AO_USB_RECIP_INTERFACE:
 698                         debug ("Interface setup packet\n");
 699                         switch(ao_usb_setup.request) {
 700                         case AO_USB_REQ_GET_STATUS:
 701                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 702                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 703                                 break;
 704                         case AO_USB_REQ_GET_INTERFACE:
 705                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 706                                 break;
 707                         case AO_USB_REQ_SET_INTERFACE:
 708                                 break;
 709                         }
 710                         break;
 711                 case AO_USB_RECIP_ENDPOINT:
 712                         debug ("Endpoint setup packet\n");
 713                         switch(ao_usb_setup.request) {
 714                         case AO_USB_REQ_GET_STATUS:
 715                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 716                                 ao_usb_ep0_in_queue_byte(0);
 717                                 break;
 718                         }
 719                         break;
 720                 }
 721                 break;
 722         case AO_USB_TYPE_CLASS:
 723                 debug ("Class setup packet\n");
 724                 switch (ao_usb_setup.request) {
 725                 case AO_USB_SET_LINE_CODING:
 726                         debug ("set line coding\n");
 727                         ao_usb_ep0_out_set((uint8_t *) &ao_usb_line_coding, 7);
 728                         break;
 729                 case AO_USB_GET_LINE_CODING:
 730                         debug ("get line coding\n");
 731                         ao_usb_ep0_in_set((const uint8_t *) &ao_usb_line_coding, 7);
 732                         break;
 733                 case AO_USB_SET_CONTROL_LINE_STATE:
 734                         break;
 735                 }
 736                 break;
 737         }
 738
 739         /* If we're not waiting to receive data from the host,
 740          * queue an IN response
 741          */
 742         if (ao_usb_ep0_state == AO_USB_EP0_DATA_IN)
 743                 ao_usb_ep0_in_start(ao_usb_setup.length);
 744 }
 745
 746 /* End point 0 receives all of the control messages. */
 747 static void
 748 ao_usb_ep0(void)
 749 {
 750         uint8_t intx, udint;
 751
 752         debug ("usb task started\n");
 753         ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_IDLE;
 754         for (;;) {
 755                 uint8_t receive;
 756                 ao_arch_critical(
 757                         while (!(receive = ao_usb_ep0_receive))
 758                                 ao_sleep(&ao_usb_ep0_receive);
 759                         ao_usb_ep0_receive = 0;
 760                         );
 761
 762                 if (receive & AO_USB_EP0_GOT_RESET) {
 763                         debug ("\treset\n");
 764                         ao_usb_set_ep0();
 765                         continue;
 766                 }
 767                 if (receive & AO_USB_EP0_GOT_SETUP) {
 768                         debug ("\tsetup\n");
 769                         ao_usb_ep0_setup();
 770                 }
 771                 if (receive & AO_USB_EP0_GOT_RX_DATA) {
 772                         debug ("\tgot rx data\n");
 773                         if (ao_usb_ep0_state == AO_USB_EP0_DATA_OUT) {
 774                                 ao_usb_ep0_fill();
 775                                 if (ao_usb_ep0_out_len == 0) {
 776                                         ao_usb_ep0_state = AO_USB_EP0_DATA_IN;
 777                                         ao_usb_ep0_in_start(0);
 778                                 }
 779                         }
 780                 }
 781                 if (receive & AO_USB_EP0_GOT_TX_ACK) {
 782                         debug ("\tgot tx ack\n");
 783
 784                         /* Wait until the IN packet is received from addr 0
 785                          * before assigning our local address
 786                          */
 787                         if (ao_usb_address_pending)
 788                                 ao_usb_set_address(ao_usb_address);
 789                         if (ao_usb_ep0_state == AO_USB_EP0_DATA_IN)
 790                                 ao_usb_ep0_flush();
 791                 }
 792         }
 793 }
 794
 795 /* Queue the current IN buffer for transmission */
 796 static void
 797 ao_usb_in_send(void)
 798 {
 799         debug ("send %d\n", ao_usb_tx_count);
 800         ao_usb_in_pending = 1;
 801         ao_usb_write(ao_usb_tx_buffer, ao_usb_in_tx_buffer, 0, ao_usb_tx_count);
 802         ao_usb_bdt[AO_USB_IN_EPR].single.count_tx = ao_usb_tx_count;
 803         ao_usb_set_stat_tx(AO_USB_IN_EPR, STM_USB_EPR_STAT_TX_VALID);
 804         ao_usb_tx_count = 0;
 805 }
 806
 807 /* Wait for a free IN buffer. Interrupts are blocked */
 808 static void
 809 _ao_usb_in_wait(void)
 810 {
 811         for (;;) {
 812                 /* Check if the current buffer is writable */
 813                 if (ao_usb_tx_count < AO_USB_IN_SIZE)
 814                         break;
 815
 816                 /* Wait for an IN buffer to be ready */
 817                 while (ao_usb_in_pending)
 818                         ao_sleep(&ao_usb_in_pending);
 819         }
 820 }
 821
 822 void
 823 ao_usb_flush(void)
 824 {
 825         if (!ao_usb_running)
 826                 return;
 827
 828         /* Anytime we've sent a character since
 829          * the last time we flushed, we'll need
 830          * to send a packet -- the only other time
 831          * we would send a packet is when that
 832          * packet was full, in which case we now
 833          * want to send an empty packet
 834          */
 835         ao_arch_block_interrupts();
 836         if (!ao_usb_in_flushed) {
 837                 ao_usb_in_flushed = 1;
 838                 /* Wait for an IN buffer to be ready */
 839                 while (ao_usb_in_pending)
 840                         ao_sleep(&ao_usb_in_pending);
 841                 ao_usb_in_send();
 842         }
 843         ao_arch_release_interrupts();
 844 }
 845
 846 void
 847 ao_usb_putchar(char c)
 848 {
 849         if (!ao_usb_running)
 850                 return;
 851
 852         ao_arch_block_interrupts();
 853         _ao_usb_in_wait();
 854
 855         ao_usb_in_flushed = 0;
 856         ao_usb_tx_buffer[ao_usb_tx_count++] = (uint8_t) c;
 857
 858         /* Send the packet when full */
 859         if (ao_usb_tx_count == AO_USB_IN_SIZE)
 860                 ao_usb_in_send();
 861         ao_arch_release_interrupts();
 862 }
 863
 864 static void
 865 _ao_usb_out_recv(void)
 866 {
 867         ao_usb_out_avail = 0;
 868
 869         ao_usb_rx_count = ao_usb_bdt[AO_USB_OUT_EPR].single.count_rx & STM_USB_BDT_COUNT_RX_COUNT_RX_MASK;
 870
 871         debug ("recv %d\n", ao_usb_rx_count);
 872         debug_data("Fill OUT len %d:", ao_usb_rx_count);
 873         ao_usb_read(ao_usb_rx_buffer, ao_usb_out_rx_buffer, 0, ao_usb_rx_count);
 874         debug_data("\n");
 875         ao_usb_rx_pos = 0;
 876
 877         /* ACK the packet */
 878         _ao_usb_set_stat_rx(AO_USB_OUT_EPR, STM_USB_EPR_STAT_RX_VALID);
 879 }
 880
 881 int
 882 _ao_usb_pollchar(void)
 883 {
 884         uint8_t c;
 885
 886         if (!ao_usb_running)
 887                 return AO_READ_AGAIN;
 888
 889         for (;;) {
 890                 if (ao_usb_rx_pos != ao_usb_rx_count)
 891                         break;
 892
 893                 /* Check to see if a packet has arrived */
 894                 if (!ao_usb_out_avail)
 895                         return AO_READ_AGAIN;
 896                 _ao_usb_out_recv();
 897         }
 898
 899         /* Pull a character out of the fifo */
 900         c = ao_usb_rx_buffer[ao_usb_rx_pos++];
 901         return c;
 902 }
 903
 904 char
 905 ao_usb_getchar(void)
 906 {
 907         int     c;
 908
 909         ao_arch_block_interrupts();
 910         while ((c = _ao_usb_pollchar()) == AO_READ_AGAIN)
 911                 ao_sleep(&ao_stdin_ready);
 912         ao_arch_release_interrupts();
 913         return c;
 914 }
 915
 916 void
 917 ao_usb_disable(void)
 918 {
 919         ao_arch_block_interrupts();
 920         stm_usb.cntr = (1 << STM_USB_CNTR_FRES);
 921         stm_usb.istr = 0;
 922
 923         /* Disable USB pull-up */
 924         stm_syscfg.pmc &= ~(1 << STM_SYSCFG_PMC_USB_PU);
 925
 926         /* Switch off the device */
 927         stm_usb.cntr = (1 << STM_USB_CNTR_PDWN) | (1 << STM_USB_CNTR_FRES);
 928
 929         /* Disable the interface */
 930         stm_rcc.apb1enr &+ ~(1 << STM_RCC_APB1ENR_USBEN);
 931         ao_arch_release_interrupts();
 932 }
 933
 934 void
 935 ao_usb_enable(void)
 936 {
 937         int     t;
 938
 939         /* Enable SYSCFG */
 940         stm_rcc.apb2enr |= (1 << STM_RCC_APB2ENR_SYSCFGEN);
 941
 942         /* Disable USB pull-up */
 943         stm_syscfg.pmc &= ~(1 << STM_SYSCFG_PMC_USB_PU);
 944
 945         /* Enable USB device */
 946         stm_rcc.apb1enr |= (1 << STM_RCC_APB1ENR_USBEN);
 947
 948         /* Do not touch the GPIOA configuration; USB takes priority
 949          * over GPIO on pins A11 and A12, but if you select alternate
 950          * input 10 (the documented correct selection), then USB is
 951          * pulled low and doesn't work at all
 952          */
 953
 954         ao_arch_block_interrupts();
 955
 956         /* Route interrupts */
 957         stm_nvic_set_priority(STM_ISR_USB_LP_POS, 3);
 958         stm_nvic_set_enable(STM_ISR_USB_LP_POS);
 959
 960         ao_usb_configuration = 0;
 961
 962         stm_usb.cntr = (1 << STM_USB_CNTR_FRES);
 963
 964         /* Clear the power down bit */
 965         stm_usb.cntr = 0;
 966
 967         /* Clear any spurious interrupts */
 968         stm_usb.istr = 0;
 969
 970         debug ("ao_usb_enable\n");
 971
 972         /* Enable interrupts */
 973         stm_usb.cntr = ((1 << STM_USB_CNTR_CTRM) |
 974                         (0 << STM_USB_CNTR_PMAOVRM) |
 975                         (0 << STM_USB_CNTR_ERRM) |
 976                         (0 << STM_USB_CNTR_WKUPM) |
 977                         (0 << STM_USB_CNTR_SUSPM) |
 978                         (1 << STM_USB_CNTR_RESETM) |
 979                         (0 << STM_USB_CNTR_SOFM) |
 980                         (0 << STM_USB_CNTR_ESOFM) |
 981                         (0 << STM_USB_CNTR_RESUME) |
 982                         (0 << STM_USB_CNTR_FSUSP) |
 983                         (0 << STM_USB_CNTR_LP_MODE) |
 984                         (0 << STM_USB_CNTR_PDWN) |
 985                         (0 << STM_USB_CNTR_FRES));
 986
 987         ao_arch_release_interrupts();
 988
 989         for (t = 0; t < 1000; t++)
 990                 ao_arch_nop();
 991         /* Enable USB pull-up */
 992         stm_syscfg.pmc |= (1 << STM_SYSCFG_PMC_USB_PU);
 993 }
 994
 995 #if USB_ECHO
 996 struct ao_task ao_usb_echo_task;
 997
 998 static void
 999 ao_usb_echo(void)
1000 {
1001         char    c;
1002
1003         for (;;) {
1004                 c = ao_usb_getchar();
1005                 ao_usb_putchar(c);
1006                 ao_usb_flush();
1007         }
1008 }
1009 #endif
1010
1011 #if USB_DEBUG
1012 static void
1013 ao_usb_irq(void)
1014 {
1015         printf ("control: %d out: %d in: %d int: %d reset: %d\n",
1016                 control_count, out_count, in_count, int_count, reset_count);
1017 }
1018
1019 __code struct ao_cmds ao_usb_cmds[] = {
1020         { ao_usb_irq, "I\0Show USB interrupt counts" },
1021         { 0, NULL }
1022 };
1023 #endif
1024
1025 void
1026 ao_usb_init(void)
1027 {
1028         ao_usb_enable();
1029
1030         debug ("ao_usb_init\n");
1031         ao_add_task(&ao_usb_task, ao_usb_ep0, "usb");
1032 #if USB_ECHO
1033         ao_add_task(&ao_usb_echo_task, ao_usb_echo, "usb echo");
1034 #endif
1035 #if USB_DEBUG
1036         ao_cmd_register(&ao_usb_cmds[0]);
1037 #endif
1038 #if !USB_ECHO
1039         ao_add_stdio(ao_usb_pollchar, ao_usb_putchar, ao_usb_flush);
1040 #endif
1041 }