]> oss.titaniummirror.com Git - tinyos-2.x.git/blobdiff - tos/chips/msp430/usci/Msp430SpiP.nc
Fix TMI copyright attributions
[tinyos-2.x.git] / tos / chips / msp430 / usci / Msp430SpiP.nc
index 22584fd8f39d2545ed998a9cef127e8fa80db243..ed8b6743722994273d3d70816f4bad0e8cbf2d07 100644 (file)
@@ -10,7 +10,7 @@
  * - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  *   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  *   documentation and/or other materials provided with the distribution.
- * - Neither the name of the Technische Universität Berlin nor the names
+ * - Neither the name of the Titanium Mirror, Inc. nor the names
  *   of its contributors may be used to endorse or promote products derived
  *   from this software without specific prior written permission.
  *
  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE
  * USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  */
+
 /**
- * Spi implementation using a USCI device.
+ * Spi implementation using a USCI device.  When being used as a SPI slave, the
+ * CSn interface should be wired to the chip select driven by the SPI master so
+ * the module can know when a communications session is terminated unexpectedly.
+ *
+ * TODO: Implement error checking via UCxxSTAT
+ *
+ * NOTE: Define NO_REN_ON_SPI to disable PxREN bits when SPI is acquired.
  *
- * @author R. Steve McKown <smckown@gmail.com>
+ * @author R. Steve McKown <rsmckown@gmail.com>
  */
-generic module Msp430SpiP() {
+
+generic module Msp430SpiP(uint16_t blockSize) {
   provides {
     interface SpiByte;
     interface SpiPacket;
@@ -42,125 +48,276 @@ generic module Msp430SpiP() {
   uses {
     interface HplMsp430UsciReg as Registers;
     interface HplMsp430UsciInt as Interrupts;
+    interface GeneralIO as CSn;
     interface HplMsp430GeneralIO as STE;
     interface HplMsp430GeneralIO as SIMO;
     interface HplMsp430GeneralIO as SOMI;
-    interface HplMsp430GeneralIO as SCL;
-    interface Msp430UsciSpiConfigure; /* maybe just Msp430UsciConfigure */
-    interface Counter<T32khz,uint16_6>
+    interface HplMsp430GeneralIO as CLK;
+    interface AsyncConfigure<const msp430_usci_spi_t*> as Configure;
     interface ArbiterInfo;
   }
 }
 implementation {
-  #define saveBits(pin, pos, dir, out, ren) { \
-               if (call pin.isOutput()) \
-                       dir |= (1 << pos); \
-               if (call pin.getOut()) \
-                       out |= (1 << pos); \
-               if (call pin.isRen()) \
-                       ren |= (1 << pos); \
-       }
-
-  #define restoreBits(pin, pos, dir, out, ren) { \
-               if (ren & (1 << pos)) \
-                       call pin.enableRen(); \
-               else \
-                       call pin.disableRen(); \
-               if (out & (1 << pos)) \
-                       call pin.set(); \
-               else \
-                       call pin.clr(); \
-               if (dir & (1 << pos)) \
-                       call pin.makeOutput(); \
-               else \
-                       call pin.makeInput(); \
-       }
-
-  uint8_t dir; /* Pin state storage to allow for proper unconfiguration */
-  uint8_t out;
-  uint8_t ren;
-
-  async command void ResourceConfigure.configure();
+  enum {
+    BLOCKSIZE_DEFAULT = 64,
+
+    /* Bit positions in m_pins */
+    PINS_STE = 0,
+    PINS_SOMI,
+    PINS_SIMO,
+    PINS_CLK,
+#ifdef NO_REN_ON_SPI
+    PINS_RENADDR,      /* This gets added to store the PxREN bit */
+#endif
+  };
+
+  uint8_t m_pins;
+  norace uint8_t* m_txBuf;
+  norace uint8_t* m_rxBuf;
+  norace uint16_t m_len;
+  norace uint16_t m_pos;
+
+  inline bool is4pin() /* TRUE if the SPI bus is in 4-pin mode */
   {
-    call Registers.setCtl0(UCSYNC);
-    /* Save pin states */
-    dir = out = ren = 0;
-    saveBits(STE, 0, dir, out, ren);
-    saveBits(SIMO, 1, dir, out, ren);
-    saveBits(SOMI, 2, dir, out, ren);
-    saveBits(SCL, 3, dir, out, ren);
-    /* FIXME: use Msp430UsciConfig to configure ports */
-    /* FIXME: we may need to have REN/DIR stuff in the configuration... */
-    if (call Registers.getCtl1(UCMODE_3) != UCMODE_0) {
-      call STE.selectModuleFunc();
-    call SIMO.selectModuleFunc();
-    call SOMI.selectModuleFunc();
-    call SCL.selectModuleFunc();
-    /* Clear interrupts; we'll add them as needed */
-    call Registers.clrCtl1(UCRXEIE|UCBRKIE);
-    call Registers.clrIeRx();
-    call Registers.clrIeTx();
-    /* Enable the device */
-    call Registers.clrCtl0(UCSYNC);
+    return (call Registers.getCtl0(UCMODE_3)) != UCMODE_0;
   }
 
-  async command void ResourceConfigure.unconfigure();
+  inline bool isBusy() /* TRUE if a SPI transaction is in progress */
   {
-    /* Disable the device */
-    call Registers.setCtl0(UCSYNC);
-    /* Clear interrupts and interrupt flags */
-    call Registers.clrIeRx();
-    call Registers.clrIeTx();
-    call Registers.clrIfgRx();
-    call Registers.clrIfgTx();
-    /* Restore pins to state just before configure() */
-    restoreBits(SIMO, 1, dir, out, ren);
-    restoreBits(SOMI, 2, dir, out, ren);
-    restoreBits(SCL, 3, dir, out, ren);
-    call SIMO.selectIOFunc();
-    call SOMI.selectIOFunc();
-    call SCL.selectIOFunc();
-    /* Restore more if we were using 4-pin SPI */
-    if (call Registers.getCtl1(UCMODE_3) != UCMODE_0) {
-      restoreBits(STE, 0, dir, out, ren);
-      call STE.selectIOFunc();
+    atomic return m_len != 0;
+  }
+
+  async command void ResourceConfigure.configure()
+  {
+    atomic {
+      const msp430_usci_spi_t* config = call Configure.get();
+      uint8_t ctl0;
+
+      call Registers.setCtl1(UCSWRST);
+
+      /* UCMODE_3 is invalid for SPI.  Presume the configuration data
+       * are wrong and force 3-pin SPI as a minimially safe alternative.
+       */
+      ctl0 = config->ctl0 | UCSYNC;
+      if ((ctl0 & UCMODE_3) == UCMODE_3)
+       ctl0 &= ~(UCMODE_3);
+
+      /* Configure USCI registers */
+      call Registers.assignCtl0(ctl0);
+      call Registers.assignCtl1(config->ctl1 | UCSWRST);
+      call Registers.assignBr0(config->brx & 0xff);
+      call Registers.assignBr1(config->brx >> 8);
+      call Registers.assignMctl(0);
+      if (config->uclisten)
+       call Registers.setStat(UCLISTEN);
+      else
+       call Registers.clrStat(UCLISTEN);
+
+      /* Configure pins for SPI, saving prior pin states */
+      m_pins = 0;
+#ifdef NO_REN_ON_SPI
+      /* - First save off and disable PxREN bits */
+      if (is4pin() && call STE.isRen()) {
+       m_pins |= (1 << (PINS_STE + PINS_RENADDR));
+       call STE.disableRen();
+      }
+      if (call SOMI.isRen()) {
+       m_pins |= (1 << (PINS_SOMI + PINS_RENADDR));
+       call SOMI.disableRen();
+      }
+      if (call SIMO.isRen()) {
+       m_pins |= (1 << (PINS_SIMO + PINS_RENADDR));
+       call SIMO.disableRen();
+      }
+      if (call CLK.isRen()) {
+       m_pins |= (1 << (PINS_CLK + PINS_RENADDR));
+       call CLK.disableRen();
+      }
+#endif
+      /* - Then save off IOFunc state and enable ModuleFunc */
+      if (is4pin() && call STE.isIOFunc()) {
+       m_pins |= (1 << PINS_STE);
+       call STE.selectModuleFunc();
+      }
+      if (call SOMI.isIOFunc()) {
+       m_pins |= (1 << PINS_SOMI);
+       call SOMI.selectModuleFunc();
+      }
+      if (call SIMO.isIOFunc()) {
+       m_pins |= (1 << PINS_SIMO);
+       call SIMO.selectModuleFunc();
+      }
+      if (call CLK.isIOFunc()) {
+       m_pins |= (1 << PINS_CLK);
+       call CLK.selectModuleFunc();
+      }
+
+      /* Clear interrupts; we'll add them as needed */
+      call Registers.clrIeRx();
+      call Registers.clrIeTx();
+
+      /* Enable the device */
+      call Registers.clrCtl1(UCSWRST);
     }
   }
 
+  task void signalSendDone()
+  {
+    error_t error = (m_pos == m_len) ? SUCCESS : FAIL;
+
+    m_len = 0;
+    atomic signal SpiPacket.sendDone(m_txBuf, m_rxBuf, m_pos, error);
+  }
 
-  async event void Interrupts.tx()
+  async command void ResourceConfigure.unconfigure()
   {
-    while (slen && call Registers.getIfgTx()) {
-      call Registers.setTxbuf(*sbuf);
-      if (--slen)
-       sbuf++;
+    atomic {
+      /* Disable the device */
+      call Registers.setCtl1(UCSWRST);
+
+      /* Ensure SpiPacket.sendDone is posted if a trx was in progress */
+      if (m_len)
+       post signalSendDone();
+
+      /* Clear interrupts and interrupt flags.  We only used Rx */
+      call Registers.clrIeRx();
+      call Registers.clrIfgRx();
+
+      /* Restore pins to their pre-configure state */
+      /* - First restore IOFunc states */
+      if (is4pin() && (m_pins & (1 << PINS_STE)))
+       call STE.selectIOFunc();
+      if (m_pins & (1 << PINS_SIMO))
+       call SIMO.selectIOFunc();
+      if (m_pins & (1 << PINS_SOMI))
+       call SOMI.selectIOFunc();
+      if (m_pins & (1 << PINS_CLK))
+       call CLK.selectIOFunc();
+      /* - Then restore PxREN bits */
+#ifdef NO_REN_ON_SPI
+      if (is4pin() && (m_pins & (1 << (PINS_STE + PINS_RENADDR))))
+       call STE.enableRen();
+      if (m_pins & (1 << (PINS_SIMO + PINS_RENADDR)))
+       call SIMO.enableRen();
+      if (m_pins & (1 << (PINS_SOMI + PINS_RENADDR)))
+       call SOMI.enableRen();
+      if (m_pins & (1 << (PINS_CLK + PINS_RENADDR)))
+       call CLK.enableRen();
+#endif
     }
-    if (slen == 0 && sobuf) {
-      call Registers.clrIeTx();
-      call Registers.clrIfgTx();
-      sobuf = 0;
-      signal UartStream.sendDone(sobuf, solen, SUCCESS);
+  }
+
+  bool waitOnRx()
+  {
+    for (;;) {
+      if (call Registers.getIfgRx())
+       return TRUE;
+      if (call CSn.get())              /* SPI master has unselected us */
+       return FALSE;
     }
   }
 
-  async event void Interrupts.rx(uint8_t byte)
+  bool waitOnTx()
   {
-    if (robuf) {
-      /* receive() takes precedence if active */
-      while (rlen && call Registers.getIfgRx()) {
-       *rbuf = byte;
-       if (--rlen)
-         rbuf++;
+    for (;;) {
+      if (call Registers.getIfgTx())
+       return TRUE;
+      if (call CSn.get())              /* SPI master has unselected us */
+       return FALSE;
+    }
+  }
+
+  async command uint8_t SpiByte.write(uint8_t byte)
+  {
+    atomic {
+      if (isBusy())
+       return 0;
+      else {
+       waitOnTx();
+       call Registers.setTxbuf(byte);
+       waitOnRx();
+       return call Registers.getRxbuf();
       }
-      if (rlen == 0 && robuf) {
-       if (rxie) {
-         call Registers.clrIeRx();
-         call Registers.clrIfgRx();
-       }
-       robuf = 0;
-       signal UartStream.receiveDone(robuf, rolen, SUCCESS);
+    }
+  }
+
+  /* If we are a slave, return FALSE if the master has unasserted CSn. */
+  bool sendData()
+  {
+    atomic {
+      uint16_t end = m_pos + (blockSize ? blockSize : BLOCKSIZE_DEFAULT);
+      uint8_t tmp;
+
+      if (end > m_len)
+       end = m_len;
+      waitOnTx(); /* Don't assume that the last tx is done already */
+      call Registers.setTxbuf(m_txBuf ? m_txBuf[m_pos] : 0);
+      while (++m_pos < end) {
+       waitOnRx();
+       tmp = call Registers.getRxbuf();
+       if (m_rxBuf)
+         m_rxBuf[m_pos - 1] = tmp;
+       waitOnTx();
+       call Registers.setTxbuf(m_txBuf ? m_txBuf[m_pos] : 0);
       }
-    } else
-      signal UartStream.receivedByte(byte);
+      return call CSn.get() ? FALSE : TRUE;
+    }
   }
+
+  async command error_t SpiPacket.send(uint8_t* txBuf, uint8_t* rxBuf,
+      uint16_t len)
+  {
+    if (isBusy() || (!txBuf && !rxBuf) || len == 0)
+      return FAIL;
+    else {
+      m_txBuf = txBuf;
+      m_rxBuf = rxBuf;
+      m_len = len;
+      m_pos = 0;
+      if (sendData())
+       call Registers.setIeRx();
+      else
+       post signalSendDone();
+      return SUCCESS;
+    }
+  }
+
+  async event void Interrupts.tx() {}
+
+  async event void Interrupts.rx(uint8_t byte)
+  {
+    if (m_rxBuf)
+      m_rxBuf[m_pos - 1] = byte;
+
+    if (m_pos < m_len) {
+      if (sendData())
+       return;
+    }
+    call Registers.clrIeRx();
+    post signalSendDone();
+  }
+
+  default async event void SpiPacket.sendDone(uint8_t*, uint8_t*, uint16_t,
+      error_t) {}
+
+  default async command const msp430_usci_spi_t* Configure.get()
+  {
+    const static msp430_usci_spi_t def = {
+      ctl0: UCSYNC | UCMODE_0 | UCMST, /* 3-pin SPI mode 0, LSB first */
+      ctl1: UCSWRST | UCSSEL_3,                /* SPI clock source is SMCLK */
+      brx: 10,                 /* SPI clock=SMCLK/10; ~105KHz if SMCLK=1MHz */
+      uclisten: FALSE,
+      ren: USCI_REN_NONE
+    };
+
+    return &def;
+  }
+
+  async event void Interrupts.i2cStart() {}
+  async event void Interrupts.i2cStop() {}
+  async event void Interrupts.i2cCal() {}
+  async event void Interrupts.brk() {}
+  async event void Interrupts.i2cNack() {}
+
+  default async command bool CSn.get() { return FALSE; }
 }