Add handy functions for handling non recurrent timeouts.
[bertos.git] / bertos / drv / usb.h
index b68d9bf6fb5770007b3acede54ef7eba83af63fd..eee7828bafdecf32f2181b69037056aca6f0c4ef 100644 (file)
@@ -37,6 +37,8 @@
  * This file holds USB constants and structures that are needed for USB device
  * APIs, as defined in the USB 2.0 specification.
  *
+ * \attention The API is work in progress and may change in future versions.
+ *
  * $WIZ$ module_name = "usb"
  * $WIZ$ module_configuration = "bertos/cfg/cfg_usb.h"
  * $WIZ$ module_supports = "stm32"
 
 #include <cpu/byteorder.h>
 
-/*
- * Handle CPU endianess
- *
- * TODO: consider to move this stuff in compiler.h
- */
-#define usb_bswap16(x) (((x & 0xff) << 8) | (x >> 8))
-#define usb_bswap32(x) ((usb_bswap16(x & 0xffff) << 16) | usb_bswap16(x >> 16))
-
-#if CPU_BYTE_ORDER == CPU_LITTLE_ENDIAN
-#define usb_cpu_to_le16(x) (x)
-#define usb_le16_to_cpu(x) (x)
-#define usb_cpu_to_le32(x) (x)
-#define usb_le32_to_cpu(x) (x)
-#elif CPU_BYTE_ORDER == CPU_BIG_ENDIAN
-#define usb_cpu_to_le16(x) usb_bswap16(x)
-#define usb_le16_to_cpu(x) usb_bswap16(x)
-#define usb_cpu_to_le32(x) usb_bswap32(x)
-#define usb_le32_to_cpu(x) usb_bswap32(x)
-#else
-#error "unrecognized CPU endianness"
-#endif
+#define usb_cpu_to_le16(x)     cpu_to_le16(x)
+#define usb_le16_to_cpu(x)     le16_to_cpu(x)
+#define usb_cpu_to_le32(x)     cpu_to_le32(x)
+#define usb_le32_to_cpu(x)     le32_to_cpu(x)
 
 /* State of a USB device */
 enum usb_device_state {
@@ -89,6 +74,7 @@ enum usb_device_state {
  */
 #define USB_DIR_OUT                    0               /* to device */
 #define USB_DIR_IN                     0x80            /* to host */
+#define USB_DIR_MASK                   0x80
 
 /*
  * USB types, the second of three bRequestType fields
@@ -146,29 +132,41 @@ enum usb_device_state {
 #define USB_DT_CS_INTERFACE            (USB_TYPE_CLASS | USB_DT_INTERFACE)
 #define USB_DT_CS_ENDPOINT             (USB_TYPE_CLASS | USB_DT_ENDPOINT)
 
-/*
+/**
+ *
+ * USB Control Request descriptor
+ *
  * This structure is used to send control requests to a USB device.
  *
- * It matches the different fields of the USB 2.0 spec. section 9.3, table 9-2.
+ * It matches the different fields of the USB 2.0 specification (section 9.3,
+ * table 9-2).
  */
-typedef struct usb_ctrlrequest
+typedef struct UsbCtrlRequest
 {
        uint8_t mRequestType;
        uint8_t bRequest;
        uint16_t wValue;
        uint16_t wIndex;
        uint16_t wLength;
-} PACKED usb_ctrlrequest_t;
+} PACKED UsbCtrlRequest;
 
-/* All standard descriptors have these 2 fields at the beginning */
-typedef struct usb_descriptor_header
+/**
+ * USB common descriptor header.
+ *
+ * \note All the USB standard descriptors have these 2 fields at the beginning.
+ */
+typedef struct UsbDescHeader
 {
        uint8_t bLength;
        uint8_t bDescriptorType;
-} PACKED usb_descriptor_header_t;
+} PACKED UsbDescHeader;
 
-/* Device descriptor */
-typedef struct usb_device_descriptor
+/**
+ * USB Device descriptor
+ *
+ * \note See USB 2.0 specification.
+ */
+typedef struct UsbDeviceDesc
 {
        uint8_t bLength;
        uint8_t bDescriptorType;
@@ -184,21 +182,20 @@ typedef struct usb_device_descriptor
        uint8_t iProduct;
        uint8_t iSerialNumber;
        uint8_t bNumConfigurations;
-} PACKED usb_device_descriptor_t;
+} PACKED UsbDeviceDesc;
 
-/* USB string descriptor */
-typedef struct usb_string_descriptor
+/**
+ * USB string descriptor.
+ *
+ * \note See USB 2.0 specification.
+ */
+typedef struct UsbStringDesc
 {
        uint8_t bLength;
        uint8_t bDescriptorType;
        uint8_t data[0];
-} PACKED usb_string_descriptor_t;
+} PACKED UsbStringDesc;
 
-/*
- * Macros to define USB strings
- *
- * TODO: add comment.
- */
 #define USB_STRING_1(__a, ...) __a "\x00"
 #define USB_STRING_2(__a, ...) __a "\x00" USB_STRING_1(__VA_ARGS__)
 #define USB_STRING_3(__a, ...) __a "\x00" USB_STRING_2(__VA_ARGS__)
@@ -216,18 +213,35 @@ typedef struct usb_string_descriptor
 #define USB_STRING_15(__a, ...) __a "\x00" USB_STRING_14(__VA_ARGS__)
 #define USB_STRING_16(__a, ...) __a "\x00" USB_STRING_15(__VA_ARGS__)
 
+/**
+ * Pack a list with a variable number of elements into a UTF-16LE USB string.
+ *
+ * \note The macro is recursively defined according the number of elements
+ * passed as argument. At the moment we support strings with up to 16
+ * characters.
+ */
 #define USB_STRING(...) PP_CAT(USB_STRING_, PP_COUNT(__VA_ARGS__))(__VA_ARGS__)
 
-#define DEFINE_USB_STRING(__name, __text)                      \
-       struct {                                                \
-               usb_descriptor_header_t __header;               \
-               uint8_t __body[sizeof(__text)];                 \
-       } PACKED __name = {                                     \
-               .__header = {                                   \
-                       .bLength = sizeof(__name),              \
-                       .bDescriptorType = USB_DT_STRING,       \
-               },                                              \
-               .__body = {__text},                             \
+/**
+ * Define and initialize an USB string descriptor.
+ *
+ * This macro is reuquired to properly declare and initialize a constant USB
+ * string in UTF-16LE format.
+ *
+ * The structure must contain the standard common USB header (UsbDescHeader)
+ * and the UTF-16LE string all packed in a contiguous memory region.
+ */
+#define DEFINE_USB_STRING(__name, __text)                              \
+       struct {                                                        \
+               UsbDescHeader __header;                                 \
+               uint8_t __body[sizeof(__text)];                         \
+       } PACKED __name = {                                             \
+               .__header = {                                           \
+                       .bLength =                                      \
+                               cpu_to_le16((uint16_t)sizeof(__name)),  \
+                       .bDescriptorType = USB_DT_STRING,               \
+               },                                                      \
+               .__body = {__text},                                     \
        }
 
 /*
@@ -252,8 +266,22 @@ typedef struct usb_string_descriptor
 #define USB_CLASS_APP_SPEC             0xfe
 #define USB_CLASS_VENDOR_SPEC          0xff
 
-/* Device configuration descriptor */
-typedef struct usb_config_descriptor
+/* USB Device subclasses */
+#define USB_CDC_SUBCLASS_ACM                    0x02
+#define USB_CDC_SUBCLASS_ETHERNET               0x06
+#define USB_CDC_SUBCLASS_WHCM                   0x08
+#define USB_CDC_SUBCLASS_DMM                    0x09
+#define USB_CDC_SUBCLASS_MDLM                   0x0a
+#define USB_CDC_SUBCLASS_OBEX                   0x0b
+#define USB_CDC_SUBCLASS_EEM                    0x0c
+#define USB_CDC_SUBCLASS_NCM                    0x0d
+
+/**
+ * Device configuration descriptor
+ *
+ * \note See USB 2.0 specification.
+ */
+typedef struct UsbConfigDesc
 {
        uint8_t bLength;
        uint8_t bDescriptorType;
@@ -263,7 +291,7 @@ typedef struct usb_config_descriptor
        uint8_t iConfiguration;
        uint8_t bmAttributes;
        uint8_t bMaxPower;
-} PACKED usb_config_descriptor_t;
+} PACKED UsbConfigDesc;
 
 /* from config descriptor bmAttributes */
 #define USB_CONFIG_ATT_ONE             (1 << 7)        /* must be set */
@@ -271,8 +299,12 @@ typedef struct usb_config_descriptor
 #define USB_CONFIG_ATT_WAKEUP          (1 << 5)        /* can wakeup */
 #define USB_CONFIG_ATT_BATTERY         (1 << 4)        /* battery powered */
 
-/* Device interface descriptor */
-typedef struct usb_interface_descriptor
+/**
+ * Device interface descriptor
+ *
+ * \note See USB 2.0 specification.
+ */
+typedef struct UsbInterfaceDesc
 {
        uint8_t bLength;
        uint8_t bDescriptorType;
@@ -283,10 +315,14 @@ typedef struct usb_interface_descriptor
        uint8_t bInterfaceSubClass;
        uint8_t bInterfaceProtocol;
        uint8_t iInterface;
-} PACKED usb_interface_descriptor_t;
+} PACKED UsbInterfaceDesc;
 
-/* Endpoint descriptor */
-typedef struct usb_endpoint_descriptor
+/**
+ * Endpoint descriptor
+ *
+ * \note See USB 2.0 specification.
+ */
+typedef struct UsbEndpointDesc
 {
        uint8_t bLength;
        uint8_t bDescriptorType;
@@ -294,13 +330,13 @@ typedef struct usb_endpoint_descriptor
        uint8_t bmAttributes;
        uint16_t wMaxPacketSize;
        uint8_t bInterval;
-} PACKED usb_endpoint_descriptor_t;
+} PACKED UsbEndpointDesc;
 
 /*
  * Endpoints
  */
 #define USB_ENDPOINT_NUMBER_MASK       0x0f    /* in bEndpointAddress */
-#define USB_ENDPOINT_DIR_MASK          0x80
+#define USB_ENDPOINT_DIR_MASK          USB_DIR_MASK
 
 #define USB_ENDPOINT_SYNCTYPE          0x0c
 #define USB_ENDPOINT_SYNC_NONE         (0 << 2)
@@ -315,145 +351,181 @@ typedef struct usb_endpoint_descriptor
 #define USB_ENDPOINT_XFER_INT          3
 #define USB_ENDPOINT_MAX_ADJUSTABLE    0x80
 
-/* USB: generic device descriptor */
-struct usb_device
+/**
+ * USB: generic device descriptor
+ */
+typedef struct UsbDevice
 {
-       usb_device_descriptor_t *device;
-       usb_descriptor_header_t **config;
-       usb_string_descriptor_t **strings;
+       UsbDeviceDesc *device;              ///< USB 2.0 device descriptor
+       const UsbDescHeader **config;       ///< USB 2.0 configuration descriptors
+       const UsbStringDesc **strings;      ///< USB strings
+
+       /* Callbacks */
+       void (*event_cb)(UsbCtrlRequest *); ///< Called to handle control requests.
+
        /* Private data */
-       bool configured;
-};
+       bool configured;                    ///< True when the device has been correctly initialized.
+} UsbDevice;
 
-/*
- * usb_endpoint_num - get the endpoint's number
+/**
+ * Get the endpoint's address number of \a epd.
  */
-INLINE int usb_endpoint_num(const usb_endpoint_descriptor_t *epd)
+INLINE int usb_endpointNum(const UsbEndpointDesc *epd)
 {
        return epd->bEndpointAddress & USB_ENDPOINT_NUMBER_MASK;
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_type - get the endpoint's transfer type
+/**
+ * Get the transfer type of the endpoint \a epd.
  */
-INLINE int usb_endpoint_type(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointType(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
        return epd->bmAttributes & USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK;
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_dir_in - check if the endpoint has IN direction
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd has IN direction.
  */
-INLINE int usb_endpoint_dir_in(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointDirIn(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
        return ((epd->bEndpointAddress & USB_ENDPOINT_DIR_MASK) == USB_DIR_IN);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_dir_out - check if the endpoint has OUT direction
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd has OUT direction.
  */
-INLINE int usb_endpoint_dir_out(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointDirOut(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
        return ((epd->bEndpointAddress & USB_ENDPOINT_DIR_MASK) == USB_DIR_OUT);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_xfer_bulk - check if the endpoint has bulk transfer type
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd has bulk transfer type.
  */
-INLINE int usb_endpoint_xfer_bulk(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointXferBulk(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
        return ((epd->bmAttributes & USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK) ==
                USB_ENDPOINT_XFER_BULK);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_xfer_control - check if the endpoint has control transfer type
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd has control transfer type.
  */
-INLINE int usb_endpoint_xfer_control(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointXferControl(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
        return ((epd->bmAttributes & USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK) ==
                USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_xfer_int - check if the endpoint has interrupt transfer type
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd has interrupt transfer type.
  */
-INLINE int usb_endpoint_xfer_int(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointXferInt(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
        return ((epd->bmAttributes & USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK) ==
                USB_ENDPOINT_XFER_INT);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_xfer_isoc - check if the endpoint has isochronous transfer type
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd has isochronous transfer type.
  */
-INLINE int usb_endpoint_xfer_isoc(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointXferIsoc(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
        return ((epd->bmAttributes & USB_ENDPOINT_XFERTYPE_MASK) ==
                USB_ENDPOINT_XFER_ISOC);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_is_bulk_in - check if the endpoint is bulk IN
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd is bulk IN.
  */
-INLINE int usb_endpoint_is_bulk_in(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointIsBulkIn(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
-       return usb_endpoint_xfer_bulk(epd) && usb_endpoint_dir_in(epd);
+       return usb_endpointXferBulk(epd) && usb_endpointDirIn(epd);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_is_bulk_out - check if the endpoint is bulk OUT
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd is bulk OUT.
  */
-INLINE int usb_endpoint_is_bulk_out(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointIsBulkOut(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
-       return usb_endpoint_xfer_bulk(epd) && usb_endpoint_dir_out(epd);
+       return usb_endpointXferBulk(epd) && usb_endpointDirOut(epd);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_is_int_in - check if the endpoint is interrupt IN
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd is interrupt IN.
  */
-INLINE int usb_endpoint_is_int_in(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointIsIntIn(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
-       return usb_endpoint_xfer_int(epd) && usb_endpoint_dir_in(epd);
+       return usb_endpointXferInt(epd) && usb_endpointDirIn(epd);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_is_int_out - check if the endpoint is interrupt OUT
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd is interrupt OUT.
  */
-INLINE int usb_endpoint_is_int_out(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointIsIntOut(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
-       return usb_endpoint_xfer_int(epd) && usb_endpoint_dir_out(epd);
+       return usb_endpointXferInt(epd) && usb_endpointDirOut(epd);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_is_isoc_in - check if the endpoint is isochronous IN
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd is isochronous IN.
  */
-INLINE int usb_endpoint_is_isoc_in(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointIsIsocIn(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
-       return usb_endpoint_xfer_isoc(epd) && usb_endpoint_dir_in(epd);
+       return usb_endpointXferIsoc(epd) && usb_endpointDirIn(epd);
 }
 
-/*
- * usb_endpoint_is_isoc_out - check if the endpoint is isochronous OUT
+/**
+ * Check if the endpoint \a epd is isochronous OUT.
  */
-INLINE int usb_endpoint_is_isoc_out(const struct usb_endpoint_descriptor *epd)
+INLINE int usb_endpointIsIsocOut(const struct UsbEndpointDesc *epd)
 {
-       return usb_endpoint_xfer_isoc(epd) && usb_endpoint_dir_out(epd);
+       return usb_endpointXferIsoc(epd) && usb_endpointDirOut(epd);
 }
 
-/*
- * usb_ep_read - configure endponint and perform the read operation
+/**
+ * Read up to \a size bytes from the USB endpoint identified by the address
+ * \a ep and store them in \a buffer.
+ *
+ * The \a timeout is an upper bound on the amount of time (in ticks) elapsed
+ * before returns. If \a timeout is zero, the the function returns immediatly
+ * and it basically works in non-blocking fashion. A negative value for \a
+ * timeout means that the function can block indefinitely.
+ *
+ * \return number of bytes actually read, or a negative value in case of
+ * errors.
  */
-ssize_t usb_ep_read(int ep, void *buffer, ssize_t size);
+ssize_t usb_endpointReadTimeout(int ep, void *buffer, ssize_t size,
+                               ticks_t timeout);
 
-/*
- * usb_ep_write - configure endponint and perform the write operation
+INLINE ssize_t usb_endpointRead(int ep, void *buffer, ssize_t size)
+{
+       return usb_endpointReadTimeout(ep, buffer, size, -1);
+}
+
+/**
+ * Write up to \a size bytes from the buffer pointed \a buffer to the USB
+ * endpoint identified by the address \a ep.
+ *
+ * The \a timeout is an upper bound on the amount of time (in ticks) elapsed
+ * before returns. If \a timeout is zero, the the function returns immediatly
+ * and it basically works in non-blocking fashion. A negative value for \a
+ * timeout means that the function can block indefinitely.
+ *
+ * \return number of bytes actually wrote, or a negative value in case of
+ * errors.
  */
-ssize_t usb_ep_write(int ep, const void *buffer, ssize_t size);
+ssize_t usb_endpointWriteTimeout(int ep, const void *buffer, ssize_t size,
+                               ticks_t timeout);
 
-/*
- * usb_device_register - register a generic USB device driver
+INLINE ssize_t usb_endpointWrite(int ep, const void *buffer, ssize_t size)
+{
+       return usb_endpointWriteTimeout(ep, buffer, size, -1);
+}
+
+/**
+ * Register a generic USB device driver \a dev in the USB controller.
  */
-int usb_device_register(struct usb_device *dev);
+int usb_deviceRegister(UsbDevice *dev);
 
 #endif /* USB_H */