Merge needed define.
[bertos.git] / drv / dataflash.c
index ddc9deb0cbbb710770afc8ff347fe0b4072b8803..d9392f9aadb6db27088b7c5206417eaa54982c3a 100644 (file)
  *  \brief Function library for AT45DBXX Data Flash memory.
  *
  *
- * \version $Id: dflash.c 15379 2007-03-28 15:46:09Z asterix $
+ * \version $Id: dataflash.c 20677 2008-02-19 14:29:52Z batt $
  * \author Daniele Basile <asterix@develer.com>
+ * \author Francesco Sacchi <batt@develer.com>
  */
 
-
+#include "dataflash.h"
 #include <appconfig.h>
 
-#include <avr/io.h>
 #include <cfg/macros.h>
 #include <cfg/debug.h>
 #include <cfg/module.h>
 #include <drv/timer.h>
-#include <drv/spi.h>
-#include <drv/dflash.h>
+#include <kern/kfile.h>
+
+#if CONFIG_KERNEL
+#include <kern/proc.h>
+#endif
 
-#include "hw_spi.h"
+#include <string.h>
 
 /**
- * Send a generic command to data flash memory.
- * This function send only 4 byte, for opcode, page address and
+ * Array used to describe dataflash memory devices currently supported.
+ */
+static const DataflashInfo mem_info[] =
+{
+       {
+               /* AT45DB041B */
+               .density_id = 0x07,
+               .page_size = 264,
+               .page_bits = 9,
+               .page_cnt = 2048,
+               .read_cmd = DFO_READ_FLASH_MEM_BYTE_B,
+       },
+       {
+               /* AT45DB081D */
+               .density_id = 0x09,
+               .page_size = 264,
+               .page_bits = 9,
+               .page_cnt = 4096,
+               .read_cmd = DFO_READ_FLASH_MEM_BYTE_D,
+       },
+       {
+               /* AT45DB161D */
+               .density_id = 0x0B,
+               .page_size = 528,
+               .page_bits = 10,
+               .page_cnt = 4096,
+               .read_cmd = DFO_READ_FLASH_MEM_BYTE_D,
+       },
+       /* Add other memories here */
+};
+
+STATIC_ASSERT(countof(mem_info) == DFT_CNT);
+
+/**
+ * Macro that toggle CS of dataflash.
+ * \note This is equivalent to fd->setCS(false) immediately followed by fd->setCS(true).
+ */
+INLINE void CS_TOGGLE(KFileDataflash *fd)
+{
+       fd->setCS(false);
+       fd->setCS(true);
+}
+
+/**
+ * Send a generic command to dataflash memory.
+ * This function send only 4 byte: opcode, page address and
  * byte address.
  */
-static void send_cmd(dflashAddr_t page_addr, dflashAddr_t byte_addr, DFlashOpcode opcode)
+static void send_cmd(KFileDataflash *fd, dataflash_page_t page_addr, dataflash_offset_t byte_addr, DataFlashOpcode opcode)
 {
 
        /*
         * Make sure to toggle CS signal in order,
-        * and reset dflash command decoder.
-        *
-        * Note:
-        * #define CS_TOGGLE() \
-        *              CS_DISABLE(); \
-        *              CS_ENABLE(); \
+        * and reset dataflash command decoder.
         */
-       CS_TOGGLE();
+       CS_TOGGLE(fd);
 
 
        /*
@@ -82,107 +124,61 @@ static void send_cmd(dflashAddr_t page_addr, dflashAddr_t byte_addr, DFlashOpcod
         *  hight part of address byte in third byte togheter low par of page
         *  address.
         *
-        * \{
         */
 
        /*
         * Send opcode.
         */
-       spi_sendRecv(opcode);
+       kfile_putc(opcode, fd->channel);
 
        /*
         *  Send page address.
-        * \{
         */
-       spi_sendRecv((uint8_t)(page_addr >> (16 - DFLASH_PAGE_ADDRESS_BIT)));
-       spi_sendRecv((uint8_t)((page_addr << (DFLASH_PAGE_ADDRESS_BIT - 8)) + (byte_addr >> 8)));
-       /*\}*/
+       kfile_putc((uint8_t)(page_addr >> (16 - mem_info[fd->dev].page_bits)), fd->channel);
+       kfile_putc((uint8_t)((page_addr << (mem_info[fd->dev].page_bits - 8)) + (byte_addr >> 8)), fd->channel);
 
        /*
         * Send byte page address.
         */
-       spi_sendRecv((uint8_t)byte_addr);
-
-       /* \} */
-
+       kfile_putc((uint8_t)byte_addr, fd->channel);
 }
 
 /**
  * Reset dataflash memory function.
  *
- * This function reset data flash memory
+ * If \a fd->setReset function is not NULL,
+ * this function resets data flash memory
  * with one pulse reset long about 10usec.
  *
  */
-static void dflash_reset(void)
-{
-       CS_ENABLE();
-       RESET_ENABLE();
-       timer_delayHp(us_to_hptime(RESET_PULSE_WIDTH));
-       CS_DISABLE();
-       RESET_DISABLE();
-       timer_delayHp(us_to_hptime(RESET_PULSE_WIDTH));
-}
-
-/**
- * dflash init function.
- * This function initialize a micro pin and
- * SPI driver, and test if data flash memory
- * density is the same wich define in dflash.h.
- */
-MOD_DEFINE(dflash);
-static bool dflash_pin_init(void)
+static void dataflash_reset(KFileDataflash *fd)
 {
-       uint8_t stat;
-
-       MOD_CHECK(spi);
-
-       RESET_DISABLE();
-       WRITE_ENABLE(); //pilot wp pin.
-
-       RESET_OUT();
-       WP_OUT();
-
-       dflash_reset();
-
-       stat = dflash_stat();
-
-       MOD_INIT(dflash);
-
-       /*
-        * 2,3,4,5 bit of 1 byte status register
-        * indicate a device density of dflash memory
-        * (see datasheet for more detail.)
-        */
-       GET_ID_DESITY_DEVICE(stat);
-
-       if(stat == DFLASH_ID_DEVICE_DENSITY)
-               return true;
-       else
-               return false;
+       fd->setCS(false);
 
+       if (fd->setReset)
+       {
+               fd->setReset(true);
+               timer_delayHp(us_to_hptime(RESET_PULSE_WIDTH));
+               fd->setReset(false);
+               timer_delayHp(us_to_hptime(RESET_PULSE_WIDTH));
+       }
 }
 
 
 /**
  * Read status register of dataflah memory.
- *
  */
-static uint8_t dflash_stat(void)
+static uint8_t dataflash_stat(KFileDataflash *fd)
 {
-       uint8_t stat;
-
        /*
-        * Make sure to toggle CS signal in order,
-        * and reset dflash command decoder.
-        * \{
+        * Make sure to toggle CS signal
+        * and reset dataflash command decoder.
         */
-       CS_TOGGLE();
+       CS_TOGGLE(fd);
 
-       stat = spi_sendRecv(DFO_READ_STATUS);
-       stat = spi_sendRecv(0x00);
+       kfile_putc(DFO_READ_STATUS, fd->channel);
 
-       return stat;
+       return kfile_getc(fd->channel);
 }
 
 
@@ -191,150 +187,308 @@ static uint8_t dflash_stat(void)
  * return status register value.
  *
  */
-static uint8_t dflash_cmd(dflashAddr_t page_addr, dflashAddr_t byte_addr, DFlashOpcode opcode)
+static uint8_t dataflash_cmd(KFileDataflash *fd, dataflash_page_t page_addr, dataflash_offset_t byte_addr, DataFlashOpcode opcode)
 {
+       uint8_t stat;
 
-       send_cmd(page_addr, byte_addr, opcode);
+       send_cmd(fd, page_addr, byte_addr, opcode);
 
-       CS_DISABLE();
-       CS_ENABLE();
+       CS_TOGGLE(fd);
 
        /*
         * We chech data flash memory state, and wait until busy-flag
-        * is hight.
+        * is high.
         */
-       while(!(dflash_stat() & BUSY_BIT));
+       while (!(dataflash_stat(fd) & BUSY_BIT))
+       {
+               #if CONFIG_KERNEL
+               proc_switch();
+               #endif
+       }
 
-       return (dflash_stat());
+       stat = dataflash_stat(fd);
 
+       kfile_flush(fd->channel); // Flush channel
+       /*
+        * Data flash has completed a bus cycle, so disable CS.
+        */
+       fd->setCS(false);
+
+       return stat;
 }
 
 /**
- * Read one byte from main data flash memory or buffer data
- * flash memory.
+ * Read \a len bytes from main data flash memory or buffer data
+ * flash memory, and put it in \a *block.
  */
-static uint8_t dflash_read_byte(dflashAddr_t page_addr, dflashAddr_t byte_addr, DFlashOpcode opcode)
+static void dataflash_readBlock(KFileDataflash *fd, dataflash_page_t page_addr, dataflash_offset_t byte_addr, DataFlashOpcode opcode, uint8_t *block, dataflash_size_t len)
 {
-       uint8_t data;
+       send_cmd(fd, page_addr, byte_addr, opcode);
 
-       send_cmd(page_addr, byte_addr, opcode);
-
-#if CONFIG_DATA_FLASH == AT45DB041B
-       if(opcode == DFO_READ_FLASH_MEM_BYTE)
+       if (opcode == DFO_READ_FLASH_MEM_BYTE_B)
        {
                /*
-                * Send 24 don't care bit.
-                * \{
+                * Send 24 don't care bits.
                 */
-               spi_sendRecv(0x00);
-               spi_sendRecv(0x00);
-               spi_sendRecv(0x00);
-               /* \} */
-
+               uint8_t dummy[] = { 0, 0, 0 };
+               kfile_write(fd->channel, dummy, sizeof(dummy));
        }
-#endif
-
-       spi_sendRecv(0x00);         //Send 8 don't care bit.
-       data = spi_sendRecv(0x00);  //Read byte.
-       CS_DISABLE();
 
-       return data;
+       kfile_putc(0, fd->channel); //Send 8 don't care bit.
+       kfile_read(fd->channel, block, len); //Read len bytes ad put in block buffer.
+       kfile_flush(fd->channel); // Flush channel
+       fd->setCS(false);
 }
 
+
 /**
- * Read \a len bytes from main data flash memory or buffer data
- * flash memory, and put it in \a *block.
+ * Write \a len bytes in dataflash memory buffer.
+ *
+ * \note Is not possible to write directly in dataflash main memory.
+ * To perform a write in main memory you must first write in dataflash buffer
+ * memory and then send a command to write the page in main memory.
  */
-static void dflash_read_block(dflashAddr_t page_addr, dflashAddr_t byte_addr, DFlashOpcode opcode, uint8_t *block, dflashSize_t len)
+static void dataflash_writeBlock(KFileDataflash *fd, dataflash_offset_t offset, DataFlashOpcode opcode, const uint8_t *block, dataflash_size_t len)
 {
+       ASSERT(offset + len <= mem_info[fd->dev].page_size);
 
-       send_cmd(page_addr, byte_addr, opcode);
-
-       if(opcode == DFO_READ_FLASH_MEM_BYTE)
-       {
-               /*
-                * Send 24 don't care bit.
-                * \{
-                */
-               spi_sendRecv(0x00);
-               spi_sendRecv(0x00);
-               spi_sendRecv(0x00);
-               /* \} */
-       }
-
-       spi_sendRecv(0x00);   //Send 8 don't care bit.
-       spi_read(block, len); //Read len bytes ad put in block buffer.
+       send_cmd(fd, 0x00, offset, opcode);
 
+       kfile_write(fd->channel, block, len); //Write len bytes.
+       kfile_flush(fd->channel); // Flush channel
 
-       CS_DISABLE();
-
+       fd->setCS(false);
 }
 
 
 /**
- * Write \a len bytes in buffer buffer data flash memory.
- *
- * \note Isn't possible to write bytes directly in main memory data
- * flash. To perform write in main memory you must before write in buffer
- * data flash memory, an then send command to write page in main memory.
+ * Load selct page from dataflash memory to buffer.
  */
-static void dflash_write_block(dflashAddr_t byte_addr, DFlashOpcode opcode, uint8_t *block, dflashSize_t len)
+static void dataflash_loadPage(KFileDataflash *fd, dataflash_page_t page_addr)
 {
+       dataflash_cmd(fd, page_addr, 0x00, DFO_MOV_MEM_TO_BUFF1);
+}
 
-       send_cmd(0x00, byte_addr, opcode);
-
-       spi_write(block, len); //Write len bytes.
+/**
+ * Flush select page (stored in buffer) in data flash main memory page.
+ */
+static int dataflash_flush(KFile *_fd)
+{
+       KFileDataflash *fd = KFILEDATAFLASH(_fd);
+       if (fd->page_dirty)
+       {
+               dataflash_cmd(fd, fd->current_page, 0x00, DFO_WRITE_BUFF1_TO_MEM_E);
 
-       CS_DISABLE();
+               fd->page_dirty = false;
 
+               kprintf("Flushing page <%ld>\n", fd->current_page);
+       }
+       return 0;
 }
 
 /* Kfile interface section */
 
 /**
- * Open data flash file \a fd
- * \a name and \a mode are unused, cause flash memory is
- * threated like one file.
+ * Close file \a fd.
  */
-static bool dflash_open(struct _KFile *fd, UNUSED_ARG(const char *, name), UNUSED_ARG(int, mode))
+static int dataflash_close(struct KFile *_fd)
 {
+       dataflash_flush(_fd);
+       TRACE;
+       return 0;
 }
 
 /**
- * Close file \a fd
+ * Reopen dataflash file \a fd.
  */
-static bool dflash_close(UNUSED_ARG(struct _KFile *,fd))
+static KFile *dataflash_reopen(KFile *_fd)
 {
+       KFileDataflash *fd = KFILEDATAFLASH(_fd);
+       dataflash_close(_fd);
+
+       fd->current_page = 0;
+       fd->fd.seek_pos = 0;
+
+       /* Load selected page from dataflash memory */
+       dataflash_loadPage(fd, fd->current_page);
+
+       TRACE;
+       return &fd->fd;
 }
 
+
 /**
- * Move \a fd file seek position of \a offset bytes
- * from current position.
+ * Read in \a buf \a size bytes from dataflash memmory.
+ *
+ * \note For reading data flash memory, we
+ * check flag page_dirty, if is true (that mean
+ * we have written a byte in buffer memory) we
+ * flush current page in main memory and
+ * then read from memory, else we read byte
+ * directly from data flash main memory.
+ *
+ * \return the number of bytes read.
  */
-static int32_t dflash_seek(struct _KFile *fd, int32_t offset, KSeekMode whence)
+static size_t dataflash_read(struct KFile *_fd, void *buf, size_t size)
 {
+       KFileDataflash *fd = KFILEDATAFLASH(_fd);
+
+       dataflash_offset_t byte_addr;
+       dataflash_page_t page_addr;
+       uint8_t *data = (uint8_t *)buf;
+
+
+       ASSERT(fd->fd.seek_pos + size <= fd->fd.size);
+       size = MIN((uint32_t)size, fd->fd.size - fd->fd.seek_pos);
+
+       kprintf("Reading at pos[%lu]\n", fd->fd.seek_pos);
+
+       /*
+        * We select page and offest from absolute address.
+        */
+       page_addr = fd->fd.seek_pos / mem_info[fd->dev].page_size;
+       byte_addr = fd->fd.seek_pos % mem_info[fd->dev].page_size;
+
+       kprintf("[page-<%ld>, byte-<%ld>]", page_addr, byte_addr);
+
+       /*
+        * Flush current page in main memory if
+        * we had been written a byte in memory
+        */
+       dataflash_flush(&fd->fd);
+
+       /*
+        * Read byte in main page data flash memory.
+        */
+       dataflash_readBlock(fd, page_addr, byte_addr, mem_info[fd->dev].read_cmd, data, size);
+
+       fd->fd.seek_pos += size;
+       kprintf("Read %ld bytes\n", size);
+
+       return size;
 }
 
 /**
- * Read from file \a fd \a size bytes and put it in buffer \a buf
- * \return the number of bytes read.
+ * Write \a _buf in dataflash memory
+ *
+ * \note For writing \a _buf in dataflash memory, we must
+ * first write in buffer data flash memory. At the end of write,
+ * we can put page in dataflash main memory.
+ * If we write in two contiguous pages, we put in main memory current
+ * page and then reload the page which we want to write.
+ *
+ * \return the number of bytes write.
  */
-static size_t dflash_read(struct _KFile *fd, void *buf, size_t size)
+static size_t dataflash_write(struct KFile *_fd, const void *_buf, size_t size)
 {
+       KFileDataflash *fd = KFILEDATAFLASH(_fd);
+
+       dataflash_offset_t offset;
+       dataflash_page_t new_page;
+       size_t total_write = 0;
+
+       const uint8_t *data = (const uint8_t *) _buf;
+
+       ASSERT(fd->fd.seek_pos + size <= fd->fd.size);
+       size = MIN((uint32_t)size, fd->fd.size - fd->fd.seek_pos);
+
+       kprintf("Writing at pos[%lu]\n", fd->fd.seek_pos);
+
+       while (size)
+       {
+               /*
+               * We select page and offest from absolute address.
+               */
+               new_page = fd->fd.seek_pos / mem_info[fd->dev].page_size;
+               offset = fd->fd.seek_pos % mem_info[fd->dev].page_size;
+
+
+               size_t wr_len = MIN(size, mem_info[fd->dev].page_size - offset);
+
+               kprintf(" [page-<%ld>, byte-<%ld>]",new_page, offset);
+
+               if (new_page != fd->current_page)
+               {
+                       /* Flush current page in main memory*/
+                       dataflash_flush(&fd->fd);
+                       /* Load select page memory from data flash memory*/
+                       dataflash_loadPage(fd, new_page);
+
+                       fd->current_page = new_page;
+                       kprintf(" >> Load page: <%ld> ", new_page);
+               }
+               /*
+               * Write byte in current page, and set true
+               * page_dirty flag.
+               */
+               dataflash_writeBlock(fd, offset, DFO_WRITE_BUFF1, data, wr_len);
+               fd->page_dirty = true;
+
+               data += wr_len;
+               fd->fd.seek_pos += wr_len;
+               size -= wr_len;
+               total_write += wr_len;
+       }
+
+       kprintf("written %lu bytes\n", total_write);
+       return total_write;
 }
 
+MOD_DEFINE(dataflash);
+
 /**
- * Init data flash memory interface.
+ * Dataflash init function.
+ * This function initialize \a fd with SPI channel \a ch and test if data flash memory
+ * density is the same specified by device \a dev.
+ * \a setCS is a callback used to set/reset CS line.
+ * \a setReset is a callback used to set/reset the dataflash (can be NULL if reset is unconnected)
+ * \return true if ok, false if memory density read from dataflash is not compliant with the
+ * configured one.
  */
-void dflash_init(struct _KFile *fd)
+bool dataflash_init(KFileDataflash *fd, KFile *ch, DataflashType dev, dataflash_setCS_t *setCS, dataflash_setReset_t *setReset)
 {
-       // Set up data flash programming functions.
-       fd->open = dflash_open;
-       fd->close = dflash_close;
-       fd->read = dflash_read;
-       fd->write = dflash_write;
-       fd->seek = dflash_seek;
-
-       // Init data flash memory and micro pin.
-       ASSERT(dflash_pin_init());
-}
\ No newline at end of file
+       uint8_t stat;
+
+       MOD_CHECK(dataflash_hw);
+
+       ASSERT(fd);
+       ASSERT(ch);
+       ASSERT(setCS);
+       ASSERT(dev < DFT_CNT);
+
+       memset(fd, 0, sizeof(*fd));
+       DB(fd->fd._type = KFT_DATAFLASH);
+       fd->dev = dev;
+       fd->channel = ch;
+       fd->setReset = setReset;
+       fd->setCS = setCS;
+
+       // Setup data flash programming functions.
+       fd->fd.reopen = dataflash_reopen;
+       fd->fd.close = dataflash_close;
+       fd->fd.read = dataflash_read;
+       fd->fd.write = dataflash_write;
+       fd->fd.seek = kfile_genericSeek;
+       fd->fd.flush = dataflash_flush;
+
+       dataflash_reset(fd);
+
+       stat = dataflash_stat(fd);
+
+       /*
+        * 2,3,4,5 bits of 1 byte status register
+        * indicate a device density of dataflash memory
+        * (see datasheet for more detail.)
+        */
+       if (GET_ID_DESITY_DEVICE(stat) != mem_info[fd->dev].density_id)
+               return false;
+
+       fd->current_page = 0;
+       fd->fd.seek_pos = 0;
+       fd->fd.size = mem_info[fd->dev].page_size * mem_info[fd->dev].page_cnt;
+
+       /* Load selected page from dataflash memory */
+       dataflash_loadPage(fd, fd->current_page);
+       MOD_INIT(dataflash);
+       return true;
+}