Doc fixes.
[bertos.git] / drv / eeprom.c
old mode 100755 (executable)
new mode 100644 (file)
index e73e1f5..4e7f615
-/*!
+/**
  * \file
  * <!--
- * Copyright 2003, 2004 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
- * All Rights Reserved.
- * -->
+ * This file is part of BeRTOS.
  *
- * \version $Id$
+ * Bertos is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
  *
- * \author Stefano Fedrigo <aleph@develer.com>
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
  *
- * \brief I2C eeprom driver
- */
-
-/*
- * $Log$
- * Revision 1.1  2004/07/20 17:11:18  bernie
- * Import into DevLib.
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
+ *
+ * As a special exception, you may use this file as part of a free software
+ * library without restriction.  Specifically, if other files instantiate
+ * templates or use macros or inline functions from this file, or you compile
+ * this file and link it with other files to produce an executable, this
+ * file does not by itself cause the resulting executable to be covered by
+ * the GNU General Public License.  This exception does not however
+ * invalidate any other reasons why the executable file might be covered by
+ * the GNU General Public License.
+ *
+ * Copyright 2003, 2004, 2005 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
  *
+ * -->
+ *
+ * \brief Driver for the 24xx16 and 24xx256 I2C EEPROMS (implementation)
+ *
+ * \note This implementation is AVR specific.
+ *
+ * \version $Id$
+ * \author Stefano Fedrigo <aleph@develer.com>
+ * \author Bernardo Innocenti <bernie@develer.com>
  */
 
 #include "eeprom.h"
-#include <mware/byteorder.h> /* cpu_to_be16() */
-#include <drv/kdebug.h>
-#include <hw.h>
-
-#include <avr/twi.h>
 
+#include <cfg/debug.h>
+#include <appconfig.h>  // CONFIG_EEPROM_VERIFY
+#include <cfg/macros.h>  // MIN()
+#include <cpu/attr.h>
+#include CPU_HEADER(twi)
+#include <drv/wdt.h>
+#include <mware/byteorder.h> // cpu_to_be16()
 
-/* Wait for TWINT flag set: bus is ready */
-#define WAIT_TWI_READY  do {} while (!(TWCR & BV(TWINT)))
+#include <string.h>  // memset()
 
-/*! \name EEPROM control codes */
-/*@{*/
-#define SLA_W  0xA0
-#define SLA_R  0xA1
-/*@}*/
 
+// Configuration sanity checks
+#if !defined(CONFIG_EEPROM_VERIFY) || (CONFIG_EEPROM_VERIFY != 0 && CONFIG_EEPROM_VERIFY != 1)
+       #error CONFIG_EEPROM_VERIFY must be defined to either 0 or 1
+#endif
 
-/*!
- * Send START condition on the bus.
- *
- * \return true on success, false otherwise.
+/**
+ * EEPROM ID code
  */
-static bool twi_start(void)
-{
-       TWCR = BV(TWINT) | BV(TWSTA) | BV(TWEN);
-       WAIT_TWI_READY;
-
-       if (TW_STATUS == TW_START || TW_STATUS == TW_REP_START)
-               return true;
-
-       DB(kprintf("!TW_(REP)START: %x\n", TWSR);)
-       return false;
-}
-
+#define EEPROM_ID  0xA0
 
-/*!
- * Send START condition and select slave for write.
- *
- * \return true on success, false otherwise.
+/**
+ * This macros form the correct slave address for EEPROMs
  */
-static bool twi_start_w(uint8_t slave_addr)
-{
-       //TRACE;
+#define EEPROM_ADDR(x) (EEPROM_ID | (((uint8_t)(x)) << 1))
 
-       /* Do a loop on the select write sequence because if the
-        * eeprom is busy writing precedently sent data it will respond
-        * with NACK to the SLA_W control byte. In this case we have
-        * to try until the eeprom reply with an ACK.
-        */
-       while (twi_start())
-       {
-               TWDR = SLA_W | ((slave_addr & 0x5) << 1);
-               TWCR = BV(TWINT) | BV(TWEN);
-               WAIT_TWI_READY;
 
-               if (TW_STATUS == TW_MT_SLA_ACK)
-                       return true;
-               else if (TW_STATUS != TW_MT_SLA_NACK)
-               {
-                       DB(kprintf("!TW_MT_SLA_(N)ACK: %x\n", TWSR);)
-                       break;
-               }
-       }
-
-       return false;
-}
-
-
-/*!
- * Send START condition and select slave for read.
- *
- * \return true on success, false otherwise.
- */
-static bool twi_start_r(uint8_t slave_addr)
-{
-       //TRACE;
-
-       if (twi_start())
-       {
-               TWDR = SLA_R | ((slave_addr & 0x5) << 1);
-               TWCR = BV(TWINT) | BV(TWEN);
-               WAIT_TWI_READY;
-
-               if (TW_STATUS == TW_MR_SLA_ACK)
-                       return true;
 
-               DB(kprintf("!TW_MR_SLA_ACK: %x\n", TWSR);)
-       }
 
-       return false;
-}
-
-
-/*!
- * Send STOP condition.
- */
-static void twi_stop(void)
-{
-       //TRACE;
-
-       TWCR = BV(TWINT) | BV(TWEN) | BV(TWSTO);
-}
-
-
-/*!
- * Send a sequence of bytes in master transmitter mode
- * to the selected slave device through the TWI bus.
- *
- * \return true on success, false on error.
+/**
+ * Copy \c count bytes from buffer \c buf to
+ * eeprom at address \c addr.
  */
-static bool twi_send(const uint8_t *buf, size_t count)
+static bool eeprom_writeRaw(e2addr_t addr, const void *buf, size_t count)
 {
-       //TRACE;
+       bool result = true;
+       ASSERT(addr + count <= EEPROM_SIZE);
 
-       while (count--)
+       while (count && result)
        {
-               TWDR = *buf++;
-               TWCR = BV(TWINT) | BV(TWEN);
-               WAIT_TWI_READY;
-               if (TW_STATUS != TW_MT_DATA_ACK)
-               {
-                       DB(kprintf("!TW_MT_DATA_ACK: %x\n", TWSR);)
-                       return false;
-               }
+               /*
+                * Split write in multiple sequential mode operations that
+                * don't cross page boundaries.
+                */
+               size_t size =
+                       MIN(count, (size_t)(EEPROM_BLKSIZE - (addr & (EEPROM_BLKSIZE - 1))));
+
+       #if CONFIG_EEPROM_TYPE == EEPROM_24XX16
+               /*
+                * The 24LC16 uses the slave address as a 3-bit
+                * block address.
+                */
+               uint8_t blk_addr = (uint8_t)((addr >> 8) & 0x07);
+               uint8_t blk_offs = (uint8_t)addr;
+
+               result =
+                       twi_start_w(EEPROM_ADDR(blk_addr))
+                       && twi_send(&blk_offs, sizeof blk_offs)
+                       && twi_send(buf, size);
+
+       #elif CONFIG_EEPROM_TYPE == EEPROM_24XX256
+
+               // 24LC256 wants big-endian addresses
+               uint16_t addr_be = cpu_to_be16(addr);
+
+               result =
+                       twi_start_w(EEPROM_ID)
+                       && twi_send((uint8_t *)&addr_be, sizeof addr_be)
+                       && twi_send(buf, size);
+
+       #else
+               #error Unknown device type
+       #endif
+
+               twi_stop();
+
+               // DEBUG
+               //kprintf("addr=%d, count=%d, size=%d, *#?=%d\n",
+               //      addr, count, size,
+               //      (EEPROM_BLKSIZE - (addr & (EEPROM_BLKSIZE - 1)))
+               //);
+
+               /* Update count and addr for next operation */
+               count -= size;
+               addr += size;
+               buf = ((const char *)buf) + size;
        }
 
-       return true;
+       if (!result)
+               TRACEMSG("Write error!");
+       return result;
 }
 
 
-/*!
- * Receive a sequence of one or more bytes from the
- * selected slave device in master receive mode through
- * the TWI bus.
+#if CONFIG_EEPROM_VERIFY
+/**
+ * Check that the contents of an EEPROM range
+ * match with a provided data buffer.
  *
- * Received data is placed in \c buf.
- *
- * \return true on success, false on error
+ * \return true on success.
  */
-static bool twi_recv(uint8_t *buf, size_t count)
+static bool eeprom_verify(e2addr_t addr, const void *buf, size_t count)
 {
-       //TRACE;
+       uint8_t verify_buf[16];
+       bool result = true;
 
-       /*
-        * When reading the last byte the TWEA bit is not
-        * set, and the eeprom should answer with NACK
-        */
-       while (count--)
+       while (count && result)
        {
-               TWCR = BV(TWINT) | BV(TWEN) | (count ? BV(TWEA) : 0);
-               WAIT_TWI_READY;
+               /* Split read in smaller pieces */
+               size_t size = MIN(count, sizeof verify_buf);
 
-               if (count)
+               /* Read back buffer */
+               if (eeprom_read(addr, verify_buf, size))
                {
-                       if (TW_STATUS != TW_MR_DATA_ACK)
+                       if (memcmp(buf, verify_buf, size) != 0)
                        {
-                               DB(kprintf("!TW_MR_DATA_ACK: %x\n", TWSR);)
-                               return false;
+                               TRACEMSG("Data mismatch!");
+                               result = false;
                        }
                }
                else
                {
-                       if (TW_STATUS != TW_MR_DATA_NACK)
-                       {
-                               DB(kprintf("!TW_MR_DATA_NACK: %x\n", TWSR);)
-                               return false;
-                       }
+                       TRACEMSG("Read error!");
+                       result = false;
                }
-               *buf++ = TWDR;
+
+               /* Update count and addr for next operation */
+               count -= size;
+               addr += size;
+               buf = ((const char *)buf) + size;
        }
 
-       return true;
+       return result;
 }
+#endif /* CONFIG_EEPROM_VERIFY */
 
 
-/*!
- * Copy \c count bytes from buffer \c buf to
- * eeprom at address \c addr.
- *
- * \note No check is done for data crossing page
- *       boundaries.
- */
 bool eeprom_write(e2addr_t addr, const void *buf, size_t count)
 {
-       // eeprom accepts address as big endian
-       addr = cpu_to_be16(addr);
+#if CONFIG_EEPROM_VERIFY
+       int retries = 5;
 
-       bool res =
-               twi_start_w(0)
-               && twi_send((uint8_t *)&addr, sizeof(addr))
-               && twi_send(buf, count);
+       while (retries--)
+               if (eeprom_writeRaw(addr, buf, count)
+                               && eeprom_verify(addr, buf, count))
+                       return true;
 
-       twi_stop();
+       return false;
 
-       return res;
+#else /* !CONFIG_EEPROM_VERIFY */
+       return eeprom_writeRaw(addr, buf, count);
+#endif /* !CONFIG_EEPROM_VERIFY */
 }
 
 
-/*!
+/**
  * Copy \c count bytes at address \c addr
  * from eeprom to RAM to buffer \c buf.
+ *
+ * \return true on success.
  */
 bool eeprom_read(e2addr_t addr, void *buf, size_t count)
 {
-       // eeprom accepts address as big endian
+       ASSERT(addr + count <= EEPROM_SIZE);
+
+#if CONFIG_EEPROM_TYPE == EEPROM_24XX16
+       /*
+        * The 24LC16 uses the slave address as a 3-bit
+        * block address.
+        */
+       uint8_t blk_addr = (uint8_t)((addr >> 8) & 0x07);
+       uint8_t blk_offs = (uint8_t)addr;
+
+       bool res =
+               twi_start_w(EEPROM_ADDR(blk_addr))
+               && twi_send(&blk_offs, sizeof blk_offs)
+               && twi_start_r(EEPROM_ADDR(blk_addr))
+               && twi_recv(buf, count);
+
+#elif CONFIG_EEPROM_TYPE == EEPROM_24XX256
+
+       // 24LC256 wants big-endian addresses
        addr = cpu_to_be16(addr);
 
        bool res =
-               twi_start_w(0)
+               twi_start_w(EEPROM_ID)
                && twi_send((uint8_t *)&addr, sizeof(addr))
-               && twi_start_r(0)
+               && twi_start_r(EEPROM_ID)
                && twi_recv(buf, count);
+#else
+       #error Unknown device type
+#endif
 
        twi_stop();
 
+       if (!res)
+               TRACEMSG("Read error!");
        return res;
 }
 
 
-/*!
+/**
  * Write a single character \a c at address \a addr.
  */
 bool eeprom_write_char(e2addr_t addr, char c)
@@ -248,7 +251,7 @@ bool eeprom_write_char(e2addr_t addr, char c)
 }
 
 
-/*!
+/**
  * Read a single character at address \a addr.
  *
  * \return the requested character or -1 in case of failure.
@@ -264,43 +267,75 @@ int eeprom_read_char(e2addr_t addr)
 }
 
 
-/*!
- * Initialize TWI module.
+/**
+ * Erase specified part of eeprom, writing 0xFF.
+ *
+ * \param addr   starting address
+ * \param count  length of block to erase
  */
-void eeprom_init(void)
+void eeprom_erase(e2addr_t addr, size_t count)
 {
-       cpuflags_t flags;
-       DISABLE_IRQSAVE(flags);
+       uint8_t buf[EEPROM_BLKSIZE];
+       memset(buf, 0xFF, sizeof buf);
 
-       DDRD |= BV(PORTD0) | BV(PORTD1);
-       PORTD |= BV(PORTD0) | BV(PORTD1);
+       // Clear all but struct hw_info at start of eeprom
+       while (count)
+       {
+               // Long operation, reset watchdog
+               wdt_reset();
 
-       /*
-        * Set speed:
-        * F = CLOCK_FREQ / (16 + 2*TWBR * 4^TWPS)
-        */
-#      define TWI_FREQ  300000  /* 300 kHz */
-#      define TWI_PRESC 1       /* 4 ^ TWPS */
+               size_t size = MIN(count, sizeof buf);
+               eeprom_write(addr, buf, size);
+               addr += size;
+               count -= size;
+       }
+}
 
-       TWBR = (CLOCK_FREQ / (2 * TWI_FREQ * TWI_PRESC)) - (8 / TWI_PRESC);
-       TWSR = 0;
 
-       ENABLE_IRQRESTORE(flags);
+/**
+ * Initialize TWI module.
+ */
+void eeprom_init(void)
+{
+       twi_init();
 }
 
 
 #ifdef _DEBUG
 
+#include <string.h>
+
 void eeprom_test(void)
 {
-       static const char magic[] = "Humpty Dumpty";
+       static const char magic[14] = "Humpty Dumpty";
        char buf[sizeof magic];
+       size_t i;
+
+       // Write something to EEPROM using unaligned sequential writes
+       for (i = 0; i < 42; ++i)
+       {
+               wdt_reset();
+               eeprom_write(i * sizeof magic, magic, sizeof magic);
+       }
 
-       // Write something to EEPROM and read it back
-       eeprom_write(0, magic, sizeof magic);
-       eeprom_read(0, buf, sizeof buf);
-       kprintf("EEPROM read: %s\n", buf);
+       // Read back with single-byte reads
+       for (i = 0; i < 42 * sizeof magic; ++i)
+       {
+               wdt_reset();
+               eeprom_read(i, buf, 1);
+               kprintf("EEPROM byte read: %c (%d)\n", buf[0], buf[0]);
+               ASSERT(buf[0] == magic[i % sizeof magic]);
+       }
+
+       // Read back again using sequential reads
+       for (i = 0; i < 42; ++i)
+       {
+               wdt_reset();
+               memset(buf, 0, sizeof buf);
+               eeprom_read(i * sizeof magic, buf, sizeof magic);
+               kprintf("EEPROM seq read @ 0x%x: '%s'\n", i * sizeof magic, buf);
+               ASSERT(memcmp(buf, magic, sizeof magic) == 0);
+       }
 }
 
 #endif // _DEBUG
-