CONFIG_EEPROM_VERIFY: New config option.
[bertos.git] / drv / eeprom.c
index 203743150fda0d20041fc1265fce85b534f33097..cf5da31ad7f2d8d3d81b993965f16648bdf2d3bb 100755 (executable)
@@ -2,35 +2,76 @@
  * \file
  * <!--
  * Copyright 2003, 2004 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
- * All Rights Reserved.
+ * This file is part of DevLib - See devlib/README for information.
  * -->
  *
- * \version $Id$
- *
- * \author Stefano Fedrigo <aleph@develer.com>
- *
- * \brief I2C eeprom driver
+ * \brief Driver for the 24xx16 and 24xx256 I2C EEPROMS (implementation)
  *
  * \note This implementation is AVR specific.
- */
-
-/*
- * $Log$
- * Revision 1.2  2004/07/22 01:24:43  bernie
- * Document AVR dependency.
- *
- * Revision 1.1  2004/07/20 17:11:18  bernie
- * Import into DevLib.
  *
+ * \version $Id$
+ * \author Stefano Fedrigo <aleph@develer.com>
+ * \author Bernardo Innocenti <bernie@develer.com>
  */
 
+/*#*
+ *#* $Log$
+ *#* Revision 1.12  2004/11/02 17:50:01  bernie
+ *#* CONFIG_EEPROM_VERIFY: New config option.
+ *#*
+ *#* Revision 1.11  2004/10/26 08:35:31  bernie
+ *#* Reset watchdog for long operations.
+ *#*
+ *#* Revision 1.10  2004/09/20 03:31:22  bernie
+ *#* Sanitize for C++.
+ *#*
+ *#* Revision 1.9  2004/09/14 21:03:46  bernie
+ *#* Use debug.h instead of kdebug.h.
+ *#*
+ *#* Revision 1.8  2004/08/25 14:12:08  rasky
+ *#* Aggiornato il comment block dei log RCS
+ *#*
+ *#* Revision 1.7  2004/08/24 16:48:40  bernie
+ *#* Note reason for including <macros.h>
+ *#*
+ *#* Revision 1.6  2004/08/24 14:27:20  bernie
+ *#* Doxygen fix.
+ *#*
+ *#* Revision 1.5  2004/08/24 13:46:48  bernie
+ *#* Include <macros.h>.
+ *#*
+ *#* Revision 1.4  2004/08/10 06:57:22  bernie
+ *#* eeprom_erase(): New function.
+ *#*
+ *#* Revision 1.3  2004/07/29 22:57:09  bernie
+ *#* Add 24LC16 support.
+ *#*
+ *#* Revision 1.2  2004/07/22 01:24:43  bernie
+ *#* Document AVR dependency.
+ *#*
+ *#* Revision 1.1  2004/07/20 17:11:18  bernie
+ *#* Import into DevLib.
+ *#*
+ *#*/
+
 #include "eeprom.h"
+
+#include <drv/wdt.h>
 #include <mware/byteorder.h> /* cpu_to_be16() */
-#include <drv/kdebug.h>
+#include <debug.h>
 #include <hw.h>
+#include <config.h>  // CONFIG_EEPROM_VERIFY
+#include <macros.h>  // MIN()
+
+#include <string.h>  // memset()
 
 #include <avr/twi.h>
 
+// 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
+
 
 /* Wait for TWINT flag set: bus is ready */
 #define WAIT_TWI_READY  do {} while (!(TWCR & BV(TWINT)))
@@ -67,16 +108,17 @@ static bool twi_start(void)
  */
 static bool twi_start_w(uint8_t slave_addr)
 {
-       //TRACE;
+       ASSERT(slave_addr < 8);
 
-       /* 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.
+       /*
+        * Loop on the select write sequence: when the eeprom is busy
+        * writing previously sent data it will reply to the SLA_W
+        * control byte with a NACK.  In this case, we must
+        * keep trying until the eeprom responds with an ACK.
         */
        while (twi_start())
        {
-               TWDR = SLA_W | ((slave_addr & 0x5) << 1);
+               TWDR = SLA_W | (slave_addr << 1);
                TWCR = BV(TWINT) | BV(TWEN);
                WAIT_TWI_READY;
 
@@ -100,11 +142,11 @@ static bool twi_start_w(uint8_t slave_addr)
  */
 static bool twi_start_r(uint8_t slave_addr)
 {
-       //TRACE;
+       ASSERT(slave_addr < 8);
 
        if (twi_start())
        {
-               TWDR = SLA_R | ((slave_addr & 0x5) << 1);
+               TWDR = SLA_R | (slave_addr << 1);
                TWCR = BV(TWINT) | BV(TWEN);
                WAIT_TWI_READY;
 
@@ -123,8 +165,6 @@ static bool twi_start_r(uint8_t slave_addr)
  */
 static void twi_stop(void)
 {
-       //TRACE;
-
        TWCR = BV(TWINT) | BV(TWEN) | BV(TWSTO);
 }
 
@@ -135,9 +175,9 @@ static void twi_stop(void)
  *
  * \return true on success, false on error.
  */
-static bool twi_send(const uint8_t *buf, size_t count)
+static bool twi_send(const void *_buf, size_t count)
 {
-       //TRACE;
+       const uint8_t *buf = (const uint8_t *)_buf;
 
        while (count--)
        {
@@ -164,9 +204,9 @@ static bool twi_send(const uint8_t *buf, size_t count)
  *
  * \return true on success, false on error
  */
-static bool twi_recv(uint8_t *buf, size_t count)
+static bool twi_recv(void *_buf, size_t count)
 {
-       //TRACE;
+       uint8_t *buf = (uint8_t *)_buf;
 
        /*
         * When reading the last byte the TWEA bit is not
@@ -199,37 +239,155 @@ static bool twi_recv(uint8_t *buf, size_t count)
        return true;
 }
 
-
 /*!
  * Copy \c count bytes from buffer \c buf to
  * eeprom at address \c addr.
- *
- * \note No check is done for data crossing page
- *       boundaries.
  */
+static bool eeprom_writeRaw(e2addr_t addr, const void *buf, size_t count)
+{
+       bool result = true;
+       ASSERT(addr + count <= EEPROM_SIZE);
+
+       while (count && result)
+       {
+               /*
+                * 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(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(0)
+                       && 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 result;
+}
+
+
+#if CONFIG_EEPROM_VERIFY
+/*!
+ * Check that the contents of an EEPROM range
+ * match with a provided data buffer.
+ */
+static bool eeprom_verify(e2addr_t addr, const void *buf, size_t count)
+{
+       uint8_t verify_buf[16];
+       bool result = true;
+
+       while (count && result)
+       {
+               /* Split read in smaller pieces */
+               size_t size = MIN(count, sizeof verify_buf);
+
+               /* Read back buffer */
+               if (eeprom_read(addr, verify_buf, size))
+               {
+                       if (memcmp(buf, verify_buf, size) != 0)
+                       {
+                               TRACEMSG("Data mismatch!\n");
+                               result = false;
+                       }
+               }
+               else
+               {
+                       TRACEMSG("Read error!\n");
+                       result = false;
+               }
+
+               /* Update count and addr for next operation */
+               count -= size;
+               addr += size;
+               buf = ((const char *)buf) + size;
+       }
+
+       return result;
+}
+#endif /* CONFIG_EEPROM_VERIFY */
+
+
 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(blk_addr)
+               && twi_send(&blk_offs, sizeof blk_offs)
+               && twi_start_r(blk_addr)
+               && twi_recv(buf, count);
+
+#elif CONFIG_EEPROM_TYPE == EEPROM_24XX256
+
+       // 24LC256 wants big-endian addresses
        addr = cpu_to_be16(addr);
 
        bool res =
@@ -237,6 +395,9 @@ bool eeprom_read(e2addr_t addr, void *buf, size_t count)
                && twi_send((uint8_t *)&addr, sizeof(addr))
                && twi_start_r(0)
                && twi_recv(buf, count);
+#else
+       #error Unknown device type
+#endif
 
        twi_stop();
 
@@ -269,6 +430,31 @@ int eeprom_read_char(e2addr_t addr)
 }
 
 
+/*!
+ * Erase specified part of eeprom, writing 0xFF.
+ *
+ * \param addr   starting address
+ * \param count  length of block to erase
+ */
+void eeprom_erase(e2addr_t addr, size_t count)
+{
+       uint8_t buf[EEPROM_BLKSIZE];
+       memset(buf, 0xFF, sizeof buf);
+
+       // Clear all but struct hw_info at start of eeprom
+       while (count)
+       {
+               // Long operation, reset watchdog
+               wdt_reset();
+
+               size_t size = MIN(count, sizeof buf);
+               eeprom_write(addr, buf, size);
+               addr += size;
+               count -= size;
+       }
+}
+
+
 /*!
  * Initialize TWI module.
  */
@@ -277,18 +463,26 @@ void eeprom_init(void)
        cpuflags_t flags;
        DISABLE_IRQSAVE(flags);
 
-       DDRD |= BV(PORTD0) | BV(PORTD1);
-       PORTD |= BV(PORTD0) | BV(PORTD1);
+#if defined(__AVR_ATmega64__)
+       PORTD |= BV(PD0) | BV(PD1);
+       DDRD |= BV(PD0) | BV(PD1);
+#elif defined(__AVR_ATmega8__)
+       PORTC |= BV(PC4) | BV(PC5);
+       DDRC |= BV(PC4) | BV(PC5);
+#else
+       #error Unsupported architecture
+#endif
 
        /*
         * Set speed:
         * F = CLOCK_FREQ / (16 + 2*TWBR * 4^TWPS)
         */
-#      define TWI_FREQ  300000  /* 300 kHz */
-#      define TWI_PRESC 1       /* 4 ^ TWPS */
+       #define TWI_FREQ  300000  /* 300 kHz */
+       #define TWI_PRESC 1       /* 4 ^ TWPS */
 
        TWBR = (CLOCK_FREQ / (2 * TWI_FREQ * TWI_PRESC)) - (8 / TWI_PRESC);
        TWSR = 0;
+       TWCR = BV(TWEN);
 
        ENABLE_IRQRESTORE(flags);
 }
@@ -296,16 +490,34 @@ void eeprom_init(void)
 
 #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)
+               eeprom_write(i * sizeof magic, magic, sizeof magic);
+
+       // Read back with single-byte reads
+       for (i = 0; i < 42 * sizeof magic; ++i)
+       {
+               eeprom_read(i, buf, 1);
+               kprintf("EEPROM byte read: %c (%d)\n", buf[0], buf[0]);
+               ASSERT(buf[0] == magic[i % 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 again using sequential reads
+       for (i = 0; i < 42; ++i)
+       {
+               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
-