Doc fixes.
[bertos.git] / drv / ser.c
old mode 100755 (executable)
new mode 100644 (file)
index ca2b359..0838bc1
--- a/drv/ser.c
+++ b/drv/ser.c
@@ -1,9 +1,34 @@
-/*!
+/**
  * \file
  * <!--
- * Copyright 2003, 2004 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
+ * This file is part of BeRTOS.
+ *
+ * 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.
+ *
+ * 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.
+ *
+ * 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, 2006 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
  * Copyright 2000 Bernardo Innocenti <bernie@codewiz.org>
- * This file is part of DevLib - See devlib/README for information.
+ *
  * -->
  *
  * \brief Buffered serial I/O driver
  * \author Bernardo Innocenti <bernie@develer.com>
  */
 
-/*
- * $Log$
- * Revision 1.10  2004/08/10 06:29:50  bernie
- * Rename timer_gettick() to timer_ticks().
- *
- * Revision 1.9  2004/08/08 06:06:20  bernie
- * Use new-style CONFIG_ idiom; Fix module-wide documentation.
- *
- * Revision 1.8  2004/07/29 22:57:09  bernie
- * ser_drain(): New function; Make Serial::is_open a debug-only feature; Switch to new-style CONFIG_* macros.
- *
- * Revision 1.7  2004/07/18 21:49:03  bernie
- * Make CONFIG_SER_DEFBAUDRATE optional.
- *
- * Revision 1.6  2004/06/07 15:56:28  aleph
- * Remove cast-as-lvalue extension abuse
- *
- * Revision 1.5  2004/06/06 16:41:44  bernie
- * ser_putchar(): Use fifo_push_locked() to fix potential race on 8bit processors.
- *
- * Revision 1.4  2004/06/03 11:27:09  bernie
- * Add dual-license information.
- *
- * Revision 1.3  2004/06/02 21:35:24  aleph
- * Serial enhancements: interruptible receive handler and 8 bit serial status for AVR; remove volatile attribute to FIFOBuffer, useless for new fifobuf routens
- *
- * Revision 1.2  2004/05/23 18:21:53  bernie
- * Trim CVS logs and cleanup header info.
- *
- */
-
-#include <mware/formatwr.h>
-#include <drv/kdebug.h>
 #include "ser.h"
+#include "wdt.h"
 #include "ser_p.h"
-#include "hw.h"
+#include <mware/formatwr.h>
+#include <cfg/debug.h>
+#include <appconfig.h>
+
+#include <string.h> /* memset */
+
+/*
+ * Sanity check for config parameters required by this module.
+ */
+#if !defined(CONFIG_KERNEL) || ((CONFIG_KERNEL != 0) && CONFIG_KERNEL != 1)
+       #error CONFIG_KERNEL must be set to either 0 or 1 in config.h
+#endif
+#if !defined(CONFIG_SER_RXTIMEOUT)
+       #error CONFIG_SER_TXTIMEOUT missing in config.h
+#endif
+#if !defined(CONFIG_SER_RXTIMEOUT)
+       #error CONFIG_SER_RXTIMEOUT missing in config.h
+#endif
+#if !defined(CONFIG_SER_DEFBAUDRATE)
+       #error CONFIG_SER_DEFBAUDRATE missing in config.h
+#endif
 
-#ifdef CONFIG_KERNEL
+#if CONFIG_KERNEL
        #include <kern/proc.h>
 #endif
+
 #if CONFIG_SER_TXTIMEOUT != -1 || CONFIG_SER_RXTIMEOUT != -1
        #include <drv/timer.h>
 #endif
 
 
-/* Serial configuration parameters */
-#define SER_CTSDELAY       70  /*!< CTS line retry interval (ms) */
-#define SER_TXPOLLDELAY             2  /*!< Transmit buffer full retry interval (ms) */
-#define SER_RXPOLLDELAY             2  /*!< Receive buffer empty retry interval (ms) */
-
-
 struct Serial ser_handles[SER_CNT];
 
-
-/*!
- * Inserisce il carattere c nel buffer di trasmissione.
- * Questa funzione mette il processo chiamante in attesa
- * quando il buffer e' pieno.
+/**
+ * Insert \a c in tx FIFO buffer.
+ * \note This function will switch out the calling process
+ * if the tx buffer is full. If the buffer is full
+ * and \a port->txtimeout is 0 return EOF immediatly.
  *
- * \return EOF in caso di errore o timeout, altrimenti
- *         il carattere inviato.
+ * \return EOF on error or timeout, \a c otherwise.
  */
-int ser_putchar(int c, struct Serial *port)
+static int ser_putchar(int c, struct Serial *port)
 {
        if (fifo_isfull_locked(&port->txfifo))
        {
 #if CONFIG_SER_TXTIMEOUT != -1
-               time_t start_time = timer_ticks();
+               /* If timeout == 0 we don't want to wait */
+               if (port->txtimeout == 0)
+                       return EOF;
+
+               ticks_t start_time = timer_clock();
 #endif
 
-               /* Attende finche' il buffer e' pieno... */
+               /* Wait while buffer is full... */
                do
                {
-#if defined(CONFIG_KERN_SCHED) && CONFIG_KERN_SCHED
+                       wdt_reset();
+#if CONFIG_KERNEL && CONFIG_KERN_SCHED
                        /* Give up timeslice to other processes. */
                        proc_switch();
 #endif
 #if CONFIG_SER_TXTIMEOUT != -1
-                       if (timer_ticks() - start_time >= port->txtimeout)
+                       if (timer_clock() - start_time >= port->txtimeout)
                        {
-                               port->status |= SERRF_TXTIMEOUT;
+                               ATOMIC(port->status |= SERRF_TXTIMEOUT);
                                return EOF;
                        }
 #endif /* CONFIG_SER_TXTIMEOUT */
@@ -117,231 +129,211 @@ int ser_putchar(int c, struct Serial *port)
        fifo_push_locked(&port->txfifo, (unsigned char)c);
 
        /* (re)trigger tx interrupt */
-       port->hw->table->enabletxirq(port->hw);
+       port->hw->table->txStart(port->hw);
 
-       /* Avoid returning signed estended char */
+       /* Avoid returning signed extended char */
        return (int)((unsigned char)c);
 }
 
 
-/*!
- * Preleva un carattere dal buffer di ricezione.
- * Questa funzione mette il processo chiamante in attesa
- * quando il buffer e' vuoto. L'attesa ha un timeout
- * di ser_rxtimeout millisecondi.
+/**
+ * Fetch a character from the rx FIFO buffer.
+ * \note This function will switch out the calling process
+ * if the rx buffer is empty. If the buffer is empty
+ * and \a port->rxtimeout is 0 return EOF immediatly.
  *
- * \return EOF in caso di errore o timeout, altrimenti
- *         il carattere ricevuto.
+ * \return EOF on error or timeout, \a c otherwise.
  */
-int ser_getchar(struct Serial *port)
+static int ser_getchar(struct Serial *port)
 {
-       int result;
-
        if (fifo_isempty_locked(&port->rxfifo))
        {
 #if CONFIG_SER_RXTIMEOUT != -1
-               time_t start_time = timer_ticks();
+               /* If timeout == 0 we don't want to wait for chars */
+               if (port->rxtimeout == 0)
+                       return EOF;
+
+               ticks_t start_time = timer_clock();
 #endif
                /* Wait while buffer is empty */
                do
                {
-#if defined(CONFIG_KERN_SCHED) && CONFIG_KERN_SCHED
+                       wdt_reset();
+#if CONFIG_KERNEL && CONFIG_KERN_SCHED
                        /* Give up timeslice to other processes. */
                        proc_switch();
 #endif
 #if CONFIG_SER_RXTIMEOUT != -1
-                       if (timer_ticks() - start_time >= port->rxtimeout)
+                       if (timer_clock() - start_time >= port->rxtimeout)
                        {
-                               port->status |= SERRF_RXTIMEOUT;
+                               ATOMIC(port->status |= SERRF_RXTIMEOUT);
                                return EOF;
                        }
 #endif /* CONFIG_SER_RXTIMEOUT */
                }
-               while (fifo_isempty_locked(&port->rxfifo));
+               while (fifo_isempty_locked(&port->rxfifo) && (ser_getstatus(port) & SERRF_RX) == 0);
        }
 
        /*
         * Get a byte from the FIFO (avoiding sign-extension),
         * re-enable RTS, then return result.
         */
-       result = (int)(unsigned char)fifo_pop(&port->rxfifo);
-       return port->status ? EOF : result;
+       if (ser_getstatus(port) & SERRF_RX)
+               return EOF;
+       return (int)(unsigned char)fifo_pop_locked(&port->rxfifo);
 }
 
-
-/*!
- * Preleva un carattere dal buffer di ricezione.
- * Se il buffer e' vuoto, ser_getchar_nowait() ritorna
- * immediatamente EOF.
+/**
+ * Fetch a character from the rx FIFO buffer.
+ * If the buffer is empty, ser_getchar_nowait() returns
+ * EOF immediatly.
+ * \note Deprecated, use ser_getchar with rx_timeout set to 0.
  */
-int ser_getchar_nowait(struct Serial *port)
+int ser_getchar_nowait(struct KFileSerial *fd)
 {
-       if (fifo_isempty_locked(&port->rxfifo))
+       if (fifo_isempty_locked(&fd->ser->rxfifo))
                return EOF;
 
        /* NOTE: the double cast prevents unwanted sign extension */
-       return (int)(unsigned char)fifo_pop(&port->rxfifo);
+       return (int)(unsigned char)fifo_pop_locked(&fd->ser->rxfifo);
 }
 
 
-#if CONFIG_SER_GETS
-/*!
- * Read a line long at most as size and puts it
- * in buf.
- * \return number of chars read or EOF in case
- *         of error.
- */
-int ser_gets(struct Serial *port, char *buf, int size)
-{
-       return ser_gets_echo(port, buf, size, false);
-}
-
 
-/*!
- * Read a line long at most as size and put it
- * in buf, with optional echo.
+/**
+ * Read at most \a size bytes from \a port and put them in \a buf
  *
- * \return number of chars read, or EOF in case
- *         of error.
+ * \return number of bytes actually read.
  */
-int ser_gets_echo(struct Serial *port, char *buf, int size, bool echo)
+static size_t ser_read(struct KFile *fd, void *_buf, size_t size)
 {
-       int i = 0;
+       KFileSerial *fds = KFILESERIAL(fd);
+
+       size_t i = 0;
+       char *buf = (char *)_buf;
        int c;
 
-       for (;;)
+       while (i < size)
        {
-               if ((c = ser_getchar(port)) == EOF)
-               {
-                       buf[i] = '\0';
-                       return -1;
-               }
-
-               /* FIXME */
-               if (c == '\r' || c == '\n' || i >= size-1)
-               {
-                       buf[i] = '\0';
-                       if (echo)
-                               ser_print(port, "\r\n");
+               if ((c = ser_getchar(fds->ser)) == EOF)
                        break;
-               }
                buf[i++] = c;
-               if (echo)
-                       ser_putchar(c, port);
        }
 
        return i;
 }
-#endif /* !CONFIG_SER_GETS */
-
 
-/*!
- * Read at most size bytes and puts them
- * in buf.
- * \return number of bytes read or EOF in case
- *         of error.
+/**
+ * \brief Write a buffer to serial.
+ *
+ * \return 0 if OK, EOF in case of error.
+ *
+ * \todo Optimize with fifo_pushblock()
  */
-int ser_read(struct Serial *port, char *buf, size_t size)
+static size_t ser_write(struct KFile *fd, const void *_buf, size_t size)
 {
+       KFileSerial *fds = KFILESERIAL(fd);
+       const char *buf = (const char *)_buf;
        size_t i = 0;
-       int c;
 
-       while (i < size)
+       while (size--)
        {
-               if ((c = ser_getchar(port)) == EOF)
-                       return EOF;
-               buf[i++] = c;
+               if (ser_putchar(*buf++, fds->ser) == EOF)
+                       break;
+               i++;
        }
-
        return i;
 }
 
 
-/*!
- * Write a string to serial.
- * \return 0 if OK, EOF in case of error.
- */
-int ser_print(struct Serial *port, const char *s)
+#if CONFIG_SER_RXTIMEOUT != -1 || CONFIG_SER_TXTIMEOUT != -1
+void ser_settimeouts(struct KFileSerial *fd, mtime_t rxtimeout, mtime_t txtimeout)
 {
-       while (*s)
-       {
-               if (ser_putchar(*s++, port) == EOF)
-                       return EOF;
-       }
-       return 0;
+       fd->ser->rxtimeout = ms_to_ticks(rxtimeout);
+       fd->ser->txtimeout = ms_to_ticks(txtimeout);
 }
+#endif /* CONFIG_SER_RXTIMEOUT || CONFIG_SER_TXTIMEOUT */
 
-
-/*!
- * \brief Write a buffer to serial.
+#if CONFIG_SER_RXTIMEOUT != -1
+/**
+ * Discard input to resynchronize with remote end.
  *
- * \return 0 if OK, EOF in case of error.
+ * Discard incoming data until the port stops receiving
+ * characters for at least \a delay milliseconds.
  *
- * \todo Optimize with fifo_pushblock()
+ * \note Serial errors are reset before and after executing the purge.
  */
-int ser_write(struct Serial *port, const void *_buf, size_t len)
+void ser_resync(struct KFileSerial *fd, mtime_t delay)
 {
-       const char *buf = _buf;
+       mtime_t old_rxtimeout = ticks_to_ms(fd->ser->rxtimeout);
 
-       while (len--)
+       ser_settimeouts(fd, delay, ticks_to_ms(fd->ser->txtimeout));
+       do
        {
-               if (ser_putchar(*buf++, port) == EOF)
-                       return EOF;
+               ser_setstatus(fd->ser, 0);
+               ser_getchar(fd->ser);
        }
-       return 0;
+       while (!(ser_getstatus(fd->ser) & SERRF_RXTIMEOUT));
+
+       /* Restore port to an usable status */
+       ser_setstatus(fd->ser, 0);
+       ser_settimeouts(fd, old_rxtimeout, ticks_to_ms(fd->ser->txtimeout));
 }
+#endif /* CONFIG_SER_RXTIMEOUT */
 
 
-#if CONFIG_PRINTF
-/*!
- * Formatted write
- */
-int ser_printf(struct Serial *port, const char *format, ...)
+void ser_setbaudrate(struct KFileSerial *fd, unsigned long rate)
 {
-       va_list ap;
-       int len;
-
-       ser_setstatus(port, 0);
-       va_start(ap, format);
-       len = _formatted_write(format, (void (*)(char, void *))ser_putchar, port, ap);
-       va_end(ap);
-
-       return len;
+       fd->ser->hw->table->setBaudrate(fd->ser->hw, rate);
 }
-#endif /* CONFIG_PRINTF */
 
 
-#if CONFIG_SER_RXTIMEOUT != -1 || CONFIG_SER_TXTIMEOUT != -1
-void ser_settimeouts(struct Serial *port, time_t rxtimeout, time_t txtimeout)
+void ser_setparity(struct KFileSerial *fd, int parity)
 {
-       port->rxtimeout = rxtimeout;
-       port->txtimeout = txtimeout;
+       fd->ser->hw->table->setParity(fd->ser->hw, parity);
 }
-#endif /* CONFIG_SER_RXTIMEOUT || CONFIG_SER_TXTIMEOUT */
 
+static int ser_error(struct KFile *fd)
+{
+       KFileSerial *fds = KFILESERIAL(fd);
+       return ser_getstatus(fds->ser);
+}
 
-void ser_setbaudrate(struct Serial *port, unsigned long rate)
+static void ser_clearerr(struct KFile *fd)
 {
-       port->hw->table->setbaudrate(port->hw, rate);
+       KFileSerial *fds = KFILESERIAL(fd);
+       ser_setstatus(fds->ser, 0);
 }
 
 
-void ser_setparity(struct Serial *port, int parity)
+
+/**
+ * Flush both the RX and TX buffers.
+ */
+void ser_purge(struct KFileSerial *fd)
 {
-       port->hw->table->setparity(port->hw, parity);
+       ser_purgeRx(fd);
+       ser_purgeTx(fd);
 }
 
+/**
+ * Flush RX buffer.
+ */
+void ser_purgeRx(struct KFileSerial *fd)
+{
+       fifo_flush_locked(&fd->ser->rxfifo);
+}
 
-/*!
- * Flush both the RX and TX buffers.
+/**
+ * Flush TX buffer.
  */
-void ser_purge(struct Serial *ser)
+void ser_purgeTx(struct KFileSerial *fd)
 {
-       fifo_flush_locked(&ser->rxfifo);
-       fifo_flush_locked(&ser->txfifo);
+       fifo_flush_locked(&fd->ser->txfifo);
 }
 
-/*!
+
+/**
  * Wait until all pending output is completely
  * transmitted to the other end.
  *
@@ -349,22 +341,34 @@ void ser_purge(struct Serial *ser)
  *       software transmission queue. Any hardware
  *       FIFOs are ignored.
  */
-void ser_drain(struct Serial *ser)
+static int ser_flush(struct KFile *fd)
 {
-       while(!fifo_isempty(&ser->txfifo))
+       KFileSerial *fds = KFILESERIAL(fd);
+
+       /*
+        * Wait until the FIFO becomes empty, and then until the byte currently in
+        * the hardware register gets shifted out.
+        */
+       while (!fifo_isempty(&fds->ser->txfifo)
+              || fds->ser->hw->table->txSending(fds->ser->hw))
        {
-#if defined(CONFIG_KERN_SCHED) && CONFIG_KERN_SCHED
+               #if CONFIG_KERNEL && CONFIG_KERN_SCHED
                        /* Give up timeslice to other processes. */
                        proc_switch();
-#endif
+               #endif
+                       wdt_reset();
        }
+       return 0;
 }
 
 
-/*!
- * Initialize serial
+/**
+ * Initialize a serial port.
+ *
+ * \param fd KFile Serial struct interface.
+ * \param unit  Serial unit to open. Possible values are architecture dependant.
  */
-struct Serial *ser_open(unsigned int unit)
+static struct Serial *ser_open(struct KFileSerial *fd, unsigned int unit)
 {
        struct Serial *port;
 
@@ -372,37 +376,154 @@ struct Serial *ser_open(unsigned int unit)
        port = &ser_handles[unit];
 
        ASSERT(!port->is_open);
-       DB(port->is_open = true;)
+       DB(port->is_open = true);
 
        port->unit = unit;
 
-       /* Initialize circular buffer */
-       fifo_init(&port->rxfifo, port->rxbuffer, sizeof(port->rxbuffer));
-       fifo_init(&port->txfifo, port->txbuffer, sizeof(port->txbuffer));
-
        port->hw = ser_hw_getdesc(unit);
+
+       /* Initialize circular buffers */
+       ASSERT(port->hw->txbuffer);
+       ASSERT(port->hw->rxbuffer);
+       fifo_init(&port->txfifo, port->hw->txbuffer, port->hw->txbuffer_size);
+       fifo_init(&port->rxfifo, port->hw->rxbuffer, port->hw->rxbuffer_size);
+
        port->hw->table->init(port->hw, port);
 
+       fd->ser = port;
        /* Set default values */
 #if CONFIG_SER_RXTIMEOUT != -1 || CONFIG_SER_TXTIMEOUT != -1
-       ser_settimeouts(port, CONFIG_SER_RXTIMEOUT, CONFIG_SER_TXTIMEOUT);
+       ser_settimeouts(fd, CONFIG_SER_RXTIMEOUT, CONFIG_SER_TXTIMEOUT);
 #endif
 #if CONFIG_SER_DEFBAUDRATE
-       ser_setbaudrate(port, CONFIG_SER_DEFBAUDRATE);
+       ser_setbaudrate(fd, CONFIG_SER_DEFBAUDRATE);
 #endif
 
+       /* Clear error flags */
+       ser_setstatus(port, 0);
+
        return port;
 }
 
 
-/*!
+/**
  * Clean up serial port, disabling the associated hardware.
  */
-void ser_close(struct Serial *port)
+static int ser_close(struct KFile *fd)
 {
+       KFileSerial *fds = KFILESERIAL(fd);
+       Serial *port = fds->ser;
+
        ASSERT(port->is_open);
-       DB(port->is_open = false;)
+       DB(port->is_open = false);
+
+       // Wait until we finish sending everything
+       ser_flush(fd);
 
        port->hw->table->cleanup(port->hw);
-       port->hw = NULL;
+       DB(port->hw = NULL);
+
+       /*
+        * We purge the FIFO buffer only after the low-level cleanup, so that
+        * we are sure that there are no more interrupts.
+        */
+       ser_purge(fds);
+       return 0;
 }
+
+/**
+ * Reopen serial port.
+ */
+static struct KFile *ser_reopen(struct KFile *fd)
+{
+       KFileSerial *fds = KFILESERIAL(fd);
+
+       ser_close(fd);
+       ser_open(fds, fds->ser->unit);
+       return (KFile *)fds;
+}
+
+/**
+ * Init serial driver for \a unit.
+ */
+void ser_init(struct KFileSerial *fds, unsigned int unit)
+{
+       memset(fds, 0, sizeof(*fds));
+
+       DB(fds->fd._type = KFT_SERIAL);
+       fds->fd.reopen = ser_reopen;
+       fds->fd.close = ser_close;
+       fds->fd.read = ser_read;
+       fds->fd.write = ser_write;
+       fds->fd.flush = ser_flush;
+       fds->fd.error = ser_error;
+       fds->fd.clearerr = ser_clearerr;
+       ser_open(fds, unit);
+}
+
+
+/**
+ * Read data from SPI bus.
+ * Since we are master, we have to trigger slave by sending
+ * fake chars on the bus.
+ */
+static size_t spimaster_read(struct KFile *fd, void *_buf, size_t size)
+{
+       KFileSerial *fd_spi = KFILESERIAL(fd);
+
+       ser_flush(&fd_spi->fd);
+       ser_purgeRx(fd_spi);
+
+       size_t total_rd = 0;
+       uint8_t *buf = (uint8_t *)_buf;
+       int c;
+
+       while (size--)
+       {
+               /*
+                * Send and receive chars 1 by 1, otherwise the rxfifo
+                * will overrun.
+                */
+               ser_putchar(0, fd_spi->ser);
+
+               if ((c = ser_getchar(fd_spi->ser)) == EOF)
+                       break;
+
+               *buf++ = c;
+               total_rd++;
+       }
+       return total_rd;
+}
+
+/**
+ * Write data to SPI bus.
+ */
+static size_t spimaster_write(struct KFile *fd, const void *buf, size_t size)
+{
+       KFileSerial *fd_spi = KFILESERIAL(fd);
+
+       ser_purgeRx(fd_spi);
+
+       return ser_write(&fd_spi->fd, buf, size);
+}
+
+
+/**
+ * Init SPI serial driver \a unit in master mode.
+ *
+ * This interface implements the SPI master protocol over a serial SPI
+ * driver. This is needed because normal serial driver send/receive data
+ * at the same time. SPI slaves like memories and other peripherals
+ * first receive and *then* send response back instead.
+ * To achieve this, when we are master and we are *sending*,
+ * we have to discard all incoming data. Then, when we want to
+ * receive, we must write fake data to SPI to trigger slave devices.
+ */
+void spimaster_init(KFileSerial *fds, unsigned int unit)
+{
+       ser_init(fds, unit);
+       fds->fd.read = spimaster_read;
+       fds->fd.write = spimaster_write;
+}
+
+