Doxygen fixes.
[bertos.git] / drv / ser_avr.c
index 36c1594149cb48a70d4b74a8f543a767cde1244d..8a31159ecef085373c1f2f8c6840b8564bb67ef9 100755 (executable)
 /*!
  * \file
  * <!--
+ * Copyright 2003, 2004 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
  * Copyright 2000 Bernardo Innocenti <bernie@codewiz.org>
- * Copyright 2003,2004 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
  * This file is part of DevLib - See devlib/README for information.
  * -->
  *
- * \version $Id$
- *
- * \author Bernardo Innocenti <bernie@develer.com>
- *
  * \brief AVR UART and SPI I/O driver
- */
-
-/*
- * $Log$
- * Revision 1.5  2004/06/27 15:25:40  aleph
- * Add missing callbacks for SPI;
- * Change UNUSED() macro to new version with two args;
- * Use TX line filling only on the correct KBUS serial port;
- * Fix nasty IRQ disabling bug in recv complete hander for port 1.
  *
- * Revision 1.4  2004/06/03 11:27:09  bernie
- * Add dual-license information.
+ * Rationale for project_ks hardware.
+ *
+ * The serial 0 on the board_kf board is used to communicate with the
+ * smart card, which has the TX and RX lines connected together. To
+ * allow the smart card to drive the RX line of the CPU the CPU TX has
+ * to be in a high impedance state.
+ * Whenever a transmission is done and there is nothing more to send
+ * the transmitter is turn off. The output pin is held in input with
+ * pull-up enabled, to avoid capturing noise from the nearby RX line.
  *
- * 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
+ * The line on the KBus port must keep sending data, even when
+ * there is nothing to transmit, because a burst data transfer
+ * generates noise on the audio channels.
+ * This is accomplished using the multiprocessor mode of the
+ * ATmega64/128 serial.
  *
- * Revision 1.2  2004/05/23 18:21:53  bernie
- * Trim CVS logs and cleanup header info.
+ * The receiver keeps the MPCM bit always on. When useful data
+ * is trasmitted the address bit is set. The receiver hardware
+ * consider the frame as address info and receive it.
+ * When useless fill bytes are sent the address bit is cleared
+ * and the receiver will ignore them, avoiding useless triggering
+ * of RXC interrupt.
  *
+ * \version $Id$
+ * \author Bernardo Innocenti <bernie@develer.com>
+ * \author Stefano Fedrigo <aleph@develer.com>
  */
 
+/*#*
+ *#* $Log$
+ *#* Revision 1.18  2004/12/08 08:03:48  bernie
+ *#* Doxygen fixes.
+ *#*
+ *#* Revision 1.17  2004/10/19 07:52:35  bernie
+ *#* Reset parity bits before overwriting them (Fixed by batt in project_ks).
+ *#*
+ *#* Revision 1.16  2004/10/03 18:45:48  bernie
+ *#* Convert to new-style config macros; Allow compiling with a C++ compiler (mostly).
+ *#*
+ *#* Revision 1.15  2004/09/14 21:05:36  bernie
+ *#* Use debug.h instead of kdebug.h; Use new AVR pin names; Spelling fixes.
+ *#*
+ *#* Revision 1.14  2004/09/06 21:50:00  bernie
+ *#* Spelling fixes.
+ *#*
+ *#* Revision 1.13  2004/09/06 21:40:50  bernie
+ *#* Move buffer handling in chip-specific driver.
+ *#*
+ *#* Revision 1.12  2004/08/29 22:06:10  bernie
+ *#* Fix a bug in the (unused) RTS/CTS code; Clarify documentation.
+ *#*
+ *#* Revision 1.10  2004/08/10 06:30:41  bernie
+ *#* Major redesign of serial bus policy handling.
+ *#*
+ *#* Revision 1.9  2004/08/02 20:20:29  aleph
+ *#* Merge from project_ks
+ *#*
+ *#* Revision 1.8  2004/07/29 22:57:09  bernie
+ *#* Several tweaks to reduce code size on ATmega8.
+ *#*
+ *#* Revision 1.7  2004/07/18 21:54:23  bernie
+ *#* Add ATmega8 support.
+ *#*
+ *#* Revision 1.5  2004/06/27 15:25:40  aleph
+ *#* Add missing callbacks for SPI;
+ *#* Change UNUSED() macro to new version with two args;
+ *#* Use TX line filling only on the correct KBUS serial port;
+ *#* Fix nasty IRQ disabling bug in recv complete hander for port 1.
+ *#*
+ *#* 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 "ser.h"
 #include "ser_p.h"
-#include "kdebug.h"
 #include "config.h"
-#include "hw.h"
+#include "hw.h"  /* Required for bus macros overrides */
+
+#include <debug.h>
+#include <drv/timer.h>
 #include <mware/fifobuf.h>
 
-extern struct Serial ser_handles[SER_CNT];
+#include <avr/signal.h>
+#include <avr/io.h>
 
-struct AvrSerial
-{
-       struct SerialHardware hw;
-       struct Serial* serial;
-};
 
-
-/* Hardware handshake */
-#define RTS_ON
-#define RTS_OFF
+/*!
+ * \name Hardware handshake (RTS/CTS).
+ * \{
+ */
+#ifndef RTS_ON
+#define RTS_ON      do {} while (0)
+#endif
+#ifndef RTS_OFF
+#define RTS_OFF     do {} while (0)
+#endif
+#ifndef IS_CTS_ON
 #define IS_CTS_ON   true
-#define IS_CTS_OFF  false
+#endif
+#ifndef EIMSKB_CTS
+#define EIMSKB_CTS  0 /*!< Dummy value, must be overridden */
+#endif
+/*\}*/
+
+
+/*!
+ * \name Overridable serial bus hooks
+ *
+ * These can be redefined in hw.h to implement
+ * special bus policies such as half-duplex, 485, etc.
+ *
+ *
+ * \code
+ *  TXBEGIN      TXCHAR      TXEND  TXOFF
+ *    |   __________|__________ |     |
+ *    |   |   |   |   |   |   | |     |
+ *    v   v   v   v   v   v   v v     v
+ * ______  __  __  __  __  __  __  ________________
+ *       \/  \/  \/  \/  \/  \/  \/
+ * ______/\__/\__/\__/\__/\__/\__/
+ *
+ * \endcode
+ *
+ * \{
+ */
+#ifndef SER_UART0_BUS_TXINIT
+       /*!
+        * Default TXINIT macro - invoked in uart0_init()
+        *
+        * - Enable both the receiver and the transmitter
+        * - Enable only the RX complete interrupt
+        */
+       #define SER_UART0_BUS_TXINIT do { \
+               UCSR0B = BV(RXCIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN); \
+       } while (0)
+#endif
+
+#ifndef SER_UART0_BUS_TXBEGIN
+       /*!
+        * Invoked before starting a transmission
+        *
+        * - Enable both the receiver and the transmitter
+        * - Enable both the RX complete and UDR empty interrupts
+        */
+       #define SER_UART0_BUS_TXBEGIN do { \
+               UCSR0B = BV(RXCIE) | BV(UDRIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN); \
+       } while (0)
+#endif
+
+#ifndef SER_UART0_BUS_TXCHAR
+       /*!
+        * Invoked to send one character.
+        */
+       #define SER_UART0_BUS_TXCHAR(c) do { \
+               UDR0 = (c); \
+       } while (0)
+#endif
+
+#ifndef SER_UART0_BUS_TXEND
+       /*!
+        * Invoked as soon as the txfifo becomes empty
+        *
+        * - Keep both the receiver and the transmitter enabled
+        * - Keep the RX complete interrupt enabled
+        * - Disable the UDR empty interrupt
+        */
+       #define SER_UART0_BUS_TXEND do { \
+               UCSR0B = BV(RXCIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN); \
+       } while (0)
+#endif
+
+#ifndef SER_UART0_BUS_TXOFF
+       /*!
+        * \def SER_UART0_BUS_TXOFF
+        *
+        * Invoked after the last character has been transmitted
+        *
+        * The default is no action.
+        */
+       #ifdef __doxygen__
+       #define SER_UART0_BUS_TXOFF
+       #endif
+#endif
+
+#ifndef SER_UART1_BUS_TXINIT
+       /*! \sa SER_UART0_BUS_TXINIT */
+       #define SER_UART1_BUS_TXINIT do { \
+               UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN); \
+       } while (0)
+#endif
+#ifndef SER_UART1_BUS_TXBEGIN
+       /*! \sa SER_UART0_BUS_TXBEGIN */
+       #define SER_UART1_BUS_TXBEGIN do { \
+               UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(UDRIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN); \
+       } while (0)
+#endif
+#ifndef SER_UART1_BUS_TXCHAR
+       /*! \sa SER_UART0_BUS_TXCHAR */
+       #define SER_UART1_BUS_TXCHAR(c) do { \
+               UDR1 = (c); \
+       } while (0)
+#endif
+#ifndef SER_UART1_BUS_TXEND
+       /*! \sa SER_UART0_BUS_TXEND */
+       #define SER_UART1_BUS_TXEND do { \
+               UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN); \
+       } while (0)
+#endif
+#ifndef SER_UART1_BUS_TXOFF
+       /*!
+        * \def SER_UART1_BUS_TXOFF
+        *
+        * \see SER_UART0_BUS_TXOFF
+        */
+       #ifdef __doxygen__
+       #define SER_UART1_BUS_TXOFF
+       #endif
+#endif
+/*\}*/
 
 
 /* SPI port and pin configuration */
 #define SPI_PORT      PORTB
 #define SPI_DDR       DDRB
-#define SPI_SCK_BIT   PORTB1
-#define SPI_MOSI_BIT  PORTB2
-#define SPI_MISO_BIT  PORTB3
-
-
-#ifdef __AVR_ATmega103__
-       /* Macro for ATmega103 compatibility */
+#define SPI_SCK_BIT   PB1
+#define SPI_MOSI_BIT  PB2
+#define SPI_MISO_BIT  PB3
+
+/* USART register definitions */
+#if CPU_AVR_ATMEGA64 || CPU_AVR_ATMEGA128
+       #define AVR_HAS_UART1 1
+#elif CPU_AVR_ATMEGA8
+       #define AVR_HAS_UART1 0
+       #define UCSR0A UCSRA
+       #define UCSR0B UCSRB
+       #define UCSR0C UCSRC
+       #define UDR0   UDR
+       #define UBRR0L UBRRL
+       #define UBRR0H UBRRH
+       #define SIG_UART0_DATA SIG_UART_DATA
+       #define SIG_UART0_RECV SIG_UART_RECV
+#elif CPU_AVR_ATMEGA103
+       #define AVR_HAS_UART1 0
        #define UCSR0B UCR
        #define UDR0   UDR
        #define UCSR0A USR
        #define UBRR0L UBRR
+       #define SIG_UART0_DATA SIG_UART_DATA
+       #define SIG_UART0_RECV SIG_UART_RECV
 #else
-       #define UCR  UCSR0B
-       #define UDR  UDR0
-       #define USR  UCSR0A
+       #error Unknown architecture
 #endif
 
 
-/* Transmission fill byte */
-#define SER_FILL_BYTE 0xAA
+/*!
+ * \def CONFIG_SER_STROBE
+ *
+ * This is a debug facility that can be used to
+ * monitor SER interrupt activity on an external pin.
+ *
+ * To use strobes, redefine the macros SER_STROBE_ON,
+ * SER_STROBE_OFF and SER_STROBE_INIT and set
+ * CONFIG_SER_STROBE to 1.
+ */
+#if !defined(CONFIG_SER_STROBE) || !CONFIG_SER_STROBE
+       #define SER_STROBE_ON    do {/*nop*/} while(0)
+       #define SER_STROBE_OFF   do {/*nop*/} while(0)
+       #define SER_STROBE_INIT  do {/*nop*/} while(0)
+#endif
 
 
-static void uart0_enabletxirq(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx))
-{
-#if defined(CONFIG_SER_TXFILL) && (CONFIG_KBUS_SERIAL_PORT == 0)
-       UCSR0B = BV(RXCIE) | BV(UDRIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN) | BV(UCSZ2);
-#else
-       UCSR0B = BV(RXCIE) | BV(UDRIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN);
+/* From the high-level serial driver */
+extern struct Serial ser_handles[SER_CNT];
+
+/* TX and RX buffers */
+static unsigned char uart0_txbuffer[CONFIG_UART0_TXBUFSIZE];
+static unsigned char uart0_rxbuffer[CONFIG_UART0_RXBUFSIZE];
+#if AVR_HAS_UART1
+       static unsigned char uart1_txbuffer[CONFIG_UART1_TXBUFSIZE];
+       static unsigned char uart1_rxbuffer[CONFIG_UART1_RXBUFSIZE];
 #endif
-}
+static unsigned char spi_txbuffer[CONFIG_SPI_TXBUFSIZE];
+static unsigned char spi_rxbuffer[CONFIG_SPI_RXBUFSIZE];
 
-static void uart0_init(struct SerialHardware *_hw, struct Serial *ser)
+
+/*!
+ * Internal hardware state structure
+ *
+ * The \a sending variable is true while the transmission
+ * interrupt is retriggering itself.
+ *
+ * For the USARTs the \a sending flag is useful for taking specific
+ * actions before sending a burst of data, at the start of a trasmission
+ * but not before every char sent.
+ *
+ * For the SPI, this flag is necessary because the SPI sends and receives
+ * bytes at the same time and the SPI IRQ is unique for send/receive.
+ * The only way to start transmission is to write data in SPDR (this
+ * is done by spi_starttx()). We do this *only* if a transfer is
+ * not already started.
+ */
+struct AvrSerial
 {
-       struct AvrSerial *hw = (struct AvrSerial *)_hw;
-       hw->serial = ser;
+       struct SerialHardware hw;
+       volatile bool sending;
+};
 
-       /* Set TX port as input with pull-up enabled to avoid
-        * noise on the remote RX when TX is disabled */
-       cpuflags_t flags;
-       DISABLE_IRQSAVE(flags);
-       DDRE &= ~BV(PORTE1);
-       PORTE |= BV(PORTE1);
-       ENABLE_IRQRESTORE(flags);
 
-       /* TODO: explain why TX is disabled whenever possible */
-#if defined(CONFIG_SER_TXFILL) && (CONFIG_KBUS_SERIAL_PORT == 0)
-       /*!
-        * Set multiprocessor mode and 9 bit data frame.
-        * The receiver keep MPCM bit always on. When useful data
-        * is trasmitted the ninth bit is set. Receiver consider the
-        * frame as address info and receive it.
-        * When useless fill bytes are sent the ninth bit is cleared
-        * and the receiver will ignore them, avoiding useless triggering
-        * of RXC interrupt.
-        */
-       UCSR0A = BV(MPCM);
-       UCSR0B = BV(RXCIE) | BV(RXEN) | BV(UCSZ2);
-#else
-       UCSR0B = BV(RXCIE) | BV(RXEN);
+/*
+ * These are to trick GCC into *not* using absolute addressing mode
+ * when accessing ser_handles, which is very expensive.
+ *
+ * Accessing through these pointers generates much shorter
+ * (and hopefully faster) code.
+ */
+struct Serial *ser_uart0 = &ser_handles[SER_UART0];
+#if AVR_HAS_UART1
+struct Serial *ser_uart1 = &ser_handles[SER_UART1];
 #endif
+struct Serial *ser_spi = &ser_handles[SER_SPI];
 
+
+
+/*
+ * Callbacks
+ */
+static void uart0_init(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw), UNUSED(struct Serial *, ser))
+{
+       SER_UART0_BUS_TXINIT;
        RTS_ON;
 }
 
-static void uart0_cleanup(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx))
+static void uart0_cleanup(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw))
 {
        UCSR0B = 0;
 }
 
-static void uart0_setbaudrate(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx), unsigned long rate)
+static void uart0_enabletxirq(struct SerialHardware *_hw)
 {
-       // Compute baud-rate period
+       struct AvrSerial *hw = (struct AvrSerial *)_hw;
+
+       /*
+        * WARNING: racy code here!  The tx interrupt sets hw->sending to false
+        * when it runs with an empty fifo.  The order of statements in the
+        * if-block matters.
+        */
+       if (!hw->sending)
+       {
+               hw->sending = true;
+               SER_UART0_BUS_TXBEGIN;
+       }
+}
+
+static void uart0_setbaudrate(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw), unsigned long rate)
+{
+       /* Compute baud-rate period */
        uint16_t period = (((CLOCK_FREQ / 16UL) + (rate / 2)) / rate) - 1;
 
 #ifndef __AVR_ATmega103__
        UBRR0H = (period) >> 8;
 #endif
        UBRR0L = (period);
-}
 
+       //DB(kprintf("uart0_setbaudrate(rate=%lu): period=%d\n", rate, period);)
+}
 
-#ifndef __AVR_ATmega103__
-
-static void uart1_enabletxirq(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx))
+static void uart0_setparity(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw), int parity)
 {
-#if defined(CONFIG_SER_TXFILL) && (CONFIG_KBUS_SERIAL_PORT == 1)
-       UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(UDRIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN) | BV(UCSZ2);
-#else
-       UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(UDRIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN);
+#if !CPU_AVR_ATMEGA103
+       UCSR0C = (UCSR0C & ~(BV(UPM1) | BV(UPM0))) | ((parity) << UPM0);
 #endif
 }
 
-static void uart1_init(struct SerialHardware *_hw, struct Serial *ser)
-{
-       struct AvrSerial *hw = (struct AvrSerial *)_hw;
-       hw->serial = ser;
-
-       /* Set TX port as input with pull-up enabled to avoid
-        * noise on the remote RX when TX is disabled */
-       cpuflags_t flags;
-       DISABLE_IRQSAVE(flags);
-       DDRD &= ~BV(PORTD3);
-       PORTD |= BV(PORTD3);
-       ENABLE_IRQRESTORE(flags);
-
-       /* TODO: explain why TX is disabled whenever possible */
-#if defined(CONFIG_SER_TXFILL) && (CONFIG_KBUS_SERIAL_PORT == 1)
-       /*!  * See comment in uart0_init() */
-       UCSR1A = BV(MPCM);
-       UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(RXEN) | BV(UCSZ2);
-#else
-       UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(RXEN);
-#endif
+#if AVR_HAS_UART1
 
+static void uart1_init(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw), UNUSED(struct Serial *, ser))
+{
+       SER_UART1_BUS_TXINIT;
        RTS_ON;
+       SER_STROBE_INIT;
 }
 
-static void uart1_cleanup(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx))
+static void uart1_cleanup(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw))
 {
        UCSR1B = 0;
 }
 
-static void uart1_setbaudrate(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx), unsigned long rate)
+static void uart1_enabletxirq(struct SerialHardware *_hw)
+{
+       struct AvrSerial *hw = (struct AvrSerial *)_hw;
+
+       /*
+        * WARNING: racy code here!  The tx interrupt
+        * sets hw->sending to false when it runs with
+        * an empty fifo.  The order of the statements
+        * in the if-block matters.
+        */
+       if (!hw->sending)
+       {
+               hw->sending = true;
+               SER_UART1_BUS_TXBEGIN;
+       }
+}
+
+static void uart1_setbaudrate(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw), unsigned long rate)
 {
-       // Compute baud-rate period
+       /* Compute baud-rate period */
        uint16_t period = (((CLOCK_FREQ / 16UL) + (rate / 2)) / rate) - 1;
 
        UBRR1H = (period) >> 8;
        UBRR1L = (period);
-}
 
-static void uart0_setparity(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx), int parity)
-{
-       UCSR0C |= (parity) << UPM0;
+       //DB(kprintf("uart1_setbaudrate(rate=%ld): period=%d\n", rate, period);)
 }
 
-static void uart1_setparity(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx), int parity)
+static void uart1_setparity(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw), int parity)
 {
-       UCSR1C |= (parity) << UPM0;
+       UCSR1C = (UCSR1C & ~(BV(UPM1) | BV(UPM0))) | ((parity) << UPM0);
 }
 
-#endif /* !__AVR_ATmega103__ */
-
+#endif // AVR_HAS_UART1
 
-static void spi_init(struct SerialHardware *_hw, struct Serial *ser)
+static void spi_init(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw), UNUSED(struct Serial *, ser))
 {
-       struct AvrSerial *hw = (struct AvrSerial *)_hw;
-       hw->serial = ser;
-
-       /* MOSI and SCK out, MISO in */
+       /*
+        * Set MOSI and SCK ports out, MISO in.
+        *
+        * The ATmega64/128 datasheet explicitly states that the input/output
+        * state of the SPI pins is not significant, as when the SPI is
+        * active the I/O port are overrided.
+        * This is *blatantly FALSE*.
+        *
+        * Moreover, the MISO pin on the board_kc *must* be in high impedance
+        * state even when the SPI is off, because the line is wired together
+        * with the KBus serial RX, and the transmitter of the slave boards
+        * would be unable to drive the line.
+        */
        SPI_DDR |= BV(SPI_MOSI_BIT) | BV(SPI_SCK_BIT);
        SPI_DDR &= ~BV(SPI_MISO_BIT);
        /* Enable SPI, IRQ on, Master, CPU_CLOCK/16 */
        SPCR = BV(SPE) | BV(SPIE) | BV(MSTR) | BV(SPR0);
 }
 
-static void spi_cleanup(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx))
+static void spi_cleanup(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw))
 {
        SPCR = 0;
        /* Set all pins as inputs */
        SPI_DDR &= ~(BV(SPI_MISO_BIT) | BV(SPI_MOSI_BIT) | BV(SPI_SCK_BIT));
 }
 
-static void spi_setbaudrate(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx), UNUSED(unsigned long, rate))
+static void spi_starttx(struct SerialHardware *_hw)
+{
+       struct AvrSerial *hw = (struct AvrSerial *)_hw;
+
+       cpuflags_t flags;
+       DISABLE_IRQSAVE(flags);
+
+       /* Send data only if the SPI is not already transmitting */
+       if (!hw->sending && !fifo_isempty(&ser_spi->txfifo))
+       {
+               hw->sending = true;
+               SPDR = fifo_pop(&ser_spi->txfifo);
+       }
+
+       ENABLE_IRQRESTORE(flags);
+}
+
+static void spi_setbaudrate(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw), UNUSED(unsigned long, rate))
+{
+       // nop
+}
+
+static void spi_setparity(UNUSED(struct SerialHardware *, _hw), UNUSED(int, parity))
 {
-       // Do nothing
+       // nop
 }
 
-static void spi_setparity(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx), UNUSED(int, parity))
+
+// FIXME: move into compiler.h?  Ditch?
+#if COMPILER_C99
+       #define C99INIT(name,val) .name = val
+#elif defined(__GNUC__)
+       #define C99INIT(name,val) name: val
+#else
+       #warning No designated initializers, double check your code
+       #define C99INIT(name,val) (val)
+#endif
+
+/*
+ * High-level interface data structures
+ */
+static const struct SerialHardwareVT UART0_VT =
+{
+       C99INIT(init, uart0_init),
+       C99INIT(cleanup, uart0_cleanup),
+       C99INIT(setbaudrate, uart0_setbaudrate),
+       C99INIT(setparity, uart0_setparity),
+       C99INIT(enabletxirq, uart0_enabletxirq),
+};
+
+#if AVR_HAS_UART1
+static const struct SerialHardwareVT UART1_VT =
+{
+       C99INIT(init, uart1_init),
+       C99INIT(cleanup, uart1_cleanup),
+       C99INIT(setbaudrate, uart1_setbaudrate),
+       C99INIT(setparity, uart1_setparity),
+       C99INIT(enabletxirq, uart1_enabletxirq),
+};
+#endif // AVR_HAS_UART1
+
+static const struct SerialHardwareVT SPI_VT =
+{
+       C99INIT(init, spi_init),
+       C99INIT(cleanup, spi_cleanup),
+       C99INIT(setbaudrate, spi_setbaudrate),
+       C99INIT(setparity, spi_setparity),
+       C99INIT(enabletxirq, spi_starttx),
+};
+
+static struct AvrSerial UARTDescs[SER_CNT] =
 {
-       // Do nothing
+       {
+               C99INIT(hw, /**/) {
+                       C99INIT(table, &UART0_VT),
+                       C99INIT(txbuffer, uart0_txbuffer),
+                       C99INIT(rxbuffer, uart0_rxbuffer),
+                       C99INIT(txbuffer_size, sizeof(uart0_txbuffer)),
+                       C99INIT(rxbuffer_size, sizeof(uart0_rxbuffer)),
+               },
+               C99INIT(sending, false),
+       },
+#if AVR_HAS_UART1
+       {
+               C99INIT(hw, /**/) {
+                       C99INIT(table, &UART1_VT),
+                       C99INIT(txbuffer, uart1_txbuffer),
+                       C99INIT(rxbuffer, uart1_rxbuffer),
+                       C99INIT(txbuffer_size, sizeof(uart1_txbuffer)),
+                       C99INIT(rxbuffer_size, sizeof(uart1_rxbuffer)),
+               },
+               C99INIT(sending, false),
+       },
+#endif
+       {
+               C99INIT(hw, /**/) {
+                       C99INIT(table, &SPI_VT),
+                       C99INIT(txbuffer, spi_txbuffer),
+                       C99INIT(rxbuffer, spi_rxbuffer),
+                       C99INIT(txbuffer_size, sizeof(spi_txbuffer)),
+                       C99INIT(rxbuffer_size, sizeof(spi_rxbuffer)),
+               },
+               C99INIT(sending, false),
+       }
+};
+
+struct SerialHardware* ser_hw_getdesc(int unit)
+{
+       ASSERT(unit < SER_CNT);
+       return &UARTDescs[unit].hw;
 }
 
 
+/*
+ * Interrupt handlers
+ */
 
-#if defined(CONFIG_SER_HW_HANDSHAKE)
+#if CONFIG_SER_HWHANDSHAKE
 
 //! This interrupt is triggered when the CTS line goes high
 SIGNAL(SIG_CTS)
 {
        // Re-enable UDR empty interrupt and TX, then disable CTS interrupt
-       UCR = BV(RXCIE) | BV(UDRIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN);
+       UCSR0B = BV(RXCIE) | BV(UDRIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN);
        cbi(EIMSK, EIMSKB_CTS);
 }
 
-#endif // CONFIG_SER_HW_HANDSHAKE
+#endif // CONFIG_SER_HWHANDSHAKE
 
 
 /*!
  * Serial 0 TX interrupt handler
  */
-#ifdef __AVR_ATmega103__
-SIGNAL(SIG_UART_DATA)
-#else
 SIGNAL(SIG_UART0_DATA)
-#endif
 {
-       if (fifo_isempty(&ser_handles[SER_UART0].txfifo))
+       SER_STROBE_ON;
+
+       struct FIFOBuffer * const txfifo = &ser_uart0->txfifo;
+
+       if (fifo_isempty(txfifo))
        {
-#if defined(CONFIG_SER_TXFILL) && (CONFIG_KBUS_SERIAL_PORT == 0)
-               /*
-                * To avoid audio interference: always transmit useless char.
-                * Send the byte with the ninth bit cleared, the receiver in MCPM mode
-                * will ignore it.
-                */
-               UCSR0B &= ~BV(TXB8);
-               UDR0 = SER_FILL_BYTE;
-#else
-               /* Disable UDR empty interrupt and transmitter */
-               UCR = BV(RXCIE) | BV(RXEN);
+               SER_UART0_BUS_TXEND;
+#ifndef SER_UART0_BUS_TXOFF
+               UARTDescs[SER_UART0].sending = false;
 #endif
        }
-#if defined(CONFIG_SER_HWHANDSHAKE)
-       else if (IS_CTS_OFF)
+#if CPU_AVR_ATMEGA64 || CPU_AVR_ATMEGA128 || CPU_AVR_ATMEGA103
+       else if (!IS_CTS_ON)
        {
-               // disable rx interrupt and tx, enable CTS interrupt
-               UCR = BV(RXCIE) | BV(RXEN);
+               // Disable rx interrupt and tx, enable CTS interrupt
+               // UNTESTED
+               UCSR0B = BV(RXCIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN);
                sbi(EIFR, EIMSKB_CTS);
                sbi(EIMSK, EIMSKB_CTS);
        }
-#endif // CONFIG_SER_HWHANDSHAKE
+#endif
        else
        {
-#if defined(CONFIG_SER_TXFILL) && (CONFIG_KBUS_SERIAL_PORT == 0)
-               /* Send with ninth bit set. Receiver in MCPM mode will receive it */
-               UCSR0B |= BV(TXB8);
-#endif
-               UDR = fifo_pop(&ser_handles[SER_UART0].txfifo);
+               char c = fifo_pop(txfifo);
+               SER_UART0_BUS_TXCHAR(c);
+       }
+
+       SER_STROBE_OFF;
+}
+
+#ifdef SER_UART0_BUS_TXOFF
+/*!
+ * Serial port 0 TX complete interrupt handler.
+ *
+ * This IRQ is usually disabled.  The UDR-empty interrupt
+ * enables it when there's no more data to transmit.
+ * We need to wait until the last character has been
+ * transmitted before switching the 485 transceiver to
+ * receive mode.
+ *
+ * The txfifo might have been refilled by putchar() while
+ * we were waiting for the transmission complete interrupt.
+ * In this case, we must restart the UDR empty interrupt,
+ * otherwise we'd stop the serial port with some data
+ * still pending in the buffer.
+ */
+SIGNAL(SIG_UART0_TRANS)
+{
+       SER_STROBE_ON;
+
+       struct FIFOBuffer * const txfifo = &ser_uart0->txfifo;
+       if (fifo_isempty(txfifo))
+       {
+               SER_UART0_BUS_TXOFF;
+               UARTDescs[SER_UART0].sending = false;
        }
+       else
+               UCSR0B = BV(RXCIE) | BV(UDRIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN);
+
+       SER_STROBE_OFF;
 }
+#endif /* SER_UART0_BUS_TXOFF */
+
+
+#if AVR_HAS_UART1
 
 /*!
  * Serial 1 TX interrupt handler
  */
-#ifndef __AVR_ATmega103__
 SIGNAL(SIG_UART1_DATA)
 {
-       if (fifo_isempty(&ser_handles[SER_UART1].txfifo))
+       SER_STROBE_ON;
+
+       struct FIFOBuffer * const txfifo = &ser_uart1->txfifo;
+
+       if (fifo_isempty(txfifo))
        {
-#if defined(CONFIG_SER_TXFILL) && (CONFIG_KBUS_SERIAL_PORT == 1)
-               /*
-                * To avoid audio interference: always transmit useless char.
-                * Send the byte with the ninth bit cleared, the receiver in MCPM mode
-                * will ignore it.
-                */
-               UCSR1B &= ~BV(TXB8);
-               UDR1 = SER_FILL_BYTE;
-#else
-               /* Disable UDR empty interrupt and transmitter */
-               UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(RXEN);
+               SER_UART1_BUS_TXEND;
+#ifndef SER_UART1_BUS_TXOFF
+               UARTDescs[SER_UART1].sending = false;
 #endif
        }
-#if defined(CONFIG_SER_HWHANDSHAKE)
-       else if (IS_CTS_OFF)
+#if CPU_AVR_ATMEGA64 || CPU_AVR_ATMEGA128 || CPU_AVR_ATMEGA103
+       else if (!IS_CTS_ON)
        {
-               // disable rx interrupt and tx, enable CTS interrupt
-               UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(RXEN);
+               // Disable rx interrupt and tx, enable CTS interrupt
+               // UNTESTED
+               UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN);
                sbi(EIFR, EIMSKB_CTS);
                sbi(EIMSK, EIMSKB_CTS);
        }
-#endif // CONFIG_SER_HWHANDSHAKE
+#endif
        else
        {
-#if defined(CONFIG_SER_TXFILL) && (CONFIG_KBUS_SERIAL_PORT == 1)
-               /* Send with ninth bit set. Receiver in MCPM mode will receive it */
-               UCSR1B |= BV(TXB8);
-#endif
-               UDR1 = fifo_pop(&ser_handles[SER_UART1].txfifo);
+               char c = fifo_pop(txfifo);
+               SER_UART1_BUS_TXCHAR(c);
        }
+
+       SER_STROBE_OFF;
 }
-#endif /* !__AVR_ATmega103__ */
+
+#ifdef SER_UART1_BUS_TXOFF
+/*!
+ * Serial port 1 TX complete interrupt handler.
+ *
+ * \sa port 0 TX complete handler.
+ */
+SIGNAL(SIG_UART1_TRANS)
+{
+       SER_STROBE_ON;
+
+       struct FIFOBuffer * const txfifo = &ser_uart1->txfifo;
+       if (fifo_isempty(txfifo))
+       {
+               SER_UART1_BUS_TXOFF;
+               UARTDescs[SER_UART1].sending = false;
+       }
+       else
+               UCSR1B = BV(RXCIE) | BV(UDRIE) | BV(RXEN) | BV(TXEN);
+
+       SER_STROBE_OFF;
+}
+#endif /* SER_UART1_BUS_TXOFF */
+
+#endif // AVR_HAS_UART1
 
 
 /*!
@@ -337,108 +733,101 @@ SIGNAL(SIG_UART1_DATA)
  * This handler is interruptible.
  * Interrupt are reenabled as soon as recv complete interrupt is
  * disabled. Using INTERRUPT() is troublesome when the serial
- * is heavily loaded, because and interrupt could be retriggered
+ * is heavily loaded, because an interrupt could be retriggered
  * when executing the handler prologue before RXCIE is disabled.
+ *
+ * \note The code that re-enables interrupts is commented out
+ *       because in some nasty cases the interrupt is retriggered.
+ *       This is probably due to the RXC flag being set before
+ *       RXCIE is cleared.  Unfortunately the RXC flag is read-only
+ *       and can't be cleared by code.
  */
-#ifdef __AVR_ATmega103__
-SIGNAL(SIG_UART_RECV)
-#else
 SIGNAL(SIG_UART0_RECV)
-#endif
 {
+       SER_STROBE_ON;
+
        /* Disable Recv complete IRQ */
-       UCR &= ~BV(RXCIE);
-       ENABLE_INTS;
+       //UCSR0B &= ~BV(RXCIE);
+       //ENABLE_INTS;
 
        /* Should be read before UDR */
-       ser_handles[SER_UART0].status |= USR & (SERRF_RXSROVERRUN | SERRF_FRAMEERROR);
+       ser_uart0->status |= UCSR0A & (SERRF_RXSROVERRUN | SERRF_FRAMEERROR);
 
        /* To clear the RXC flag we must _always_ read the UDR even when we're
         * not going to accept the incoming data, otherwise a new interrupt
         * will occur once the handler terminates.
         */
-       char c = UDR;
+       char c = UDR0;
+       struct FIFOBuffer * const rxfifo = &ser_uart0->rxfifo;
 
-       if (fifo_isfull(&ser_handles[SER_UART0].rxfifo))
-               ser_handles[SER_UART0].status |= SERRF_RXFIFOOVERRUN;
+       if (fifo_isfull(rxfifo))
+               ser_uart0->status |= SERRF_RXFIFOOVERRUN;
        else
        {
-               fifo_push(&ser_handles[SER_UART0].rxfifo, c);
-#if defined(CONFIG_SER_HW_HANDSHAKE)
-               if (fifo_isfull(&ser_handles[SER_UART0].rxfifo))
+               fifo_push(rxfifo, c);
+#if CONFIG_SER_HWHANDSHAKE
+               if (fifo_isfull(rxfifo))
                        RTS_OFF;
 #endif
        }
+
        /* Reenable receive complete int */
-       UCR |= BV(RXCIE);
+       //DISABLE_INTS;
+       //UCSR0B |= BV(RXCIE);
+
+       SER_STROBE_OFF;
 }
 
+
+#if AVR_HAS_UART1
+
 /*!
  * Serial 1 RX complete interrupt handler.
  *
  * This handler is interruptible.
  * Interrupt are reenabled as soon as recv complete interrupt is
  * disabled. Using INTERRUPT() is troublesome when the serial
- * is heavily loaded, because and interrupt could be retriggered
+ * is heavily loaded, because an interrupt could be retriggered
  * when executing the handler prologue before RXCIE is disabled.
+ *
+ * \see SIGNAL(SIG_UART0_RECV)
  */
-#ifndef __AVR_ATmega103__
 SIGNAL(SIG_UART1_RECV)
 {
+       SER_STROBE_ON;
+
        /* Disable Recv complete IRQ */
-       UCSR1B &= ~BV(RXCIE);
-       ENABLE_INTS;
+       //UCSR1B &= ~BV(RXCIE);
+       //ENABLE_INTS;
 
        /* Should be read before UDR */
-       ser_handles[SER_UART1].status |= UCSR1A & (SERRF_RXSROVERRUN | SERRF_FRAMEERROR);
+       ser_uart1->status |= UCSR1A & (SERRF_RXSROVERRUN | SERRF_FRAMEERROR);
 
        /* To avoid an IRQ storm, we must _always_ read the UDR even when we're
         * not going to accept the incoming data
         */
        char c = UDR1;
+       struct FIFOBuffer * const rxfifo = &ser_uart1->rxfifo;
+       //ASSERT_VALID_FIFO(rxfifo);
 
-       if (fifo_isfull(&ser_handles[SER_UART1].rxfifo))
-               ser_handles[SER_UART1].status |= SERRF_RXFIFOOVERRUN;
+       if (UNLIKELY(fifo_isfull(rxfifo)))
+               ser_uart1->status |= SERRF_RXFIFOOVERRUN;
        else
        {
-               fifo_push(&ser_handles[SER_UART1].rxfifo, c);
-#if defined(CONFIG_SER_HW_HANDSHAKE)
-               if (fifo_isfull(&ser_handles[SER_UART1].rxfifo))
+               fifo_push(rxfifo, c);
+#if CONFIG_SER_HWHANDSHAKE
+               if (fifo_isfull(rxfifo))
                        RTS_OFF;
 #endif
        }
-       /* Reenable receive complete int */
-       UCSR1B |= BV(RXCIE);
-}
-#endif /* !__AVR_ATmega103__ */
-
-
-/*
- * SPI Flag: true if we are transmitting/receiving with the SPI.
- *
- * This kludge is necessary because the SPI sends and receives bytes
- * at the same time and the SPI IRQ is unique for send/receive.
- * The only way to start transmission is to write data in SPDR (this
- * is done by ser_spi_starttx()). We do this *only* if a transfer is
- * not already started.
- */
-static volatile bool spi_sending = false;
+       /* Re-enable receive complete int */
+       //UCSR1B |= BV(RXCIE);
 
-static void spi_starttx(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx))
-{
-       cpuflags_t flags;
+       SER_STROBE_OFF;
+}
 
-       DISABLE_IRQSAVE(flags);
+#endif // AVR_HAS_UART1
 
-       /* Send data only if the SPI is not already transmitting */
-       if (!spi_sending && !fifo_isempty(&ser_handles[SER_SPI].txfifo))
-       {
-               SPDR = fifo_pop(&ser_handles[SER_SPI].txfifo);
-               spi_sending = true;
-       }
-
-       ENABLE_IRQRESTORE(flags);
-}
 
 /*!
  * SPI interrupt handler
@@ -446,78 +835,17 @@ static void spi_starttx(UNUSED(struct SerialHardware *, ctx))
 SIGNAL(SIG_SPI)
 {
        /* Read incoming byte. */
-       if (!fifo_isfull(&ser_handles[SER_SPI].rxfifo))
-               fifo_push(&ser_handles[SER_SPI].rxfifo, SPDR);
+       if (!fifo_isfull(&ser_spi->rxfifo))
+               fifo_push(&ser_spi->rxfifo, SPDR);
        /*
         * FIXME
        else
-               ser_handles[SER_SPI].status |= SERRF_RXFIFOOVERRUN;
+               ser_spi->status |= SERRF_RXFIFOOVERRUN;
        */
 
        /* Send */
-       if (!fifo_isempty(&ser_handles[SER_SPI].txfifo))
-               SPDR = fifo_pop(&ser_handles[SER_SPI].txfifo);
+       if (!fifo_isempty(&ser_spi->txfifo))
+               SPDR = fifo_pop(&ser_spi->txfifo);
        else
-               spi_sending = false;
-}
-
-
-/*
-
-#pragma vector = UART_TXC_vect
-__interrupt void UART_TXC_interrupt(void)
-{
-  UCSRB &= ~TXCIE;
-  ReceiveMode();
-  UCSRB = RXCIE | RXEN | TXEN;  //Abilito l'Interrupt in ricezione e RX e TX
-}
-*/
-
-
-static const struct SerialHardwareVT UART0_VT =
-{
-       .init = uart0_init,
-       .cleanup = uart0_cleanup,
-       .setbaudrate = uart0_setbaudrate,
-       .setparity = uart0_setparity,
-       .enabletxirq = uart0_enabletxirq,
-};
-
-static const struct SerialHardwareVT UART1_VT =
-{
-       .init = uart1_init,
-       .cleanup = uart1_cleanup,
-       .setbaudrate = uart1_setbaudrate,
-       .setparity = uart1_setparity,
-       .enabletxirq = uart1_enabletxirq,
-};
-
-static const struct SerialHardwareVT SPI_VT =
-{
-       .init = spi_init,
-       .cleanup = spi_cleanup,
-       .setbaudrate = spi_setbaudrate,
-       .setparity = spi_setparity,
-       .enabletxirq = spi_starttx,
-};
-
-static struct AvrSerial UARTDescs[SER_CNT] =
-{
-       {
-               .hw = { .table = &UART0_VT },
-       },
-
-       {
-               .hw = { .table = &UART1_VT },
-       },
-
-       {
-               .hw = { .table = &SPI_VT },
-       },
-};
-
-struct SerialHardware* ser_hw_getdesc(int unit)
-{
-       ASSERT(unit < SER_CNT);
-       return &UARTDescs[unit].hw;
+               UARTDescs[SER_SPI].sending = false;
 }