RASCSI/src/raspberrypi/gpiobus.cpp

1757 lines
38 KiB
C++

//---------------------------------------------------------------------------
//
// SCSI Target Emulator RaSCSI (*^..^*)
// for Raspberry Pi
//
// Powered by XM6 TypeG Technology.
// Copyright (C) 2016-2020 GIMONS
//
// Imported NetBSD support and some optimisation patch by Rin Okuyama.
//
// [ GPIO-SCSIバス ]
//
//---------------------------------------------------------------------------
#include "os.h"
#include "xm6.h"
#include "gpiobus.h"
#ifndef BAREMETAL
#ifdef __linux__
//---------------------------------------------------------------------------
//
// imported from bcm_host.c
//
//---------------------------------------------------------------------------
static DWORD get_dt_ranges(const char *filename, DWORD offset)
{
DWORD address;
FILE *fp;
BYTE buf[4];
address = ~0;
fp = fopen(filename, "rb");
if (fp) {
fseek(fp, offset, SEEK_SET);
if (fread(buf, 1, sizeof buf, fp) == sizeof buf) {
address =
buf[0] << 24 | buf[1] << 16 | buf[2] << 8 | buf[3] << 0;
}
fclose(fp);
}
return address;
}
DWORD bcm_host_get_peripheral_address(void)
{
DWORD address;
address = get_dt_ranges("/proc/device-tree/soc/ranges", 4);
if (address == 0) {
address = get_dt_ranges("/proc/device-tree/soc/ranges", 8);
}
address = (address == (DWORD)~0) ? 0x20000000 : address;
#if 0
printf("Peripheral address : 0x%lx\n", address);
#endif
return address;
}
#endif // __linux__
#ifdef __NetBSD__
// Raspberry Piシリーズを仮定してCPUからアドレスを推定
DWORD bcm_host_get_peripheral_address(void)
{
char buf[1024];
size_t len = sizeof(buf);
DWORD address;
if (sysctlbyname("hw.model", buf, &len, NULL, 0) ||
strstr(buf, "ARM1176JZ-S") != buf) {
// CPUモデルの取得に失敗 || BCM2835ではない
// BCM283[67]のアドレスを使用
address = 0x3f000000;
} else {
// BCM2835のアドレスを使用
address = 0x20000000;
}
printf("Peripheral address : 0x%lx\n", address);
return address;
}
#endif // __NetBSD__
#endif // BAREMETAL
#ifdef BAREMETAL
// IOベースアドレス
extern uint32_t RPi_IO_Base_Addr;
// コア周波数
extern uint32_t RPi_Core_Freq;
#ifdef USE_SEL_EVENT_ENABLE
//---------------------------------------------------------------------------
//
// 割り込み制御関数
//
//---------------------------------------------------------------------------
extern "C" {
extern uintptr_t setIrqFuncAddress (void(*ARMaddress)(void));
extern void EnableInterrupts (void);
extern void DisableInterrupts (void);
extern void WaitForInterrupts (void);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// 割り込みハンドラ
//
//---------------------------------------------------------------------------
static GPIOBUS *self;
extern "C"
void IrqHandler()
{
// 割り込みクリア
self->ClearSelectEvent();
}
#endif // USE_SEL_EVENT_ENABLE
#endif // BAREMETAL
//---------------------------------------------------------------------------
//
// コンストラクタ
//
//---------------------------------------------------------------------------
GPIOBUS::GPIOBUS()
{
#if defined(USE_SEL_EVENT_ENABLE) && defined(BAREMETAL)
self = this;
#endif // USE_SEL_EVENT_ENABLE && BAREMETAL
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// デストラクタ
//
//---------------------------------------------------------------------------
GPIOBUS::~GPIOBUS()
{
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// 初期化
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::Init(mode_e mode)
{
void *map;
int i;
int j;
int pullmode;
#ifndef BAREMETAL
int fd;
#ifdef USE_SEL_EVENT_ENABLE
struct epoll_event ev;
#endif // USE_SEL_EVENT_ENABLE
#endif // BAREMETAL
// 動作モードの保存
actmode = mode;
#ifdef BAREMETAL
// ベースアドレスの取得
baseaddr = RPi_IO_Base_Addr;
map = (void*)baseaddr;
#else
// ベースアドレスの取得
baseaddr = (DWORD)bcm_host_get_peripheral_address();
// /dev/memオープン
fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC);
if (fd == -1) {
return FALSE;
}
// ペリフェラルリージョンのメモリをマップ
map = mmap(NULL, 0x1000100,
PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, baseaddr);
if (map == MAP_FAILED) {
close(fd);
return FALSE;
}
#endif
// ベースアドレスからラズパイのタイプを決定
if (baseaddr == 0xfe000000) {
rpitype = 4;
} else if (baseaddr == 0x3f000000) {
rpitype = 2;
} else {
rpitype = 1;
}
// GPIO
gpio = (DWORD *)map;
gpio += GPIO_OFFSET / sizeof(DWORD);
level = &gpio[GPIO_LEV_0];
// PADS
pads = (DWORD *)map;
pads += PADS_OFFSET / sizeof(DWORD);
// システムタイマ
SysTimer::Init(
(DWORD *)map + SYST_OFFSET / sizeof(DWORD),
(DWORD *)map + ARMT_OFFSET / sizeof(DWORD));
// 割り込みコントローラ
irpctl = (DWORD *)map;
irpctl += IRPT_OFFSET / sizeof(DWORD);
#ifndef BAREMETAL
// Quad-A7 control
qa7regs = (DWORD *)map;
qa7regs += QA7_OFFSET / sizeof(DWORD);
#endif // BAREMETAL
#ifdef BAREMETAL
// GICのメモリをマップ
if (rpitype == 4) {
map = (void*)ARM_GICD_BASE;
gicd = (DWORD *)map;
map = (void*)ARM_GICC_BASE;
gicc = (DWORD *)map;
} else {
gicd = NULL;
gicc = NULL;
}
#else
// GICのメモリをマップ
if (rpitype == 4) {
map = mmap(NULL, 8192,
PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, ARM_GICD_BASE);
if (map == MAP_FAILED) {
close(fd);
return FALSE;
}
gicd = (DWORD *)map;
gicc = (DWORD *)map;
gicc += (ARM_GICC_BASE - ARM_GICD_BASE) / sizeof(DWORD);
} else {
gicd = NULL;
gicc = NULL;
}
close(fd);
#endif // BAREMETAL
// Drive Strengthを16mAに設定
DrvConfig(7);
// プルアップ/プルダウンを設定
#if SIGNAL_CONTROL_MODE == 0
pullmode = GPIO_PULLNONE;
#elif SIGNAL_CONTROL_MODE == 1
pullmode = GPIO_PULLUP;
#else
pullmode = GPIO_PULLDOWN;
#endif
// 全信号初期化
for (i = 0; SignalTable[i] >= 0; i++) {
j = SignalTable[i];
PinSetSignal(j, FALSE);
PinConfig(j, GPIO_INPUT);
PullConfig(j, pullmode);
}
// 制御信号を設定
PinSetSignal(PIN_ACT, FALSE);
PinSetSignal(PIN_TAD, FALSE);
PinSetSignal(PIN_IND, FALSE);
PinSetSignal(PIN_DTD, FALSE);
PinConfig(PIN_ACT, GPIO_OUTPUT);
PinConfig(PIN_TAD, GPIO_OUTPUT);
PinConfig(PIN_IND, GPIO_OUTPUT);
PinConfig(PIN_DTD, GPIO_OUTPUT);
// ENABLE信号を設定
PinSetSignal(PIN_ENB, ENB_OFF);
PinConfig(PIN_ENB, GPIO_OUTPUT);
// GPFSELバックアップ
gpfsel[0] = gpio[GPIO_FSEL_0];
gpfsel[1] = gpio[GPIO_FSEL_1];
gpfsel[2] = gpio[GPIO_FSEL_2];
gpfsel[3] = gpio[GPIO_FSEL_3];
// SEL信号割り込み初期化
#ifdef USE_SEL_EVENT_ENABLE
#ifndef BAREMETAL
// GPIOチップオープン
fd = open("/dev/gpiochip0", 0);
if (fd == -1) {
return FALSE;
}
// イベント要求設定
strcpy(selevreq.consumer_label, "RaSCSI");
selevreq.lineoffset = PIN_SEL;
selevreq.handleflags = GPIOHANDLE_REQUEST_INPUT;
#if SIGNAL_CONTROL_MODE < 2
selevreq.eventflags = GPIOEVENT_REQUEST_FALLING_EDGE;
#else
selevreq.eventflags = GPIOEVENT_REQUEST_RISING_EDGE;
#endif // SIGNAL_CONTROL_MODE
// イベント要求取得
if (ioctl(fd, GPIO_GET_LINEEVENT_IOCTL, &selevreq) == -1) {
close(fd);
return FALSE;
}
// GPIOチップクローズ
close(fd);
// epoll初期化
epfd = epoll_create(1);
memset(&ev, 0, sizeof(ev));
ev.events = EPOLLIN | EPOLLPRI;
ev.data.fd = selevreq.fd;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, selevreq.fd, &ev);
#else
// エッジ検出設定
#if SIGNAL_CONTROL_MODE == 2
gpio[GPIO_AREN_0] = 1 << PIN_SEL;
#else
gpio[GPIO_AFEN_0] = 1 << PIN_SEL;
#endif // SIGNAL_CONTROL_MODE
// イベントクリア
gpio[GPIO_EDS_0] = 1 << PIN_SEL;
// 割り込みハンドラ登録
setIrqFuncAddress(IrqHandler);
// GPIO割り込み設定
if (rpitype == 4) {
// GIC無効
gicd[GICD_CTLR] = 0;
// 全ての割り込みをコア0にルーティング
for (i = 0; i < 8; i++) {
gicd[GICD_ICENABLER0 + i] = 0xffffffff;
gicd[GICD_ICPENDR0 + i] = 0xffffffff;
gicd[GICD_ICACTIVER0 + i] = 0xffffffff;
}
for (i = 0; i < 64; i++) {
gicd[GICD_IPRIORITYR0 + i] = 0xa0a0a0a0;
gicd[GICD_ITARGETSR0 + i] = 0x01010101;
}
// 全ての割り込みをレベルトリガに設定
for (i = 0; i < 16; i++) {
gicd[GICD_ICFGR0 + i] = 0;
}
// GIC無効
gicd[GICD_CTLR] = 1;
// コア0のCPUインターフェスを有効にする
gicc[GICC_PMR] = 0xf0;
gicc[GICC_CTLR] = 1;
// 割り込み有効
gicd[GICD_ISENABLER0 + (GIC_GPIO_IRQ / 32)] =
1 << (GIC_GPIO_IRQ % 32);
} else {
// 割り込み有効
irpctl[IRPT_ENB_IRQ_2] = (1 << (GPIO_IRQ % 32));
}
#endif // BAREMETAL
#endif // USE_SEL_EVENT_ENABLE
// ワークテーブル作成
MakeTable();
// 最後にENABLEをオン
SetControl(PIN_ENB, ENB_ON);
return TRUE;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// クリーンアップ
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::Cleanup()
{
int i;
int pin;
// SEL信号割り込み解放
#ifdef USE_SEL_EVENT_ENABLE
#ifndef BAREMETAL
close(selevreq.fd);
#endif // BAREMETAL
#endif // USE_SEL_EVENT_ENABLE
// 制御信号を設定
PinSetSignal(PIN_ENB, FALSE);
PinSetSignal(PIN_ACT, FALSE);
PinSetSignal(PIN_TAD, FALSE);
PinSetSignal(PIN_IND, FALSE);
PinSetSignal(PIN_DTD, FALSE);
PinConfig(PIN_ACT, GPIO_INPUT);
PinConfig(PIN_TAD, GPIO_INPUT);
PinConfig(PIN_IND, GPIO_INPUT);
PinConfig(PIN_DTD, GPIO_INPUT);
// 全信号初期化
for (i = 0; SignalTable[i] >= 0; i++) {
pin = SignalTable[i];
PinSetSignal(pin, FALSE);
PinConfig(pin, GPIO_INPUT);
PullConfig(pin, GPIO_PULLNONE);
}
// Drive Strengthを8mAに設定
DrvConfig(3);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// リセット
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::Reset()
{
int i;
int j;
// アクティブ信号をオフ
SetControl(PIN_ACT, ACT_OFF);
// 全信号をネゲートに設定
for (i = 0;; i++) {
j = SignalTable[i];
if (j < 0) {
break;
}
SetSignal(j, OFF);
}
if (actmode == TARGET) {
// ターゲットモード
// ターゲット信号を入力に設定
SetControl(PIN_TAD, TAD_IN);
SetMode(PIN_BSY, IN);
SetMode(PIN_MSG, IN);
SetMode(PIN_CD, IN);
SetMode(PIN_REQ, IN);
SetMode(PIN_IO, IN);
// イニシエータ信号を入力に設定
SetControl(PIN_IND, IND_IN);
SetMode(PIN_SEL, IN);
SetMode(PIN_ATN, IN);
SetMode(PIN_ACK, IN);
SetMode(PIN_RST, IN);
// データバス信号を入力に設定
SetControl(PIN_DTD, DTD_IN);
SetMode(PIN_DT0, IN);
SetMode(PIN_DT1, IN);
SetMode(PIN_DT2, IN);
SetMode(PIN_DT3, IN);
SetMode(PIN_DT4, IN);
SetMode(PIN_DT5, IN);
SetMode(PIN_DT6, IN);
SetMode(PIN_DT7, IN);
SetMode(PIN_DP, IN);
} else {
// イニシエータモード
// ターゲット信号を入力に設定
SetControl(PIN_TAD, TAD_IN);
SetMode(PIN_BSY, IN);
SetMode(PIN_MSG, IN);
SetMode(PIN_CD, IN);
SetMode(PIN_REQ, IN);
SetMode(PIN_IO, IN);
// イニシエータ信号を出力に設定
SetControl(PIN_IND, IND_OUT);
SetMode(PIN_SEL, OUT);
SetMode(PIN_ATN, OUT);
SetMode(PIN_ACK, OUT);
SetMode(PIN_RST, OUT);
// データバス信号を出力に設定
SetControl(PIN_DTD, DTD_OUT);
SetMode(PIN_DT0, OUT);
SetMode(PIN_DT1, OUT);
SetMode(PIN_DT2, OUT);
SetMode(PIN_DT3, OUT);
SetMode(PIN_DT4, OUT);
SetMode(PIN_DT5, OUT);
SetMode(PIN_DT6, OUT);
SetMode(PIN_DT7, OUT);
SetMode(PIN_DP, OUT);
}
// 全信号初期化
signals = 0;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// バス信号取り込み
//
//---------------------------------------------------------------------------
DWORD FASTCALL GPIOBUS::Aquire()
{
signals = *level;
#if SIGNAL_CONTROL_MODE < 2
// 負論理なら反転する(内部処理は正論理に統一)
signals = ~signals;
#endif // SIGNAL_CONTROL_MODE
return signals;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ENBシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetENB(BOOL ast)
{
PinSetSignal(PIN_ENB, ast ? ENB_ON : ENB_OFF);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// BSYシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetBSY()
{
return GetSignal(PIN_BSY);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// BSYシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetBSY(BOOL ast)
{
// BSY信号を設定
SetSignal(PIN_BSY, ast);
if (actmode == TARGET) {
if (ast) {
// アクティブ信号をオン
SetControl(PIN_ACT, ACT_ON);
// ターゲット信号を出力に設定
SetControl(PIN_TAD, TAD_OUT);
SetMode(PIN_BSY, OUT);
SetMode(PIN_MSG, OUT);
SetMode(PIN_CD, OUT);
SetMode(PIN_REQ, OUT);
SetMode(PIN_IO, OUT);
} else {
// アクティブ信号をオフ
SetControl(PIN_ACT, ACT_OFF);
// ターゲット信号を入力に設定
SetControl(PIN_TAD, TAD_IN);
SetMode(PIN_BSY, IN);
SetMode(PIN_MSG, IN);
SetMode(PIN_CD, IN);
SetMode(PIN_REQ, IN);
SetMode(PIN_IO, IN);
}
}
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// SELシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetSEL()
{
return GetSignal(PIN_SEL);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// SELシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetSEL(BOOL ast)
{
if (actmode == INITIATOR && ast) {
// アクティブ信号をオン
SetControl(PIN_ACT, ACT_ON);
}
// SEL信号を設定
SetSignal(PIN_SEL, ast);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ATNシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetATN()
{
return GetSignal(PIN_ATN);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ATNシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetATN(BOOL ast)
{
SetSignal(PIN_ATN, ast);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ACKシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetACK()
{
return GetSignal(PIN_ACK);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ACKシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetACK(BOOL ast)
{
SetSignal(PIN_ACK, ast);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// RSTシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetRST()
{
return GetSignal(PIN_RST);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// RSTシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetRST(BOOL ast)
{
SetSignal(PIN_RST, ast);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// MSGシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetMSG()
{
return GetSignal(PIN_MSG);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// MSGシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetMSG(BOOL ast)
{
SetSignal(PIN_MSG, ast);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// CDシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetCD()
{
return GetSignal(PIN_CD);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// CDシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetCD(BOOL ast)
{
SetSignal(PIN_CD, ast);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// IOシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetIO()
{
BOOL ast;
ast = GetSignal(PIN_IO);
if (actmode == INITIATOR) {
// IO信号によってデータの入出力方向を変更
if (ast) {
SetControl(PIN_DTD, DTD_IN);
SetMode(PIN_DT0, IN);
SetMode(PIN_DT1, IN);
SetMode(PIN_DT2, IN);
SetMode(PIN_DT3, IN);
SetMode(PIN_DT4, IN);
SetMode(PIN_DT5, IN);
SetMode(PIN_DT6, IN);
SetMode(PIN_DT7, IN);
SetMode(PIN_DP, IN);
} else {
SetControl(PIN_DTD, DTD_OUT);
SetMode(PIN_DT0, OUT);
SetMode(PIN_DT1, OUT);
SetMode(PIN_DT2, OUT);
SetMode(PIN_DT3, OUT);
SetMode(PIN_DT4, OUT);
SetMode(PIN_DT5, OUT);
SetMode(PIN_DT6, OUT);
SetMode(PIN_DT7, OUT);
SetMode(PIN_DP, OUT);
}
}
return ast;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// IOシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetIO(BOOL ast)
{
SetSignal(PIN_IO, ast);
if (actmode == TARGET) {
// IO信号によってデータの入出力方向を変更
if (ast) {
SetControl(PIN_DTD, DTD_OUT);
SetDAT(0);
SetMode(PIN_DT0, OUT);
SetMode(PIN_DT1, OUT);
SetMode(PIN_DT2, OUT);
SetMode(PIN_DT3, OUT);
SetMode(PIN_DT4, OUT);
SetMode(PIN_DT5, OUT);
SetMode(PIN_DT6, OUT);
SetMode(PIN_DT7, OUT);
SetMode(PIN_DP, OUT);
} else {
SetControl(PIN_DTD, DTD_IN);
SetMode(PIN_DT0, IN);
SetMode(PIN_DT1, IN);
SetMode(PIN_DT2, IN);
SetMode(PIN_DT3, IN);
SetMode(PIN_DT4, IN);
SetMode(PIN_DT5, IN);
SetMode(PIN_DT6, IN);
SetMode(PIN_DT7, IN);
SetMode(PIN_DP, IN);
}
}
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// REQシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetREQ()
{
return GetSignal(PIN_REQ);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// REQシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetREQ(BOOL ast)
{
SetSignal(PIN_REQ, ast);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// データシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BYTE FASTCALL GPIOBUS::GetDAT()
{
DWORD data;
data = Aquire();
data =
((data >> (PIN_DT0 - 0)) & (1 << 0)) |
((data >> (PIN_DT1 - 1)) & (1 << 1)) |
((data >> (PIN_DT2 - 2)) & (1 << 2)) |
((data >> (PIN_DT3 - 3)) & (1 << 3)) |
((data >> (PIN_DT4 - 4)) & (1 << 4)) |
((data >> (PIN_DT5 - 5)) & (1 << 5)) |
((data >> (PIN_DT6 - 6)) & (1 << 6)) |
((data >> (PIN_DT7 - 7)) & (1 << 7));
return (BYTE)data;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// データシグナル設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetDAT(BYTE dat)
{
// ポートへ書き込み
#if SIGNAL_CONTROL_MODE == 0
DWORD fsel;
fsel = gpfsel[0];
fsel &= tblDatMsk[0][dat];
fsel |= tblDatSet[0][dat];
if (fsel != gpfsel[0]) {
gpfsel[0] = fsel;
gpio[GPIO_FSEL_0] = fsel;
}
fsel = gpfsel[1];
fsel &= tblDatMsk[1][dat];
fsel |= tblDatSet[1][dat];
if (fsel != gpfsel[1]) {
gpfsel[1] = fsel;
gpio[GPIO_FSEL_1] = fsel;
}
fsel = gpfsel[2];
fsel &= tblDatMsk[2][dat];
fsel |= tblDatSet[2][dat];
if (fsel != gpfsel[2]) {
gpfsel[2] = fsel;
gpio[GPIO_FSEL_2] = fsel;
}
#else
gpio[GPIO_CLR_0] = tblDatMsk[dat];
gpio[GPIO_SET_0] = tblDatSet[dat];
#endif // SIGNAL_CONTROL_MODE
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// データパリティシグナル取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetDP()
{
return GetSignal(PIN_DP);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// コマンド受信ハンドシェイク
//
//---------------------------------------------------------------------------
int FASTCALL GPIOBUS::CommandHandShake(BYTE *buf)
{
int i;
BOOL ret;
int count;
// ターゲットモードのみ
if (actmode != TARGET) {
return 0;
}
// IRQ無効
DisableIRQ();
// 最初のコマンドバイトを取得
i = 0;
// REQアサート
SetSignal(PIN_REQ, ON);
// ACKアサート待ち
ret = WaitSignal(PIN_ACK, TRUE);
// 信号線が安定するまでウェイト
SysTimer::SleepNsec(GPIO_DATA_SETTLING);
// データ取得
*buf = GetDAT();
// REQネゲート
SetSignal(PIN_REQ, OFF);
// ACKアサート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
goto irq_enable_exit;
}
// ACKネゲート待ち
ret = WaitSignal(PIN_ACK, FALSE);
// ACKネゲート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
goto irq_enable_exit;
}
// コマンドが6バイトか10バイトか見分ける
if (*buf >= 0x20 && *buf <= 0x7D) {
count = 10;
} else {
count = 6;
}
// 次データへ
buf++;
for (i = 1; i < count; i++) {
// REQアサート
SetSignal(PIN_REQ, ON);
// ACKアサート待ち
ret = WaitSignal(PIN_ACK, TRUE);
// 信号線が安定するまでウェイト
SysTimer::SleepNsec(GPIO_DATA_SETTLING);
// データ取得
*buf = GetDAT();
// REQネゲート
SetSignal(PIN_REQ, OFF);
// ACKアサート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
break;
}
// ACKネゲート待ち
ret = WaitSignal(PIN_ACK, FALSE);
// ACKネゲート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
break;
}
// 次データへ
buf++;
}
irq_enable_exit:
// IRQ有効
EnableIRQ();
// 受信数を返却
return i;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// データ受信ハンドシェイク
//
//---------------------------------------------------------------------------
int FASTCALL GPIOBUS::ReceiveHandShake(BYTE *buf, int count)
{
int i;
BOOL ret;
DWORD phase;
// IRQ無効
DisableIRQ();
if (actmode == TARGET) {
for (i = 0; i < count; i++) {
// REQアサート
SetSignal(PIN_REQ, ON);
// ACKアサート待ち
ret = WaitSignal(PIN_ACK, TRUE);
// 信号線が安定するまでウェイト
SysTimer::SleepNsec(GPIO_DATA_SETTLING);
// データ取得
*buf = GetDAT();
// REQネゲート
SetSignal(PIN_REQ, OFF);
// ACKアサート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
break;
}
// ACKネゲート待ち
ret = WaitSignal(PIN_ACK, FALSE);
// ACKネゲート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
break;
}
// 次データへ
buf++;
}
} else {
// フェーズ取得
phase = Aquire() & GPIO_MCI;
for (i = 0; i < count; i++) {
// REQアサート待ち
ret = WaitSignal(PIN_REQ, TRUE);
// REQアサート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
break;
}
// フェーズエラー
if ((signals & GPIO_MCI) != phase) {
break;
}
// 信号線が安定するまでウェイト
SysTimer::SleepNsec(GPIO_DATA_SETTLING);
// データ取得
*buf = GetDAT();
// ACKアサート
SetSignal(PIN_ACK, ON);
// REQネゲート待ち
ret = WaitSignal(PIN_REQ, FALSE);
// ACKネゲート
SetSignal(PIN_ACK, OFF);
// REQネゲート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
break;
}
// フェーズエラー
if ((signals & GPIO_MCI) != phase) {
break;
}
// 次データへ
buf++;
}
}
// IRQ有効
EnableIRQ();
// 受信数を返却
return i;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// データ送信ハンドシェイク
//
//---------------------------------------------------------------------------
int FASTCALL GPIOBUS::SendHandShake(BYTE *buf, int count)
{
int i;
BOOL ret;
DWORD phase;
// IRQ無効
DisableIRQ();
if (actmode == TARGET) {
for (i = 0; i < count; i++) {
// データ設定
SetDAT(*buf);
// ACKネゲート待ち
ret = WaitSignal(PIN_ACK, FALSE);
// ACKネゲート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
break;
}
// ACKネゲート待ちで既にウェイトが入っている
// REQアサート
SetSignal(PIN_REQ, ON);
// ACKアサート待ち
ret = WaitSignal(PIN_ACK, TRUE);
// REQネゲート
SetSignal(PIN_REQ, OFF);
// ACKアサート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
break;
}
// 次データへ
buf++;
}
// ACKネゲート待ち
WaitSignal(PIN_ACK, FALSE);
} else {
// フェーズ取得
phase = Aquire() & GPIO_MCI;
for (i = 0; i < count; i++) {
// データ設定
SetDAT(*buf);
// REQアサート待ち
ret = WaitSignal(PIN_REQ, TRUE);
// REQアサート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
break;
}
// フェーズエラー
if ((signals & GPIO_MCI) != phase) {
break;
}
// REQアサート待ちで既にウェイトが入っている
// ACKアサート
SetSignal(PIN_ACK, ON);
// REQネゲート待ち
ret = WaitSignal(PIN_REQ, FALSE);
// ACKネゲート
SetSignal(PIN_ACK, OFF);
// REQネゲート待ちでタイムアウト
if (!ret) {
break;
}
// フェーズエラー
if ((signals & GPIO_MCI) != phase) {
break;
}
// 次データへ
buf++;
}
}
// IRQ有効
EnableIRQ();
// 送信数を返却
return i;
}
#ifdef USE_SEL_EVENT_ENABLE
//---------------------------------------------------------------------------
//
// SEL信号イベントポーリング
//
//---------------------------------------------------------------------------
int FASTCALL GPIOBUS::PollSelectEvent()
{
// errnoクリア
errno = 0;
#ifdef BAREMETAL
// 割り込み有効
EnableInterrupts();
// 割り込み待ち
WaitForInterrupts();
// 割り込み無効
DisableInterrupts();
#else
struct epoll_event epev;
struct gpioevent_data gpev;
if (epoll_wait(epfd, &epev, 1, -1) <= 0) {
return -1;
}
read(selevreq.fd, &gpev, sizeof(gpev));
#endif // BAREMETAL
return 0;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// SEL信号イベント解除
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::ClearSelectEvent()
{
#ifdef BAREMETAL
DWORD irq;
// イベントクリア
gpio[GPIO_EDS_0] = 1 << PIN_SEL;
// GICへの応答
if (rpitype == 4) {
// IRQ番号
irq = gicc[GICC_IAR] & 0x3FF;
// 割り込み応答
gicc[GICC_EOIR] = irq;
}
#endif // BAREMETAL
}
#endif // USE_SEL_EVENT_ENABLE
//---------------------------------------------------------------------------
//
// 信号テーブル
//
//---------------------------------------------------------------------------
const int GPIOBUS::SignalTable[19] = {
PIN_DT0, PIN_DT1, PIN_DT2, PIN_DT3,
PIN_DT4, PIN_DT5, PIN_DT6, PIN_DT7, PIN_DP,
PIN_SEL,PIN_ATN, PIN_RST, PIN_ACK,
PIN_BSY, PIN_MSG, PIN_CD, PIN_IO, PIN_REQ,
-1
};
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ワークテーブル作成
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::MakeTable(void)
{
const int pintbl[] = {
PIN_DT0, PIN_DT1, PIN_DT2, PIN_DT3, PIN_DT4,
PIN_DT5, PIN_DT6, PIN_DT7, PIN_DP
};
int i;
int j;
BOOL tblParity[256];
DWORD bits;
DWORD parity;
#if SIGNAL_CONTROL_MODE == 0
int index;
int shift;
#else
DWORD gpclr;
DWORD gpset;
#endif
// パリティテーブル作成
for (i = 0; i < 0x100; i++) {
bits = (DWORD)i;
parity = 0;
for (j = 0; j < 8; j++) {
parity ^= bits & 1;
bits >>= 1;
}
parity = ~parity;
tblParity[i] = parity & 1;
}
#if SIGNAL_CONTROL_MODE == 0
// マスクと設定データ生成
memset(tblDatMsk, 0xff, sizeof(tblDatMsk));
memset(tblDatSet, 0x00, sizeof(tblDatSet));
for (i = 0; i < 0x100; i++) {
// 検査用ビット列
bits = (DWORD)i;
// パリティ取得
if (tblParity[i]) {
bits |= (1 << 8);
}
// ビット検査
for (j = 0; j < 9; j++) {
// インデックスとシフト量計算
index = pintbl[j] / 10;
shift = (pintbl[j] % 10) * 3;
// マスクデータ
tblDatMsk[index][i] &= ~(0x7 << shift);
// 設定データ
if (bits & 1) {
tblDatSet[index][i] |= (1 << shift);
}
bits >>= 1;
}
}
#else
// マスクと設定データ生成
memset(tblDatMsk, 0x00, sizeof(tblDatMsk));
memset(tblDatSet, 0x00, sizeof(tblDatSet));
for (i = 0; i < 0x100; i++) {
// 検査用ビット列
bits = (DWORD)i;
// パリティ取得
if (tblParity[i]) {
bits |= (1 << 8);
}
#if SIGNAL_CONTROL_MODE == 1
// 負論理は反転
bits = ~bits;
#endif
// GPIOレジスタ情報の作成
gpclr = 0;
gpset = 0;
for (j = 0; j < 9; j++) {
if (bits & 1) {
gpset |= (1 << pintbl[j]);
} else {
gpclr |= (1 << pintbl[j]);
}
bits >>= 1;
}
tblDatMsk[i] = gpclr;
tblDatSet[i] = gpset;
}
#endif
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// 制御信号設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetControl(int pin, BOOL ast)
{
PinSetSignal(pin, ast);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// 入出力モード設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetMode(int pin, int mode)
{
int index;
int shift;
DWORD data;
#if SIGNAL_CONTROL_MODE == 0
if (mode == OUT) {
return;
}
#endif // SIGNAL_CONTROL_MODE
index = pin / 10;
shift = (pin % 10) * 3;
data = gpfsel[index];
data &= ~(0x7 << shift);
if (mode == OUT) {
data |= (1 << shift);
}
gpio[index] = data;
gpfsel[index] = data;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// 入力信号値取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::GetSignal(int pin)
{
return (signals >> pin) & 1;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// 出力信号値設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::SetSignal(int pin, BOOL ast)
{
#if SIGNAL_CONTROL_MODE == 0
int index;
int shift;
DWORD data;
index = pin / 10;
shift = (pin % 10) * 3;
data = gpfsel[index];
if (ast) {
data |= (1 << shift);
} else {
data &= ~(0x7 << shift);
}
gpio[index] = data;
gpfsel[index] = data;
#elif SIGNAL_CONTROL_MODE == 1
if (ast) {
gpio[GPIO_CLR_0] = 0x1 << pin;
} else {
gpio[GPIO_SET_0] = 0x1 << pin;
}
#elif SIGNAL_CONTROL_MODE == 2
if (ast) {
gpio[GPIO_SET_0] = 0x1 << pin;
} else {
gpio[GPIO_CLR_0] = 0x1 << pin;
}
#endif // SIGNAL_CONTROL_MODE
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// 信号変化待ち
//
//---------------------------------------------------------------------------
BOOL FASTCALL GPIOBUS::WaitSignal(int pin, BOOL ast)
{
DWORD now;
DWORD timeout;
// 現在
now = SysTimer::GetTimerLow();
// タイムアウト時間(3000ms)
timeout = 3000 * 1000;
// 変化したら即終了
do {
// リセットを受信したら即終了
Aquire();
if (GetRST()) {
return FALSE;
}
// エッジを検出したら
if (((signals >> pin) ^ ~ast) & 1) {
return TRUE;
}
} while ((SysTimer::GetTimerLow() - now) < timeout);
// タイムアウト
return FALSE;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// IRQ禁止
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::DisableIRQ()
{
#ifndef BAREMETAL
if (rpitype == 4) {
// RPI4はGICCで割り込み禁止に設定
giccpmr = gicc[GICC_PMR];
gicc[GICC_PMR] = 0;
} else if (rpitype == 2) {
// RPI2,3はコアタイマーIRQを無効にする
tintcore = sched_getcpu() + QA7_CORE0_TINTC;
tintctl = qa7regs[tintcore];
qa7regs[tintcore] = 0;
} else {
// 割り込みコントローラでシステムタイマー割り込みを止める
irptenb = irpctl[IRPT_ENB_IRQ_1];
irpctl[IRPT_DIS_IRQ_1] = irptenb & 0xf;
}
#endif // BAREMETAL
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// IRQ有効
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::EnableIRQ()
{
#ifndef BAREMETAL
if (rpitype == 4) {
// RPI4はGICCを割り込み許可に設定
gicc[GICC_PMR] = giccpmr;
} else if (rpitype == 2) {
// RPI2,3はコアタイマーIRQを有効に戻す
qa7regs[tintcore] = tintctl;
} else {
// 割り込みコントローラでシステムタイマー割り込みを再開
irpctl[IRPT_ENB_IRQ_1] = irptenb & 0xf;
}
#endif // BAREMETAL
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ピン機能設定(入出力設定)
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::PinConfig(int pin, int mode)
{
int index;
DWORD mask;
// 未使用なら無効
if (pin < 0) {
return;
}
index = pin / 10;
mask = ~(0x7 << ((pin % 10) * 3));
gpio[index] = (gpio[index] & mask) | ((mode & 0x7) << ((pin % 10) * 3));
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ピン機能設定(プルアップ/ダウン)
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::PullConfig(int pin, int mode)
{
int shift;
DWORD bits;
DWORD pull;
// 未使用なら無効
if (pin < 0) {
return;
}
if (rpitype == 4) {
switch (mode) {
case GPIO_PULLNONE:
pull = 0;
break;
case GPIO_PULLUP:
pull = 1;
break;
case GPIO_PULLDOWN:
pull = 2;
break;
default:
return;
}
pin &= 0x1f;
shift = (pin & 0xf) << 1;
bits = gpio[GPIO_PUPPDN0 + (pin >> 4)];
bits &= ~(3 << shift);
bits |= (pull << shift);
gpio[GPIO_PUPPDN0 + (pin >> 4)] = bits;
} else {
pin &= 0x1f;
gpio[GPIO_PUD] = mode & 0x3;
SysTimer::SleepUsec(2);
gpio[GPIO_CLK_0] = 0x1 << pin;
SysTimer::SleepUsec(2);
gpio[GPIO_PUD] = 0;
gpio[GPIO_CLK_0] = 0;
}
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ピン出力設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::PinSetSignal(int pin, BOOL ast)
{
// 未使用なら無効
if (pin < 0) {
return;
}
if (ast) {
gpio[GPIO_SET_0] = 0x1 << pin;
} else {
gpio[GPIO_CLR_0] = 0x1 << pin;
}
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// Drive Strength設定
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL GPIOBUS::DrvConfig(DWORD drive)
{
DWORD data;
data = pads[PAD_0_27];
pads[PAD_0_27] = (0xFFFFFFF8 & data) | drive | 0x5a000000;
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// システムタイマアドレス
//
//---------------------------------------------------------------------------
volatile DWORD* SysTimer::systaddr;
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ARMタイマアドレス
//
//---------------------------------------------------------------------------
volatile DWORD* SysTimer::armtaddr;
//---------------------------------------------------------------------------
//
// コア周波数
//
//---------------------------------------------------------------------------
volatile DWORD SysTimer::corefreq;
//---------------------------------------------------------------------------
//
// システムタイマ初期化
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL SysTimer::Init(DWORD *syst, DWORD *armt)
{
#ifndef BAREMETAL
// RPI Mailbox property interface
// Get max clock rate
// Tag: 0x00030004
//
// Request: Length: 4
// Value: u32: clock id
// Response: Length: 8
// Value: u32: clock id, u32: rate (in Hz)
//
// Clock id
// 0x000000004: CORE
DWORD maxclock[32] = { 32, 0, 0x00030004, 8, 0, 4, 0, 0 };
int fd;
#endif // BAREMETAL
// ベースアドレス保存
systaddr = syst;
armtaddr = armt;
// ARMタイマをフリーランモードに変更
armtaddr[ARMT_CTRL] = 0x00000282;
// コア周波数取得
#ifdef BAREMETAL
corefreq = RPi_Core_Freq / 1000000;
#else
corefreq = 0;
fd = open("/dev/vcio", O_RDONLY);
if (fd >= 0) {
ioctl(fd, _IOWR(100, 0, char *), maxclock);
corefreq = maxclock[6] / 1000000;
}
close(fd);
#endif // BAREMETAL
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// システムタイマ(LO)取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
DWORD FASTCALL SysTimer::GetTimerLow() {
return systaddr[SYST_CLO];
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// システムタイマ(HI)取得
//
//---------------------------------------------------------------------------
DWORD FASTCALL SysTimer::GetTimerHigh() {
return systaddr[SYST_CHI];
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// ナノ秒単位のスリープ
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL SysTimer::SleepNsec(DWORD nsec)
{
DWORD diff;
DWORD start;
// ウェイトしない
if (nsec == 0) {
return;
}
// タイマー差を算出
diff = corefreq * nsec / 1000;
// 微小なら復帰
if (diff == 0) {
return;
}
// 開始
start = armtaddr[ARMT_FREERUN];
// カウントオーバーまでループ
while ((armtaddr[ARMT_FREERUN] - start) < diff);
}
//---------------------------------------------------------------------------
//
// μ秒単位のスリープ
//
//---------------------------------------------------------------------------
void FASTCALL SysTimer::SleepUsec(DWORD usec)
{
DWORD now;
// ウェイトしない
if (usec == 0) {
return;
}
now = GetTimerLow();
while ((GetTimerLow() - now) < usec);
}