ADC API change
[gnuk/neug.git] / src / sys.c
1 /*
2  * sys.c - system routines for the initial page for STM32F103.
3  *
4  * Copyright (C) 2013, 2014, 2015, 2016  Flying Stone Technology
5  * Author: NIIBE Yutaka <gniibe@fsij.org>
6  *
7  * Copying and distribution of this file, with or without modification,
8  * are permitted in any medium without royalty provided the copyright
9  * notice and this notice are preserved.  This file is offered as-is,
10  * without any warranty.
11  *
12  * When the flash ROM is protected, we cannot modify the initial page.
13  * We put some system routines (which is useful for any program) here.
14  */
15
16 #include <stdint.h>
17 #include <stdlib.h>
18 #include "board.h"
19
20 #include "mcu/clk_gpio_init-stm32.c"
21
22
23 static void
24 usb_cable_config (int enable)
25 {
26 #if defined(GPIO_USB_SET_TO_ENABLE)
27   if (enable)
28     GPIO_USB->BSRR = (1 << GPIO_USB_SET_TO_ENABLE);
29   else
30     GPIO_USB->BRR = (1 << GPIO_USB_SET_TO_ENABLE);
31 #elif defined(GPIO_USB_CLEAR_TO_ENABLE)
32   if (enable)
33     GPIO_USB->BRR = (1 << GPIO_USB_CLEAR_TO_ENABLE);
34   else
35     GPIO_USB->BSRR = (1 << GPIO_USB_CLEAR_TO_ENABLE);
36 #else
37   (void)enable;
38 #endif
39 }
40
41 void
42 set_led (int on)
43 {
44 #if defined(GPIO_LED_CLEAR_TO_EMIT)
45   if (on)
46     GPIO_LED->BRR = (1 << GPIO_LED_CLEAR_TO_EMIT);
47   else
48     GPIO_LED->BSRR = (1 << GPIO_LED_CLEAR_TO_EMIT);
49 #else
50   if (on)
51     GPIO_LED->BSRR = (1 << GPIO_LED_SET_TO_EMIT);
52   else
53     GPIO_LED->BRR = (1 << GPIO_LED_SET_TO_EMIT);
54 #endif
55 }
56
57 static void wait (int count)
58 {
59   int i;
60
61   for (i = 0; i < count; i++)
62     asm volatile ("" : : "r" (i) : "memory");
63 }
64
65
66 static void
67 usb_lld_sys_shutdown (void)
68 {
69   RCC->APB1ENR &= ~RCC_APB1ENR_USBEN;
70   RCC->APB1RSTR = RCC_APB1RSTR_USBRST;
71   usb_cable_config (0);
72 }
73
74 static void
75 usb_lld_sys_init (void)
76 {
77   if ((RCC->APB1ENR & RCC_APB1ENR_USBEN)
78       && (RCC->APB1RSTR & RCC_APB1RSTR_USBRST) == 0)
79     /* Make sure the device is disconnected, even after core reset.  */
80     {
81       usb_lld_sys_shutdown ();
82       /* Disconnect requires SE0 (>= 2.5uS).  */
83       wait (300);
84     }
85
86   usb_cable_config (1);
87   RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_USBEN;
88   RCC->APB1RSTR = RCC_APB1RSTR_USBRST;
89   RCC->APB1RSTR = 0;
90 }
91
92 #define FLASH_KEY1               0x45670123UL
93 #define FLASH_KEY2               0xCDEF89ABUL
94
95 enum flash_status
96 {
97   FLASH_BUSY = 1,
98   FLASH_ERROR_PG,
99   FLASH_ERROR_WRP,
100   FLASH_COMPLETE,
101   FLASH_TIMEOUT
102 };
103
104 static void __attribute__ ((used))
105 flash_unlock (void)
106 {
107   FLASH->KEYR = FLASH_KEY1;
108   FLASH->KEYR = FLASH_KEY2;
109 }
110
111
112 #define intr_disable()  asm volatile ("cpsid   i" : : : "memory")
113 #define intr_enable()  asm volatile ("cpsie   i" : : : "memory")
114
115 #define FLASH_SR_BSY            0x01
116 #define FLASH_SR_PGERR          0x04
117 #define FLASH_SR_WRPRTERR       0x10
118 #define FLASH_SR_EOP            0x20
119
120 #define FLASH_CR_PG     0x0001
121 #define FLASH_CR_PER    0x0002
122 #define FLASH_CR_MER    0x0004
123 #define FLASH_CR_OPTPG  0x0010
124 #define FLASH_CR_OPTER  0x0020
125 #define FLASH_CR_STRT   0x0040
126 #define FLASH_CR_LOCK   0x0080
127 #define FLASH_CR_OPTWRE 0x0200
128 #define FLASH_CR_ERRIE  0x0400
129 #define FLASH_CR_EOPIE  0x1000
130
131 static int
132 flash_wait_for_last_operation (uint32_t timeout)
133 {
134   int status;
135
136   do
137     {
138       status = FLASH->SR;
139       if (--timeout == 0)
140         break;
141     }
142   while ((status & FLASH_SR_BSY) != 0);
143
144   return status & (FLASH_SR_BSY|FLASH_SR_PGERR|FLASH_SR_WRPRTERR);
145 }
146
147 #define FLASH_PROGRAM_TIMEOUT 0x00010000
148 #define FLASH_ERASE_TIMEOUT   0x01000000
149
150 static int
151 flash_program_halfword (uint32_t addr, uint16_t data)
152 {
153   int status;
154
155   status = flash_wait_for_last_operation (FLASH_PROGRAM_TIMEOUT);
156
157   intr_disable ();
158   if (status == 0)
159     {
160       FLASH->CR |= FLASH_CR_PG;
161
162       *(volatile uint16_t *)addr = data;
163
164       status = flash_wait_for_last_operation (FLASH_PROGRAM_TIMEOUT);
165       FLASH->CR &= ~FLASH_CR_PG;
166     }
167   intr_enable ();
168
169   return status;
170 }
171
172 static int
173 flash_erase_page (uint32_t addr)
174 {
175   int status;
176
177   status = flash_wait_for_last_operation (FLASH_ERASE_TIMEOUT);
178
179   intr_disable ();
180   if (status == 0)
181     {
182       FLASH->CR |= FLASH_CR_PER;
183       FLASH->AR = addr;
184       FLASH->CR |= FLASH_CR_STRT;
185
186       status = flash_wait_for_last_operation (FLASH_ERASE_TIMEOUT);
187       FLASH->CR &= ~FLASH_CR_PER;
188     }
189   intr_enable ();
190
191   return status;
192 }
193
194 static int
195 flash_check_blank (const uint8_t *p_start, size_t size)
196 {
197   const uint8_t *p;
198
199   for (p = p_start; p < p_start + size; p++)
200     if (*p != 0xff)
201       return 0;
202
203   return 1;
204 }
205
206 #define FLASH_START_ADDR 0x08000000 /* Fixed for all STM32F1.  */
207 #define FLASH_OFFSET     0x1000     /* First pages are not-writable.  */
208 #define FLASH_START      (FLASH_START_ADDR+FLASH_OFFSET)
209 #define CHIP_ID_REG      ((uint32_t *)0xe0042000)
210 #define FLASH_SIZE_REG   ((uint16_t *)0x1ffff7e0)
211
212 static int
213 flash_write (uint32_t dst_addr, const uint8_t *src, size_t len)
214 {
215   int status;
216   uint32_t flash_end = FLASH_START_ADDR + (*FLASH_SIZE_REG)*1024;
217
218   if (dst_addr < FLASH_START || dst_addr + len > flash_end)
219     return 0;
220
221   while (len)
222     {
223       uint16_t hw = *src++;
224
225       hw |= (*src++ << 8);
226       status = flash_program_halfword (dst_addr, hw);
227       if (status != 0)
228         return 0;               /* error return */
229
230       dst_addr += 2;
231       len -= 2;
232     }
233
234   return 1;
235 }
236
237 #define OPTION_BYTES_ADDR 0x1ffff800
238
239 static int
240 flash_protect (void)
241 {
242   int status;
243   uint32_t option_bytes_value;
244
245   status = flash_wait_for_last_operation (FLASH_ERASE_TIMEOUT);
246
247   intr_disable ();
248   if (status == 0)
249     {
250       FLASH->OPTKEYR = FLASH_KEY1;
251       FLASH->OPTKEYR = FLASH_KEY2;
252
253       FLASH->CR |= FLASH_CR_OPTER;
254       FLASH->CR |= FLASH_CR_STRT;
255
256       status = flash_wait_for_last_operation (FLASH_ERASE_TIMEOUT);
257       FLASH->CR &= ~FLASH_CR_OPTER;
258     }
259   intr_enable ();
260
261   if (status != 0)
262     return 0;
263
264   option_bytes_value = *(uint32_t *)OPTION_BYTES_ADDR;
265   return (option_bytes_value & 0xff) == 0xff ? 1 : 0;
266 }
267
268 static void __attribute__((naked))
269 flash_erase_all_and_exec (void (*entry)(void))
270 {
271   uint32_t addr = FLASH_START;
272   uint32_t end = FLASH_START_ADDR + (*FLASH_SIZE_REG)*1024;
273   uint32_t page_size = 1024;
274   int r;
275
276   if (((*CHIP_ID_REG) & 0xfff) == 0x0414)
277     page_size = 2048;
278
279   while (addr < end)
280     {
281       r = flash_erase_page (addr);
282       if (r != 0)
283         break;
284
285       addr += page_size;
286     }
287
288   if (addr >= end)
289     (*entry) ();
290
291   for (;;);
292 }
293
294 struct SCB
295 {
296   volatile uint32_t CPUID;
297   volatile uint32_t ICSR;
298   volatile uint32_t VTOR;
299   volatile uint32_t AIRCR;
300   volatile uint32_t SCR;
301   volatile uint32_t CCR;
302   volatile uint8_t  SHP[12];
303   volatile uint32_t SHCSR;
304   volatile uint32_t CFSR;
305   volatile uint32_t HFSR;
306   volatile uint32_t DFSR;
307   volatile uint32_t MMFAR;
308   volatile uint32_t BFAR;
309   volatile uint32_t AFSR;
310   volatile uint32_t PFR[2];
311   volatile uint32_t DFR;
312   volatile uint32_t ADR;
313   volatile uint32_t MMFR[4];
314   volatile uint32_t ISAR[5];
315 };
316
317 #define SCS_BASE        (0xE000E000)
318 #define SCB_BASE        (SCS_BASE +  0x0D00)
319 static struct SCB *const SCB = ((struct SCB *const) SCB_BASE);
320
321 #define SYSRESETREQ 0x04
322 static void
323 nvic_system_reset (void)
324 {
325   SCB->AIRCR = (0x05FA0000 | (SCB->AIRCR & 0x70) | SYSRESETREQ);
326   asm volatile ("dsb");
327   for (;;);
328 }
329
330 static void __attribute__ ((naked))
331 reset (void)
332 {
333   extern const unsigned long *FT0, *FT1, *FT2;
334
335   /*
336    * This code may not be at the start of flash ROM, because of DFU.
337    * So, we take the address from PC.
338    */
339   asm volatile ("cpsid  i\n\t"          /* Mask all interrupts. */
340                 "ldr    r0, 1f\n\t"     /* r0 = SCR */
341                 "mov    r1, pc\n\t"     /* r1 = (PC + 0x1000) & ~0x0fff */
342                 "mov    r2, #0x1000\n\t"
343                 "add    r1, r1, r2\n\t"
344                 "sub    r2, r2, #1\n\t"
345                 "bic    r1, r1, r2\n\t"
346                 "str    r1, [r0, #8]\n\t"       /* Set SCR->VCR */
347                 "ldr    r0, [r1], #4\n\t"
348                 "msr    MSP, r0\n\t"    /* Main (exception handler) stack. */
349                 "ldr    r0, [r1]\n\t"   /* Reset handler.                  */
350                 "bx     r0\n\t"
351                 ".align 2\n"
352         "1:     .word   0xe000ed00"
353                 : /* no output */ : /* no input */ : "memory");
354
355   /* Never reach here. */
356   /* Artificial entry to refer FT0, FT1, and FT2.  */
357   asm volatile (""
358                 : : "r" (FT0), "r" (FT1), "r" (FT2));
359 }
360
361 typedef void (*handler)(void);
362 extern uint8_t __ram_end__;
363
364 handler vector[] __attribute__ ((section(".vectors"))) = {
365   (handler)&__ram_end__,
366   reset,
367   (handler)set_led,
368   flash_unlock,
369   (handler)flash_program_halfword,
370   (handler)flash_erase_page,
371   (handler)flash_check_blank,
372   (handler)flash_write,
373   (handler)flash_protect,
374   (handler)flash_erase_all_and_exec,
375   usb_lld_sys_init,
376   usb_lld_sys_shutdown,
377   nvic_system_reset,
378   clock_init,
379   gpio_init,
380   NULL,
381 };
382
383 const uint8_t sys_version[8] __attribute__((section(".sys.version"))) = {
384   3*2+2,             /* bLength */
385   0x03,              /* bDescriptorType = USB_STRING_DESCRIPTOR_TYPE */
386   /* sys version: "3.0" */
387   '3', 0, '.', 0, '0', 0,
388 };
389
390 const uint32_t __attribute__((section(".sys.board_id")))
391 sys_board_id = BOARD_ID;
392
393 const uint8_t __attribute__((section(".sys.board_name")))
394 sys_board_name[] = BOARD_NAME;