git.rot13.org Git - goodfet/blob - client/GoodFETMAXUSB.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2 # GoodFET Client Library for Maxim USB Chips.
   3 #
   4 # (C) 2012 Travis Goodspeed <travis at radiantmachines.com>
   5 #
   6 # This code is being rewritten and refactored.  You've been warned!
   7
   8
   9 import sys, time, string, cStringIO, struct, glob, os;
  10
  11 from GoodFET import GoodFET;
  12
  13 #Handy registers.
  14 rEP0FIFO=0
  15 rEP1OUTFIFO=1
  16 rEP2INFIFO=2
  17 rEP3INFIFO=3
  18 rSUDFIFO=4
  19 rEP0BC=5
  20 rEP1OUTBC=6
  21 rEP2INBC=7
  22 rEP3INBC=8
  23 rEPSTALLS=9
  24 rCLRTOGS=10
  25 rEPIRQ=11
  26 rEPIEN=12
  27 rUSBIRQ=13
  28 rUSBIEN=14
  29 rUSBCTL=15
  30 rCPUCTL=16
  31 rPINCTL=17
  32 rREVISION=18
  33 rFNADDR=19
  34 rIOPINS=20
  35 rIOPINS1=20  #Same as rIOPINS
  36 rIOPINS2=21
  37 rHIRQ=25
  38 rHIEN=26
  39 rMODE=27
  40 rPERADDR=28
  41 rHCTL=29
  42 rHXFR=30
  43 rHRSL=31
  44
  45 #Host mode registers.
  46 rRCVFIFO =1
  47 rSNDFIFO =2
  48 rRCVBC   =6
  49 rSNDBC   =7
  50 rHIRQ    =25
  51
  52
  53 # R11 EPIRQ register bits
  54 bmSUDAVIRQ =0x20
  55 bmIN3BAVIRQ =0x10
  56 bmIN2BAVIRQ =0x08
  57 bmOUT1DAVIRQ= 0x04
  58 bmOUT0DAVIRQ= 0x02
  59 bmIN0BAVIRQ =0x01
  60
  61 # R12 EPIEN register bits
  62 bmSUDAVIE   =0x20
  63 bmIN3BAVIE  =0x10
  64 bmIN2BAVIE  =0x08
  65 bmOUT1DAVIE =0x04
  66 bmOUT0DAVIE =0x02
  67 bmIN0BAVIE  =0x01
  68
  69
  70
  71
  72 # ************************
  73 # Standard USB Requests
  74 SR_GET_STATUS           =0x00   # Get Status
  75 SR_CLEAR_FEATURE        =0x01   # Clear Feature
  76 SR_RESERVED             =0x02   # Reserved
  77 SR_SET_FEATURE          =0x03   # Set Feature
  78 SR_SET_ADDRESS          =0x05   # Set Address
  79 SR_GET_DESCRIPTOR       =0x06   # Get Descriptor
  80 SR_SET_DESCRIPTOR       =0x07   # Set Descriptor
  81 SR_GET_CONFIGURATION    =0x08   # Get Configuration
  82 SR_SET_CONFIGURATION    =0x09   # Set Configuration
  83 SR_GET_INTERFACE        =0x0a   # Get Interface
  84 SR_SET_INTERFACE        =0x0b   # Set Interface
  85
  86 # Get Descriptor codes
  87 GD_DEVICE               =0x01   # Get device descriptor: Device
  88 GD_CONFIGURATION        =0x02   # Get device descriptor: Configuration
  89 GD_STRING               =0x03   # Get device descriptor: String
  90 GD_HID                  =0x21   # Get descriptor: HID
  91 GD_REPORT               =0x22   # Get descriptor: Report
  92
  93 # SETUP packet header offsets
  94 bmRequestType           =0
  95 bRequest                =1
  96 wValueL                 =2
  97 wValueH                 =3
  98 wIndexL                 =4
  99 wIndexH                 =5
 100 wLengthL                =6
 101 wLengthH                =7
 102
 103 # HID bRequest values
 104 GET_REPORT              =1
 105 GET_IDLE                =2
 106 GET_PROTOCOL            =3
 107 SET_REPORT              =9
 108 SET_IDLE                =0x0A
 109 SET_PROTOCOL            =0x0B
 110 INPUT_REPORT            =1
 111
 112 # PINCTL bits
 113 bmEP3INAK   =0x80
 114 bmEP2INAK   =0x40
 115 bmEP1INAK   =0x20
 116 bmFDUPSPI   =0x10
 117 bmINTLEVEL  =0x08
 118 bmPOSINT    =0x04
 119 bmGPXB      =0x02
 120 bmGPXA      =0x01
 121
 122 # rUSBCTL bits
 123 bmHOSCSTEN  =0x80
 124 bmVBGATE    =0x40
 125 bmCHIPRES   =0x20
 126 bmPWRDOWN   =0x10
 127 bmCONNECT   =0x08
 128 bmSIGRWU    =0x04
 129
 130 # USBIRQ bits
 131 bmURESDNIRQ =0x80
 132 bmVBUSIRQ   =0x40
 133 bmNOVBUSIRQ =0x20
 134 bmSUSPIRQ   =0x10
 135 bmURESIRQ   =0x08
 136 bmBUSACTIRQ =0x04
 137 bmRWUDNIRQ  =0x02
 138 bmOSCOKIRQ  =0x01
 139
 140 # MODE bits
 141 bmHOST          =0x01
 142 bmLOWSPEED      =0x02
 143 bmHUBPRE        =0x04
 144 bmSOFKAENAB     =0x08
 145 bmSEPIRQ        =0x10
 146 bmDELAYISO      =0x20
 147 bmDMPULLDN      =0x40
 148 bmDPPULLDN      =0x80
 149
 150 # PERADDR/HCTL bits
 151 bmBUSRST        =0x01
 152 bmFRMRST        =0x02
 153 bmSAMPLEBUS     =0x04
 154 bmSIGRSM        =0x08
 155 bmRCVTOG0       =0x10
 156 bmRCVTOG1       =0x20
 157 bmSNDTOG0       =0x40
 158 bmSNDTOG1       =0x80
 159
 160 # rHXFR bits
 161 # Host XFR token values for writing the HXFR register (R30).
 162 # OR this bit field with the endpoint number in bits 3:0
 163 tokSETUP  =0x10  # HS=0, ISO=0, OUTNIN=0, SETUP=1
 164 tokIN     =0x00  # HS=0, ISO=0, OUTNIN=0, SETUP=0
 165 tokOUT    =0x20  # HS=0, ISO=0, OUTNIN=1, SETUP=0
 166 tokINHS   =0x80  # HS=1, ISO=0, OUTNIN=0, SETUP=0
 167 tokOUTHS  =0xA0  # HS=1, ISO=0, OUTNIN=1, SETUP=0
 168 tokISOIN  =0x40  # HS=0, ISO=1, OUTNIN=0, SETUP=0
 169 tokISOOUT =0x60  # HS=0, ISO=1, OUTNIN=1, SETUP=0
 170
 171 # rRSL bits
 172 bmRCVTOGRD   =0x10
 173 bmSNDTOGRD   =0x20
 174 bmKSTATUS    =0x40
 175 bmJSTATUS    =0x80
 176 # Host error result codes, the 4 LSB's in the HRSL register.
 177 hrSUCCESS   =0x00
 178 hrBUSY      =0x01
 179 hrBADREQ    =0x02
 180 hrUNDEF     =0x03
 181 hrNAK       =0x04
 182 hrSTALL     =0x05
 183 hrTOGERR    =0x06
 184 hrWRONGPID  =0x07
 185 hrBADBC     =0x08
 186 hrPIDERR    =0x09
 187 hrPKTERR    =0x0A
 188 hrCRCERR    =0x0B
 189 hrKERR      =0x0C
 190 hrJERR      =0x0D
 191 hrTIMEOUT   =0x0E
 192 hrBABBLE    =0x0F
 193
 194 # HIRQ bits
 195 bmBUSEVENTIRQ   =0x01   # indicates BUS Reset Done or BUS Resume
 196 bmRWUIRQ        =0x02
 197 bmRCVDAVIRQ     =0x04
 198 bmSNDBAVIRQ     =0x08
 199 bmSUSDNIRQ      =0x10
 200 bmCONDETIRQ     =0x20
 201 bmFRAMEIRQ      =0x40
 202 bmHXFRDNIRQ     =0x80
 203
 204 class GoodFETMAXUSB(GoodFET):
 205     MAXUSBAPP=0x40;
 206     usbverbose=True;
 207
 208     def service_irqs(self):
 209         """Handle USB interrupt events."""
 210         epirq=self.rreg(rEPIRQ);
 211         usbirq=self.rreg(rUSBIRQ);
 212
 213
 214         #Are we being asked for setup data?
 215         if(epirq&bmSUDAVIRQ): #Setup Data Requested
 216             self.wreg(rEPIRQ,bmSUDAVIRQ); #Clear the bit
 217             self.do_SETUP();
 218         if(epirq&bmOUT1DAVIRQ): #OUT1-OUT packet
 219             self.do_OUT1();
 220             self.wreg(rEPIRQ,bmOUT1DAVIRQ); #Clear the bit *AFTER* servicing.
 221         if(epirq&bmIN3BAVIRQ): #IN3-IN packet
 222             self.do_IN3();
 223             #self.wreg(rEPIRQ,bmIN3BAVIRQ); #Clear the bit
 224         if(epirq&bmIN2BAVIRQ): #IN2 packet
 225             self.do_IN2();
 226             #self.wreg(rEPIRQ,bmIN2BAVIRQ); #Clear the bit
 227         #else:
 228         #    print "No idea how to service this IRQ: %02x" % epirq;
 229     def do_IN2(self):
 230         """Overload this."""
 231     def do_IN3(self):
 232         """Overload this."""
 233     def do_OUT1(self):
 234         """Overload this."""
 235         if self.usbverbose: print "Ignoring an OUT1 interrupt.";
 236     def setup2str(self,SUD):
 237         """Converts the header of a setup packet to a string."""
 238         return "bmRequestType=0x%02x, bRequest=0x%02x, wValue=0x%04x, wIndex=0x%04x, wLength=0x%04x" % (
 239                 ord(SUD[0]), ord(SUD[1]),
 240                 ord(SUD[2])+(ord(SUD[3])<<8),
 241                 ord(SUD[4])+(ord(SUD[5])<<8),
 242                 ord(SUD[6])+(ord(SUD[7])<<8)
 243                 );
 244
 245     def MAXUSBsetup(self):
 246         """Move the FET into the MAXUSB application."""
 247         self.writecmd(self.MAXUSBAPP,0x10,0,self.data); #MAXUSB/SETUP
 248         print "Connected to MAX342x Rev. %x" % (self.rreg(rREVISION));
 249         self.wreg(rPINCTL,0x18); #Set duplex and negative INT level.
 250
 251     def MAXUSBtrans8(self,byte):
 252         """Read and write 8 bits by MAXUSB."""
 253         data=self.MAXUSBtrans([byte]);
 254         return ord(data[0]);
 255
 256     def MAXUSBtrans(self,data):
 257         """Exchange data by MAXUSB."""
 258         self.data=data;
 259         self.writecmd(self.MAXUSBAPP,0x00,len(data),data);
 260         return self.data;
 261
 262     def rreg(self,reg):
 263         """Peek 8 bits from a register."""
 264         data=[reg<<3,0];
 265         self.writecmd(self.MAXUSBAPP,0x00,len(data),data);
 266         return ord(self.data[1]);
 267     def rregAS(self,reg):
 268         """Peek 8 bits from a register, setting AS."""
 269         data=[(reg<<3)|1,0];
 270         self.writecmd(self.MAXUSBAPP,0x00,len(data),data);
 271         return ord(self.data[1]);
 272     def wreg(self,reg,value):
 273         """Poke 8 bits into a register."""
 274         data=[(reg<<3)|2,value];
 275         self.writecmd(self.MAXUSBAPP,0x00,len(data),data);
 276         return value;
 277     def wregAS(self,reg,value):
 278         """Poke 8 bits into a register, setting AS."""
 279         data=[(reg<<3)|3,value];
 280         self.writecmd(self.MAXUSBAPP,0x00,len(data),data);
 281         return value;
 282     def readbytes(self,reg,length):
 283         """Peek some bytes from a register."""
 284         data=[(reg<<3)]+range(0,length);
 285         self.writecmd(self.MAXUSBAPP,0x00,len(data),data);
 286         toret=self.data[1:len(self.data)];
 287         ashex="";
 288         for foo in toret:
 289             ashex=ashex+(" %02x"%ord(foo));
 290         if self.usbverbose: print "GET   %02x==%s" % (reg,ashex);
 291         return toret;
 292     def readbytesAS(self,reg,length):
 293         """Peek some bytes from a register, acking prior transfer."""
 294         data=[(reg<<3)|1]+range(0,length);
 295         self.writecmd(self.MAXUSBAPP,0x00,len(data),data);
 296         toret=self.data[1:len(self.data)];
 297         ashex="";
 298         for foo in toret:
 299             ashex=ashex+(" %02x"%ord(foo));
 300         if self.usbverbose: print "GETAS %02x==%s" % (reg,ashex);
 301         return toret;
 302     def fifo_ep3in_tx(self,data):
 303         """Sends the data out of EP3 in 64-byte chunks."""
 304         #Wait for the buffer to be free before starting.
 305         while not(self.rreg(rEPIRQ)&bmIN3BAVIRQ): pass;
 306
 307         count=len(data);
 308         pos=0;
 309         while count>0:
 310             #Send 64-byte chunks or the remainder.
 311             c=min(count,64);
 312             self.writebytes(rEP3INFIFO,
 313                             data[pos:pos+c]);
 314             self.wregAS(rEP3INBC,c);
 315             count=count-c;
 316             pos=pos+c;
 317
 318             #Wait for the buffer to be free before continuing.
 319             while not(self.rreg(rEPIRQ)&bmIN3BAVIRQ): pass;
 320
 321         return;
 322
 323     def ctl_write_nd(self,request):
 324         """Control Write with no data stage.  Assumes PERADDR is set
 325         and the SUDFIFO contains the 8 setup bytes.  Returns with
 326         result code = HRSLT[3:0] (HRSL register).  If there is an
 327         error, the 4MSBits of the returned value indicate the stage 1
 328         or 2."""
 329
 330         # 1. Send the SETUP token and 8 setup bytes.
 331         # Should ACK immediately.
 332         self.writebytes(rSUDFIFO,request);
 333         resultcode=self.send_packet(tokSETUP,0); #SETUP packet to EP0.
 334         if resultcode: return resultcode;
 335
 336         # 2. No data stage, so the last operation is to send an IN
 337         # token to the peripheral as the STATUS (handhsake) stage of
 338         # this control transfer.  We should get NAK or the DATA1 PID.
 339         # When we get back to the DATA1 PID the 3421 automatically
 340         # sends the closing NAK.
 341         resultcode=self.send_packet(tokINHS,0); #Function takes care of retries.
 342         if resultcode: return resultcode;
 343
 344         return 0;
 345
 346
 347     def ctl_read(self,request):
 348         """Control read transfer, used in Host mode."""
 349         resultcode=0;
 350         bytes_to_read=request[6]+256*request[7];
 351
 352         ##SETUP packet
 353         self.writebytes(rSUDFIFO,request);     #Load the FIFO
 354         resultcode=self.send_packet(tokSETUP,0); #SETUP packet to EP0
 355         if resultcode:
 356             print "Failed to get ACK on SETUP request in ctl_read()."
 357             return resultcode;
 358
 359         self.wreg(rHCTL,bmRCVTOG1);              #FIRST data packet in CTL transfer uses DATA1 toggle.
 360         resultcode=self.IN_Transfer(0,bytes_to_read);
 361         if resultcode:
 362             print "Failed on IN Transfer in ctl_read()";
 363             return resultcode;
 364
 365         self.IN_nak_count=self.nak_count;
 366
 367         #The OUT status stage.
 368         resultcode=self.send_packet(tokOUTHS,0);
 369         if resultcode:
 370             print "Failed on OUT Status stage in ctl_read()";
 371             return resultcode;
 372
 373         return 0; #Success
 374
 375     xfrdata=[]; #Ugly variable used only by a few functions.  FIXME
 376     def IN_Transfer(self,endpoint,INbytes):
 377         """Does an IN transfer to an endpoint, used for Host mode."""
 378         xfrsize=INbytes;
 379         xfrlen=0;
 380         self.xfrdata=[];
 381
 382         while 1:
 383             resultcode=self.send_packet(tokIN,endpoint); #IN packet to EP. NAKS taken care of.
 384             if resultcode: return resultcode;
 385
 386             pktsize=self.rreg(rRCVBC); #Numer of RXed bytes.
 387
 388             #Very innefficient, move this to C if performance is needed.
 389             for j in range(0,pktsize):
 390                 self.xfrdata=self.xfrdata+[self.rreg(rRCVFIFO)];
 391             xfrsize=self.xfrdata[0];
 392             self.wreg(rHIRQ,bmRCVDAVIRQ); #Clear IRQ
 393             xfrlen=xfrlen+pktsize; #Add byte count to total transfer length.
 394
 395             print "%i / %i" % (xfrlen,xfrsize)
 396
 397             #Packet is complete if:
 398             # 1. The device sent a short packet, <maxPacketSize
 399             # 2. INbytes have been transfered.
 400             if (pktsize<self.maxPacketSize) or (xfrlen>=xfrsize):
 401                 self.last_transfer_size=xfrlen;
 402                 ashex="";
 403                 for foo in self.xfrdata:
 404                     ashex=ashex+(" %02x"%foo);
 405                 print "INPACKET EP%i==%s (0x%02x bytes remain)" % (endpoint,ashex,xfrsize);
 406                 return resultcode;
 407
 408     RETRY_LIMIT=3;
 409     NAK_LIMIT=300;
 410     def send_packet(self,token,endpoint):
 411         """Send a packet to an endpoint as the Host, taking care of NAKs.
 412         Don't use this for device code."""
 413         self.retry_count=0;
 414         self.nak_count=0;
 415
 416         #Repeat until NAK_LIMIT or RETRY_LIMIT is reached.
 417         while self.nak_count<self.NAK_LIMIT and self.retry_count<self.RETRY_LIMIT:
 418             self.wreg(rHXFR,(token|endpoint)); #launch the transfer
 419             while not (self.rreg(rHIRQ) & bmHXFRDNIRQ):
 420                 # wait for the completion IRQ
 421                 pass;
 422             self.wreg(rHIRQ,bmHXFRDNIRQ);           #Clear IRQ
 423             resultcode = (self.rreg(rHRSL) & 0x0F); # get the result
 424             if (resultcode==hrNAK):
 425                 self.nak_count=self.nak_count+1;
 426             elif (resultcode==hrTIMEOUT):
 427                 self.retry_count=self.retry_count+1;
 428             else:
 429                 #Success!
 430                 return resultcode;
 431         return resultcode;
 432
 433     def writebytes(self,reg,tosend):
 434         """Poke some bytes into a register."""
 435         data="";
 436         if type(tosend)==str:
 437             data=chr((reg<<3)|3)+tosend;
 438             if self.usbverbose: print "PUT %02x:=%s (0x%02x bytes)" % (reg,tosend,len(data))
 439         else:
 440             data=[(reg<<3)|3]+tosend;
 441             ashex="";
 442             for foo in tosend:
 443                 ashex=ashex+(" %02x"%foo);
 444             if self.usbverbose: print "PUT %02x:=%s (0x%02x bytes)" % (reg,ashex,len(data))
 445         self.writecmd(self.MAXUSBAPP,0x00,len(data),data);
 446     def usb_connect(self):
 447         """Connect the USB port."""
 448
 449         #disconnect D+ pullup if host turns off VBUS
 450         self.wreg(rUSBCTL,bmVBGATE|bmCONNECT);
 451     def usb_disconnect(self):
 452         """Disconnect the USB port."""
 453         self.wreg(rUSBCTL,bmVBGATE);
 454     def STALL_EP0(self,SUD=None):
 455         """Stall for an unknown SETUP event."""
 456         if SUD==None:
 457             print "Stalling EP0.";
 458         else:
 459             print "Stalling EPO for %s" % self.setup2str(SUD);
 460         self.wreg(rEPSTALLS,0x23); #All three stall bits.
 461     def SETBIT(self,reg,val):
 462         """Set a bit in a register."""
 463         self.wreg(reg,self.rreg(reg)|val);
 464     def vbus_on(self):
 465         """Turn on the target device."""
 466         self.wreg(rIOPINS2,(self.rreg(rIOPINS2)|0x08));
 467     def vbus_off(self):
 468         """Turn off the target device's power."""
 469         self.wreg(rIOPINS2,0x00);
 470     def reset_host(self):
 471         """Resets the chip into host mode."""
 472         self.wreg(rUSBCTL,bmCHIPRES); #Stop the oscillator.
 473         self.wreg(rUSBCTL,0x00);      #restart it.
 474         while self.rreg(rUSBIRQ)&bmOSCOKIRQ:
 475             #Hang until the PLL stabilizes.
 476             pass;
 477
 478 class GoodFETMAXUSBHost(GoodFETMAXUSB):
 479     """This is a class for implemented a minimal USB host.
 480     It's intended for fuzzing, rather than for daily use."""
 481     def hostinit(self):
 482         """Initialize the MAX3421 as a USB Host."""
 483         self.usb_connect();
 484         self.wreg(rPINCTL,(bmFDUPSPI|bmPOSINT));
 485         self.reset_host();
 486         self.vbus_off();
 487         time.sleep(0.2);
 488         self.vbus_on();
 489
 490         #self.hostrun();
 491     def hostrun(self):
 492         """Run as a minimal host and dump the config tables."""
 493         while 1:
 494             self.detect_device();
 495             time.sleep(0.2);
 496             self.enumerate_device();
 497             self.wait_for_disconnect();
 498     def detect_device(self):
 499         """Waits for a device to be inserted and then returns."""
 500         busstate=0;
 501
 502         #Activate host mode and turn on 15K pulldown resistors on D+ and D-.
 503         self.wreg(rMODE,(bmDPPULLDN|bmDMPULLDN|bmHOST));
 504         #Clear connection detect IRQ.
 505         self.wreg(rHIRQ,bmCONDETIRQ);
 506
 507         print "Waiting for a device connection.";
 508         while busstate==0:
 509             self.wreg(rHCTL,bmSAMPLEBUS); #Update JSTATUS and KSTATUS bits.
 510             busstate=self.rreg(rHRSL) & (bmJSTATUS|bmKSTATUS);
 511
 512         if busstate==bmJSTATUS:
 513             print "Detected Full-Speed Device.";
 514             self.wreg(rMODE,(bmDPPULLDN|bmDMPULLDN|bmHOST|bmSOFKAENAB));
 515         elif busstate==bmKSTATUS:
 516             print "Detected Low-Speed Device.";
 517             self.wreg(rMODE,(bmDPPULLDN|bmDMPULLDN|bmHOST|bmLOWSPEED|bmSOFKAENAB));
 518         else:
 519             print "Not sure whether this is Full-Speed or Low-Speed.  Please investigate.";
 520     def wait_for_disconnect(self):
 521         """Wait for a device to be disconnected."""
 522         print "Waiting for a device disconnect.";
 523
 524         self.wreg(rHIRQ,bmCONDETIRQ); #Clear disconnect IRQ
 525         while not (self.rreg(rHIRQ) & bmCONDETIRQ):
 526             #Wait for IRQ to change.
 527             pass;
 528
 529         #Turn off markers.
 530         self.wreg(rMODE,bmDPPULLDN|bmDMPULLDN|bmHOST);
 531         print "Device disconnected.";
 532         self.wreg(rIOPINS2,(self.rreg(rIOPINS2) & ~0x04)); #HL1_OFF
 533         self.wreg(rIOPINS1,(self.rreg(rIOPINS1) & ~0x02)); #HL4_OFF
 534
 535     def enumerate_device(self):
 536         """Enumerates a device on the present port."""
 537
 538         Set_Address_to_7 = [0x00,0x05,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00];
 539         Get_Descriptor_Device = [0x80,0x06,0x00,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00]; #len filled in
 540         Get_Descriptor_Config = [0x80,0x06,0x00,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00];
 541
 542
 543         print "Issuing USB bus reset.";
 544         self.wreg(rHCTL,bmBUSRST);
 545         while self.rreg(rHCTL) & bmBUSRST:
 546             #Wait for reset to complete.
 547             pass;
 548
 549         time.sleep(0.2);
 550
 551         #Get the device descriptor.
 552         self.wreg(rPERADDR,0); #First request to address 0.
 553         self.maxPacketSize=8; #Only safe value for first check.
 554         Get_Descriptor_Device[6]=8; # wLengthL
 555         Get_Descriptor_Device[7]=0; # wLengthH
 556
 557         print "Fetching 8 bytes of Device Descriptor.";
 558         self.ctl_read(Get_Descriptor_Device); # Get device descriptor into self.xfrdata;
 559         self.maxPacketSize=self.xfrdata[7];
 560         print "EP0 maxPacketSize is %02i bytes." % self.maxPacketSize;
 561
 562         # Issue another USB bus reset
 563         print "Resetting the bus again."
 564         self.wreg(rHCTL,bmBUSRST);
 565         while self.rreg(rHCTL) & bmBUSRST:
 566             #Wait for reset to complete.
 567             pass;
 568         time.sleep(0.2);
 569
 570         # Set_Address to 7 (Note: this request goes to address 0, already set in PERADDR register).
 571         print "Setting address to 0x07";
 572         HR = self.ctl_write_nd(Set_Address_to_7);   # CTL-Write, no data stage
 573         #if(print_error(HR)) return;
 574
 575         time.sleep(0.002);           # Device gets 2 msec recovery time
 576         self.wreg(rPERADDR,7);       # now all transfers go to addr 7
 577
 578
 579         #Get the device descriptor at the assigned address.
 580         Get_Descriptor_Device[6]=0x12; #Fill in real descriptor length.
 581         print "Fetching Device Descriptor."
 582         self.ctl_read(Get_Descriptor_Device); #Result in self.xfrdata;
 583
 584         self.descriptor=self.xfrdata;
 585         self.VID        = self.xfrdata[8] + 256*self.xfrdata[9];
 586         self.PID        = self.xfrdata[10]+ 256*self.xfrdata[11];
 587         iMFG    = self.xfrdata[14];
 588         iPROD   = self.xfrdata[15];
 589         iSERIAL = self.xfrdata[16];
 590
 591         self.manufacturer=self.getDescriptorString(iMFG);
 592         self.product=self.getDescriptorString(iPROD);
 593         self.serial=self.getDescriptorString(iSERIAL);
 594
 595         self.printstrings();
 596
 597     def printstrings(self):
 598         print "Vendor  ID is %04x." % self.VID;
 599         print "Product ID is %04x." % self.PID;
 600         print "Manufacturer: %s" % self.manufacturer;
 601         print "Product:      %s" % self.product;
 602         print "Serial:       %s" % self.serial;
 603
 604     def getDescriptorString(self, index):
 605         """Grabs a string from the descriptor string table."""
 606         # Get_Descriptor-String template. Code fills in idx at str[2].
 607         Get_Descriptor_String = [0x80,0x06,index,0x03,0x00,0x00,0x40,0x00];
 608
 609         if index==0: return "MISSING STRING";
 610
 611         status=self.ctl_read(Get_Descriptor_String);
 612         if status: return None;
 613
 614         #Since we've got a string
 615         toret="";
 616         for c in self.xfrdata[2:len(self.xfrdata)]:
 617             if c>0: toret=toret+chr(c);
 618         return toret;
 619 class GoodFETMAXUSBDevice(GoodFETMAXUSB):
 620
 621     def send_descriptor(self,SUD):
 622         """Send the USB descriptors based upon the setup data."""
 623         desclen=0;
 624         reqlen=ord(SUD[wLengthL])+256*ord(SUD[wLengthH]); #16-bit length
 625         desctype=ord(SUD[wValueH]);
 626
 627         if desctype==GD_DEVICE:
 628             desclen=self.DD[0];
 629             ddata=self.DD;
 630         elif desctype==GD_CONFIGURATION:
 631             desclen=self.CD[2];
 632             ddata=self.CD;
 633         elif desctype==GD_STRING:
 634             desclen=ord(self.strDesc[ord(SUD[wValueL])][0]);
 635             ddata=self.strDesc[ord(SUD[wValueL])];
 636         elif desctype==GD_HID:
 637             #Don't know how to do this yet.
 638             pass;
 639         elif desctype==GD_REPORT:
 640             desclen=self.CD[25];
 641             ddata=self.RepD;
 642         #TODO Configuration, String, Hid, and Report
 643
 644         if desclen>0:
 645             #Reduce desclen if asked for fewer bytes.
 646             desclen=min(reqlen,desclen);
 647             #Send those bytes.
 648             self.writebytes(rEP0FIFO,ddata[0:desclen]);
 649             self.wregAS(rEP0BC,desclen);
 650         else:
 651             print "Stalling in send_descriptor() for lack of handler for %02x." % desctype;
 652             self.STALL_EP0(SUD);
 653     def set_configuration(self,SUD):
 654         """Set the configuration."""
 655         bmSUSPIE=0x10;
 656         configval=ord(SUD[wValueL]);
 657         if(configval>0):
 658             self.SETBIT(rUSBIEN,bmSUSPIE);
 659         self.rregAS(rFNADDR);
 660 class GoodFETMAXUSBHID(GoodFETMAXUSBDevice):
 661     """This is an example HID keyboard driver, loosely based on the
 662     MAX3420 examples."""
 663     def hidinit(self):
 664         """Initialize a USB HID device."""
 665         self.usb_disconnect();
 666         self.usb_connect();
 667
 668         self.hidrun();
 669
 670     def hidrun(self):
 671         """Main loop of the USB HID emulator."""
 672         print "Starting a HID device.  This won't return.";
 673         while 1:
 674             self.service_irqs();
 675     def do_SETUP(self):
 676         """Handle USB Enumeration"""
 677
 678         #Grab the SETUP packet from the buffer.
 679         SUD=self.readbytes(rSUDFIFO,8);
 680
 681         #Parse the SETUP packet
 682         print "Handling a setup packet of %s" % self.setup2str(SUD);
 683
 684         self.OsLastConfigType=ord(SUD[bmRequestType]);
 685         self.typepos=0;
 686         setuptype=(ord(SUD[bmRequestType])&0x60);
 687         if setuptype==0x00:
 688             self.std_request(SUD);
 689         elif setuptype==0x20:
 690             self.class_request(SUD);
 691         elif setuptype==0x40:
 692             self.vendor_request(SUD);
 693         else:
 694             print "Unknown request type 0x%02x." % ord(SUD[bmRequestType])
 695             self.STALL_EP0(SUD);
 696     def class_request(self,SUD):
 697         """Handle a class request."""
 698         print "Stalling a class request.";
 699         self.STALL_EP0(SUD);
 700     def vendor_request(self,SUD):
 701         print "Stalling a vendor request.";
 702         self.STALL_EP0(SUD);
 703     def std_request(self,SUD):
 704         """Handles a standard setup request."""
 705         setuptype=ord(SUD[bRequest]);
 706         if setuptype==SR_GET_DESCRIPTOR: self.send_descriptor(SUD);
 707         #elif setuptype==SR_SET_FEATURE:
 708         #    self.rregAS(rFNADDR);
 709         #    # self.feature(1);
 710         elif setuptype==SR_SET_CONFIGURATION: self.set_configuration(SUD);
 711         elif setuptype==SR_GET_STATUS: self.get_status(SUD);
 712         elif setuptype==SR_SET_ADDRESS: self.rregAS(rFNADDR);
 713         elif setuptype==SR_GET_INTERFACE: self.get_interface(SUD);
 714         else:
 715             print "Stalling Unknown standard setup request type %02x" % setuptype;
 716             self.STALL_EP0(SUD);
 717
 718     def get_interface(self,SUD):
 719         """Handles a setup request for SR_GET_INTERFACE."""
 720         if ord(SUD[wIndexL]==0):
 721             self.wreg(rEP0FIFO,0);
 722             self.wregAS(rEP0BC,1);
 723         else:
 724             self.STALL_EP0(SUD);
 725
 726     OsLastConfigType=-1;
 727 #Device Descriptor
 728     DD=[0x12,                   # bLength = 18d
 729         0x01,                   # bDescriptorType = Device (1)
 730         0x00,0x01,              # bcdUSB(L/H) USB spec rev (BCD)
 731         0x00,0x00,0x00,         # bDeviceClass, bDeviceSubClass, bDeviceProtocol
 732         0x40,                   # bMaxPacketSize0 EP0 is 64 bytes
 733         0x6A,0x0B,              # idVendor(L/H)--Maxim is 0B6A
 734         0x46,0x53,              # idProduct(L/H)--5346
 735         0x34,0x12,              # bcdDevice--1234
 736         1,2,3,                  # iManufacturer, iProduct, iSerialNumber
 737         1];
 738 #Configuration Descriptor
 739     CD=[0x09,                   # bLength
 740         0x02,                   # bDescriptorType = Config
 741         0x22,0x00,              # wTotalLength(L/H) = 34 bytes
 742         0x01,                   # bNumInterfaces
 743         0x01,                   # bConfigValue
 744         0x00,                   # iConfiguration
 745         0xE0,                   # bmAttributes. b7=1 b6=self-powered b5=RWU supported
 746         0x01,                   # MaxPower is 2 ma
 747 # INTERFACE Descriptor
 748         0x09,                   # length = 9
 749         0x04,                   # type = IF
 750         0x00,                   # IF #0
 751         0x00,                   # bAlternate Setting
 752         0x01,                   # bNum Endpoints
 753         0x03,                   # bInterfaceClass = HID
 754         0x00,0x00,              # bInterfaceSubClass, bInterfaceProtocol
 755         0x00,                   # iInterface
 756 # HID Descriptor--It's at CD[18]
 757         0x09,                   # bLength
 758         0x21,                   # bDescriptorType = HID
 759         0x10,0x01,              # bcdHID(L/H) Rev 1.1
 760         0x00,                   # bCountryCode (none)
 761         0x01,                   # bNumDescriptors (one report descriptor)
 762         0x22,                   # bDescriptorType       (report)
 763         43,0,                   # CD[25]: wDescriptorLength(L/H) (report descriptor size is 43 bytes)
 764 # Endpoint Descriptor
 765         0x07,                   # bLength
 766         0x05,                   # bDescriptorType (Endpoint)
 767         0x83,                   # bEndpointAddress (EP3-IN)
 768         0x03,                   # bmAttributes  (interrupt)
 769         64,0,                   # wMaxPacketSize (64)
 770         10];
 771     strDesc=[
 772 # STRING descriptor 0--Language string
 773 "\x04\x03\x09\x04",
 774 # [
 775 #         0x04,                 # bLength
 776 #       0x03,                   # bDescriptorType = string
 777 #       0x09,0x04               # wLANGID(L/H) = English-United Sates
 778 # ],
 779 # STRING descriptor 1--Manufacturer ID
 780 "\x0c\x03M\x00a\x00x\x00i\x00m\x00",
 781 # [
 782 #         12,                   # bLength
 783 #       0x03,                   # bDescriptorType = string
 784 #       'M',0,'a',0,'x',0,'i',0,'m',0 # text in Unicode
 785 # ],
 786 # STRING descriptor 2 - Product ID
 787 "\x18\x03M\x00A\x00X\x003\x004\x002\x000\x00E\x00 \x00E\x00n\x00u\x00m\x00 \x00C\x00o\x00d\x00e\x00",
 788 # [     24,                     # bLength
 789 #       0x03,                   # bDescriptorType = string
 790 #       'M',0,'A',0,'X',0,'3',0,'4',0,'2',0,'0',0,'E',0,' ',0,
 791 #         'E',0,'n',0,'u',0,'m',0,' ',0,'C',0,'o',0,'d',0,'e',0
 792 # ],
 793
 794
 795 # STRING descriptor 3 - Serial Number ID
 796 "\x14\x03S\x00/\x00N\x00 \x003\x004\x002\x000\x00E\x00"
 797 # [       20,                   # bLength
 798 #       0x03,                   # bDescriptorType = string
 799 #       'S',0,
 800 #       '/',0,
 801 #       'N',0,
 802 #       ' ',0,
 803 #       '3',0,
 804 #       '4',0,
 805 #       '2',0,
 806 #       '0',0,
 807 #         'E',0,
 808 # ]
 809 ];
 810     RepD=[
 811         0x05,0x01,              # Usage Page (generic desktop)
 812         0x09,0x06,              # Usage (keyboard)
 813         0xA1,0x01,              # Collection
 814         0x05,0x07,              #   Usage Page 7 (keyboard/keypad)
 815         0x19,0xE0,              #   Usage Minimum = 224
 816         0x29,0xE7,              #   Usage Maximum = 231
 817         0x15,0x00,              #   Logical Minimum = 0
 818         0x25,0x01,              #   Logical Maximum = 1
 819         0x75,0x01,              #   Report Size = 1
 820         0x95,0x08,              #   Report Count = 8
 821         0x81,0x02,              #  Input(Data,Variable,Absolute)
 822         0x95,0x01,              #   Report Count = 1
 823         0x75,0x08,              #   Report Size = 8
 824         0x81,0x01,              #  Input(Constant)
 825         0x19,0x00,              #   Usage Minimum = 0
 826         0x29,0x65,              #   Usage Maximum = 101
 827         0x15,0x00,              #   Logical Minimum = 0,
 828         0x25,0x65,              #   Logical Maximum = 101
 829         0x75,0x08,              #   Report Size = 8
 830         0x95,0x01,              #   Report Count = 1
 831         0x81,0x00,              #  Input(Data,Variable,Array)
 832         0xC0]
 833
 834     def get_status(self,SUD):
 835         """Get the USB Setup Status."""
 836         testbyte=ord(SUD[bmRequestType])
 837
 838         #Toward Device
 839         if testbyte==0x80:
 840             self.wreg(rEP0FIFO,0x03); #Enable RWU and self-powered
 841             self.wreg(rEP0FIFO,0x00); #Second byte is always zero.
 842             self.wregAS(rEP0BC,2);    #Load byte count, arm transfer, and ack CTL.
 843         #Toward Interface
 844         elif testbyte==0x81:
 845             self.wreg(rEP0FIFO,0x00);
 846             self.wreg(rEP0FIFO,0x00); #Second byte is always zero.
 847             self.wregAS(rEP0BC,2);
 848         #Toward Endpoint
 849         elif testbyte==0x82:
 850             if(ord(SUD[wIndexL])==0x83):
 851                 self.wreg(rEP0FIFO,0x01); #Stall EP3
 852                 self.wreg(rEP0FIFO,0x00); #Second byte is always zero.
 853                 self.wregAS(rEP0BC,2);
 854             else:
 855                 self.STALL_EP0(SUD);
 856         else:
 857             self.STALL_EP0(SUD);
 858
 859     typepos=0;
 860     typestrings={
 861         -1   : "Python does USB HID!\n",                # Unidentified OS.  This is the default typestring.
 862         0x00 : "OSX Hosts don't recognize Maxim keyboards.\n",  # We have to identify as an Apple keyboard to get arround the unknown keyboard error.
 863         0xA1 : "Python does USB HID on Linux!\n",
 864         0x81 : "                                                                                             Python does USB HID on Windows!\n",        # Windows requires a bit of a delay.  Maybe we can watch for a keyboard reset command?
 865     }
 866     def typestring(self):
 867         if self.typestrings.has_key(self.OsLastConfigType):
 868             return self.typestrings[self.OsLastConfigType];
 869         else:
 870             return self.typestrings[-1];
 871     # http://www.win.tue.nl/~aeb/linux/kbd/scancodes-14.html
 872     # Escape=0x29 Backsp=0x2A Space=0x2C CapsLock=0x39 Menu=0x65
 873     keymaps={
 874         'en_US'  :[ '    abcdefghijklmnopqrstuvwxyz1234567890\n\e\7f\t -=[]\\\\;\'`,./',
 875                     '''    \ 1\ 2\ 3\ 4\ 5\ 6\a\b  \v\f\r\ e\ f\10 \12 \14\15\16\17\18\19\1a''',        # LeftCtrl
 876                     '    ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ!@#$%^&*()     {}?+||:"~<>?', # LeftShift
 877                     '', # LeftCtrl & LeftShift
 878                     '    \ea\eb\ec'], # LeftAlt
 879         'Dvorak' :[ '    axje.uidchtnmbrl\'poygk,qf;1234567890\n\e\7f\t []/=\\\\s-`wvz',
 880                     '''    \ 1\18 \ 5 \15 \ 4\ 3\b\14\ e\r\ 2\12\f \10\ f\19\a\v  \ 6                         \17\16\1a''',     # LeftCtrl
 881                     '    AXJE UIDCHTNMBRL"POYGK<QF:!@#$%^&*()     {}?+||S_~WVZ', # LeftShift
 882                     '', # LeftCtrl & LeftShift
 883                     '    \ea\ex\ej'], # LeftAlt
 884     }
 885     layout='en_US';
 886     def keymap(self):
 887         return self.keymaps[self.layout];
 888     modifiers={
 889         'None':         0b00000000,
 890         'LeftCtrl':     0b00000001,
 891         'LeftShift':    0b00000010,
 892         'LeftAlt':      0b00000100,
 893         'LeftGUI':      0b00001000,
 894         'RightCtrl':    0b00010000,
 895         'RightShift':   0b00100000,
 896         'RightAlt':     0b01000000,
 897         'RightGUI':     0b10000000
 898     }
 899
 900     def asc2hid(self,ascii):
 901         """Translate ASCII to an USB keycode."""
 902         if type(ascii)!=str:
 903             return (0,0);               # Send NoEvent if not passed a character
 904         if ascii==' ':
 905             return (0,0x2C);            # space
 906         for modset in self.keymap():
 907             keycode=modset.find(ascii);
 908             if keycode != -1:
 909                 modifier = self.keymap().index(modset)
 910                 return (modifier, keycode);
 911         return (0,0);
 912     def type_IN3(self):
 913         """Type next letter in buffer."""
 914         string=self.typestring();
 915         if self.typepos>=len(string):
 916             self.typeletter(0);         # Send NoEvent to indicate key-up
 917             exit(0);
 918             self.typepos=0;             # Repeat typestring forever!
 919             # This would be a great place to enable a typethrough mode so the host operator can control the target
 920         else:
 921             if self.usbverbose:
 922                 sys.stdout.write(string[self.typepos]);
 923                 sys.stdout.flush();
 924             self.typeletter(string[self.typepos]);
 925             self.typepos+=1;
 926         return;
 927     def typeletter(self,key):
 928         """Type a letter on IN3.  Zero for keyup."""
 929         mod=0;
 930         if type(key)==str:
 931             (mod, key) = self.asc2hid(key);
 932         self.wreg(rEP3INFIFO,mod);
 933         self.wreg(rEP3INFIFO,0);
 934         self.wreg(rEP3INFIFO,key);
 935         self.wreg(rEP3INBC,3);
 936     def do_IN3(self):
 937         """Handle IN3 event."""
 938         #Don't bother clearing interrupt flag, that's done by sending the reply.
 939         if self.OsLastConfigType != -1: # Wait for some configuration before stuffing keycodes down the pipe
 940             self.type_IN3();
 941