git.rot13.org Git - simavr/blob - examples/board_reprap/src/reprap.c

   1 /*
   2         simduino.c
   3
   4         Copyright 2008, 2009 Michel Pollet <buserror@gmail.com>
   5
   6         This file is part of simavr.
   7
   8         simavr is free software: you can redistribute it and/or modify
   9         it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10         the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  11         (at your option) any later version.
  12
  13         simavr is distributed in the hope that it will be useful,
  14         but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15         MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16         GNU General Public License for more details.
  17
  18         You should have received a copy of the GNU General Public License
  19         along with simavr.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  20  */
  21
  22 #include <unistd.h>
  23 #include <sys/stat.h>
  24 #include <fcntl.h>
  25 #include <stdlib.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <libgen.h>
  29 #include <pthread.h>
  30
  31 #include "sim_avr.h"
  32 #include "avr_ioport.h"
  33 #include "sim_elf.h"
  34 #include "sim_hex.h"
  35 #include "sim_gdb.h"
  36
  37 #include "reprap_gl.h"
  38
  39 #include "button.h"
  40 #include "reprap.h"
  41
  42 #define __AVR_ATmega644__
  43 #include "marlin/pins.h"
  44
  45 #include <stdbool.h>
  46 #define PROGMEM
  47 #include "marlin/Configuration.h"
  48
  49 /*
  50  * these are the sources of heat and cold to register to the heatpots
  51  */
  52 enum {
  53         TALLY_HOTEND_PWM        = 1,
  54         TALLY_HOTBED,
  55         TALLY_HOTEND_FAN,
  56 };
  57
  58 reprap_t reprap;
  59
  60 avr_t * avr = NULL;
  61
  62 typedef struct ardupin_t {
  63         uint32_t port : 7, pin : 3, analog : 1, adc : 3, pwm : 1, ardupin;
  64 } ardupin_t, *ardupin_p;
  65
  66 ardupin_t arduidiot_644[32] = {
  67         [ 0] = { .ardupin =  0, .port = 'B', .pin =  0 },
  68         [ 1] = { .ardupin =  1, .port = 'B', .pin =  1 },
  69         [ 2] = { .ardupin =  2, .port = 'B', .pin =  2 },
  70         [ 3] = { .ardupin =  3, .port = 'B', .pin =  3 },
  71         [ 4] = { .ardupin =  4, .port = 'B', .pin =  4 },
  72         [ 5] = { .ardupin =  5, .port = 'B', .pin =  5 },
  73         [ 6] = { .ardupin =  6, .port = 'B', .pin =  6 },
  74         [ 7] = { .ardupin =  7, .port = 'B', .pin =  7 },
  75
  76         [ 8] = { .ardupin =  8, .port = 'D', .pin =  0 },
  77         [ 9] = { .ardupin =  9, .port = 'D', .pin =  1 },
  78         [10] = { .ardupin = 10, .port = 'D', .pin =  2 },
  79         [11] = { .ardupin = 11, .port = 'D', .pin =  3 },
  80         [12] = { .ardupin = 12, .port = 'D', .pin =  4 },
  81         [13] = { .ardupin = 13, .port = 'D', .pin =  5 },
  82         [14] = { .ardupin = 14, .port = 'D', .pin =  6 },
  83         [15] = { .ardupin = 15, .port = 'D', .pin =  7 },
  84
  85         [16] = { .ardupin = 16, .port = 'C', .pin =  0 },
  86         [17] = { .ardupin = 17, .port = 'C', .pin =  1 },
  87         [18] = { .ardupin = 18, .port = 'C', .pin =  2 },
  88         [19] = { .ardupin = 19, .port = 'C', .pin =  3 },
  89         [20] = { .ardupin = 20, .port = 'C', .pin =  4 },
  90         [21] = { .ardupin = 21, .port = 'C', .pin =  5 },
  91         [22] = { .ardupin = 22, .port = 'C', .pin =  6 },
  92         [23] = { .ardupin = 23, .port = 'C', .pin =  7 },
  93
  94         [24] = { .ardupin = 24, .port = 'A', .pin =  7, .analog = 1, .adc = 7 },
  95         [25] = { .ardupin = 25, .port = 'A', .pin =  6, .analog = 1, .adc = 6 },
  96         [26] = { .ardupin = 26, .port = 'A', .pin =  5, .analog = 1, .adc = 5 },
  97         [27] = { .ardupin = 27, .port = 'A', .pin =  4, .analog = 1, .adc = 4 },
  98         [28] = { .ardupin = 28, .port = 'A', .pin =  3, .analog = 1, .adc = 3 },
  99         [29] = { .ardupin = 29, .port = 'A', .pin =  2, .analog = 1, .adc = 2 },
 100         [30] = { .ardupin = 30, .port = 'A', .pin =  1, .analog = 1, .adc = 1 },
 101         [31] = { .ardupin = 31, .port = 'A', .pin =  0, .analog = 1, .adc = 0 },
 102 };
 103
 104 // gnu hackery to make sure the parameter is expanded
 105 #define _TERMISTOR_TABLE(num) \
 106                 temptable_##num
 107 #define TERMISTOR_TABLE(num) \
 108                 _TERMISTOR_TABLE(num)
 109
 110 struct avr_irq_t *
 111 get_ardu_irq(
 112                 struct avr_t * avr,
 113                 int ardupin,
 114                 ardupin_t pins[])
 115 {
 116         if (pins[ardupin].ardupin != ardupin) {
 117                 printf("%s pin %d isn't correct in table\n", __func__, ardupin);
 118                 return NULL;
 119         }
 120         struct avr_irq_t * irq = avr_io_getirq(avr,
 121                         AVR_IOCTL_IOPORT_GETIRQ(pins[ardupin].port), pins[ardupin].pin);
 122         if (!irq) {
 123                 printf("%s pin %d PORT%C%d not found\n", __func__, ardupin, pins[ardupin].port, pins[ardupin].pin);
 124                 return NULL;
 125         }
 126         return irq;
 127 }
 128
 129 /*
 130  * called when the AVR change any of the pins on port B
 131  * so lets update our buffer
 132  */
 133 void
 134 hotbed_change_hook(
 135                 struct avr_irq_t * irq,
 136                 uint32_t value,
 137                 void * param)
 138 {
 139         printf("%s %d\n", __func__, value);
 140 //      pin_state = (pin_state & ~(1 << irq->irq)) | (value << irq->irq);
 141 }
 142
 143
 144
 145 char avr_flash_path[1024];
 146 int avr_flash_fd = 0;
 147
 148 // avr special flash initalization
 149 // here: open and map a file to enable a persistent storage for the flash memory
 150 void avr_special_init( avr_t * avr)
 151 {
 152         // open the file
 153         avr_flash_fd = open(avr_flash_path, O_RDWR|O_CREAT, 0644);
 154         if (avr_flash_fd < 0) {
 155                 perror(avr_flash_path);
 156                 exit(1);
 157         }
 158         // resize and map the file the file
 159         (void)ftruncate(avr_flash_fd, avr->flashend + 1);
 160         ssize_t r = read(avr_flash_fd, avr->flash, avr->flashend + 1);
 161         if (r != avr->flashend + 1) {
 162                 fprintf(stderr, "unable to load flash memory\n");
 163                 perror(avr_flash_path);
 164                 exit(1);
 165         }
 166 }
 167
 168 // avr special flash deinitalization
 169 // here: cleanup the persistent storage
 170 void avr_special_deinit( avr_t* avr)
 171 {
 172         puts(__func__);
 173         lseek(avr_flash_fd, SEEK_SET, 0);
 174         ssize_t r = write(avr_flash_fd, avr->flash, avr->flashend + 1);
 175         if (r != avr->flashend + 1) {
 176                 fprintf(stderr, "unable to load flash memory\n");
 177                 perror(avr_flash_path);
 178         }
 179         close(avr_flash_fd);
 180         uart_pty_stop(&reprap.uart_pty);
 181 }
 182
 183 #define MEGA644_GPIOR0 0x3e
 184
 185 static void
 186 reprap_relief_callback(
 187                 struct avr_t * avr,
 188                 avr_io_addr_t addr,
 189                 uint8_t v,
 190                 void * param)
 191 {
 192 //      printf("%s write %x\n", __func__, addr);
 193         static uint16_t tick = 0;
 194         if (!(tick++ & 0xf))
 195                 usleep(100);
 196 }
 197
 198 static void *
 199 avr_run_thread(
 200                 void * ignore)
 201 {
 202         while (1) {
 203                 avr_run(avr);
 204         }
 205         return NULL;
 206 }
 207
 208 void
 209 reprap_init(
 210                 avr_t * avr,
 211                 reprap_p r)
 212 {
 213         r->avr = avr;
 214         uart_pty_init(avr, &r->uart_pty);
 215         uart_pty_connect(&r->uart_pty, '0');
 216
 217         thermistor_init(avr, &r->therm_hotend, 0,
 218                         (short*)TERMISTOR_TABLE(TEMP_SENSOR_0),
 219                         sizeof(TERMISTOR_TABLE(TEMP_SENSOR_0)) / sizeof(short) / 2,
 220                         OVERSAMPLENR, 25.0f);
 221         thermistor_init(avr, &r->therm_hotbed, 2,
 222                         (short*)TERMISTOR_TABLE(TEMP_SENSOR_BED),
 223                         sizeof(TERMISTOR_TABLE(TEMP_SENSOR_BED)) / sizeof(short) / 2,
 224                         OVERSAMPLENR, 30.0f);
 225         thermistor_init(avr, &r->therm_spare, 1,
 226                         (short*)temptable_5, sizeof(temptable_5) / sizeof(short) / 2,
 227                         OVERSAMPLENR, 10.0f);
 228
 229         heatpot_init(avr, &r->hotend, "hotend", 28.0f);
 230         heatpot_init(avr, &r->hotbed, "hotbed", 25.0f);
 231
 232         /* connect heatpot temp output to thermistors */
 233         avr_connect_irq(r->hotend.irq + IRQ_HEATPOT_TEMP_OUT,
 234                         r->therm_hotend.irq + IRQ_TERM_TEMP_VALUE_IN);
 235         avr_connect_irq(r->hotbed.irq + IRQ_HEATPOT_TEMP_OUT,
 236                         r->therm_hotbed.irq + IRQ_TERM_TEMP_VALUE_IN);
 237
 238         float axis_pp_per_mm[4] = DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT;  // from Marlin!
 239         {
 240                 avr_irq_t * e = get_ardu_irq(avr, X_ENABLE_PIN, arduidiot_644);
 241                 avr_irq_t * s = get_ardu_irq(avr, X_STEP_PIN, arduidiot_644);
 242                 avr_irq_t * d = get_ardu_irq(avr, X_DIR_PIN, arduidiot_644);
 243                 avr_irq_t * m = get_ardu_irq(avr, X_MIN_PIN, arduidiot_644);
 244
 245                 stepper_init(avr, &r->step_x, "X", axis_pp_per_mm[0], 100, 220, 0);
 246                 stepper_connect(&r->step_x, s, d, e, m, stepper_endstop_inverted);
 247         }
 248         {
 249                 avr_irq_t * e = get_ardu_irq(avr, Y_ENABLE_PIN, arduidiot_644);
 250                 avr_irq_t * s = get_ardu_irq(avr, Y_STEP_PIN, arduidiot_644);
 251                 avr_irq_t * d = get_ardu_irq(avr, Y_DIR_PIN, arduidiot_644);
 252                 avr_irq_t * m = get_ardu_irq(avr, Y_MIN_PIN, arduidiot_644);
 253
 254                 stepper_init(avr, &r->step_y, "Y", axis_pp_per_mm[1], 100, 220, 0);
 255                 stepper_connect(&r->step_y, s, d, e, m, stepper_endstop_inverted);
 256         }
 257         {
 258                 avr_irq_t * e = get_ardu_irq(avr, Z_ENABLE_PIN, arduidiot_644);
 259                 avr_irq_t * s = get_ardu_irq(avr, Z_STEP_PIN, arduidiot_644);
 260                 avr_irq_t * d = get_ardu_irq(avr, Z_DIR_PIN, arduidiot_644);
 261                 avr_irq_t * m = get_ardu_irq(avr, Z_MIN_PIN, arduidiot_644);
 262
 263                 stepper_init(avr, &r->step_z, "Z", axis_pp_per_mm[2], 20, 110, 0);
 264                 stepper_connect(&r->step_z, s, d, e, m, stepper_endstop_inverted);
 265         }
 266         {
 267                 avr_irq_t * e = get_ardu_irq(avr, E0_ENABLE_PIN, arduidiot_644);
 268                 avr_irq_t * s = get_ardu_irq(avr, E0_STEP_PIN, arduidiot_644);
 269                 avr_irq_t * d = get_ardu_irq(avr, E0_DIR_PIN, arduidiot_644);
 270
 271                 stepper_init(avr, &r->step_e, "E", axis_pp_per_mm[3], 0, 0, 0);
 272                 stepper_connect(&r->step_e, s, d, e, NULL, 0);
 273         }
 274
 275 }
 276
 277 int main(int argc, char *argv[])
 278 {
 279         char path[256];
 280         strcpy(path, argv[0]);
 281         strcpy(path, dirname(path));
 282         strcpy(path, dirname(path));
 283         printf("Stripped base directory to '%s'\n", path);
 284         chdir(path);
 285
 286         int debug = 0;
 287
 288         for (int i = 1; i < argc; i++)
 289                 if (!strcmp(argv[i], "-d"))
 290                         debug++;
 291         avr = avr_make_mcu_by_name("atmega644");
 292         if (!avr) {
 293                 fprintf(stderr, "%s: Error creating the AVR core\n", argv[0]);
 294                 exit(1);
 295         }
 296 //      snprintf(avr_flash_path, sizeof(avr_flash_path), "%s/%s", pwd, "simduino_flash.bin");
 297         strcpy(avr_flash_path,  "reprap_flash.bin");
 298         // register our own functions
 299         avr->special_init = avr_special_init;
 300         avr->special_deinit = avr_special_deinit;
 301         avr_init(avr);
 302         avr->frequency = 20000000;
 303         avr->aref = avr->avcc = avr->vcc = 5 * 1000;    // needed for ADC
 304
 305         elf_firmware_t f;
 306         const char * fname = "/opt/reprap/tvrrug/Marlin/Marlin/applet/Marlin.elf";
 307         // try to load an ELF file, before trying the .hex
 308         if (elf_read_firmware(fname, &f) == 0) {
 309                 printf("firmware %s f=%d mmcu=%s\n", fname, (int)f.frequency, f.mmcu);
 310                 avr_load_firmware(avr, &f);
 311         } else {
 312                 char path[1024];
 313                 uint32_t base, size;
 314 //              snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s", pwd, "ATmegaBOOT_168_atmega328.ihex");
 315                 strcpy(path, "marlin/Marlin.hex");
 316 //              strcpy(path, "marlin/bootloader-644-20MHz.hex");
 317                 uint8_t * boot = read_ihex_file(path, &size, &base);
 318                 if (!boot) {
 319                         fprintf(stderr, "%s: Unable to load %s\n", argv[0], path);
 320                         exit(1);
 321                 }
 322                 printf("Firmware %04x(%04x in AVR talk): %d bytes (%d words)\n", base, base/2, size, size/2);
 323                 memcpy(avr->flash + base, boot, size);
 324                 free(boot);
 325                 avr->pc = base;
 326                 avr->codeend = avr->flashend;
 327         }
 328         //avr->trace = 1;
 329
 330         // even if not setup at startup, activate gdb if crashing
 331         avr->gdb_port = 1234;
 332         if (debug) {
 333                 printf("AVR is stopped, waiting on gdb on port %d. Use 'target remote :%d' in avr-gdb\n",
 334                                 avr->gdb_port, avr->gdb_port);
 335                 avr->state = cpu_Stopped;
 336                 avr_gdb_init(avr);
 337         }
 338
 339         // Marlin doesn't loop, sleep, so we don't know when it's idle
 340         // I changed Marlin to do a spurious write to the GPIOR0 register so we can trap it
 341         avr_register_io_write(avr, MEGA644_GPIOR0, reprap_relief_callback, NULL);
 342
 343         reprap_init(avr, &reprap);
 344
 345         gl_init(argc, argv);
 346         pthread_t run;
 347         pthread_create(&run, NULL, avr_run_thread, NULL);
 348
 349         gl_runloop();
 350
 351 }