new global_logger, used in AVR_LOG(), default is stdout/stderr
[simavr] / simavr / sim / avr_uart.c
index 3193575..149d8b9 100644 (file)
        along with simavr.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  */
 
+#ifdef NO_COLOR
+       #define FONT_GREEN              
+       #define FONT_DEFAULT    
+#else
+       #define FONT_GREEN              "\e[32m"
+       #define FONT_DEFAULT    "\e[0m"
+#endif
+
 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
+#include <stdint.h>
+#include <stdlib.h>
 #include "avr_uart.h"
 #include "sim_hex.h"
 
-DEFINE_FIFO(uint8_t, uart_fifo, 64);
+//#define TRACE(_w) _w
+#ifndef TRACE
+#define TRACE(_w)
+#endif
+
+DEFINE_FIFO(uint8_t, uart_fifo);
 
 static avr_cycle_count_t avr_uart_txc_raise(struct avr_t * avr, avr_cycle_count_t when, void * param)
 {
        avr_uart_t * p = (avr_uart_t *)param;
        if (avr_regbit_get(avr, p->txen)) {
-               // if the interrupts are not used, still raised the UDRE and TXC flag
+               // if the interrupts are not used, still raise the UDRE and TXC flag
                avr_raise_interrupt(avr, &p->udrc);
                avr_raise_interrupt(avr, &p->txc);
        }
@@ -58,7 +73,7 @@ static uint8_t avr_uart_rxc_read(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, void *
        //
        // if RX is enabled, and there is nothing to read, and
        // the AVR core is reading this register, it's probably
-       // to pool the RXC TXC flag and spinloop
+       // to poll the RXC TXC flag and spinloop
        // so here we introduce a usleep to make it a bit lighter
        // on CPU and let data arrive
        //
@@ -71,8 +86,10 @@ static uint8_t avr_uart_rxc_read(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, void *
                        usleep(1);
        }
        // if reception is idle and the fifo is empty, tell whomever there is room
-       if (avr_regbit_get(avr, p->rxen) && uart_fifo_isempty(&p->input))
+       if (avr_regbit_get(avr, p->rxen) && uart_fifo_isempty(&p->input)) {
+               avr_raise_irq(p->io.irq + UART_IRQ_OUT_XOFF, 0);
                avr_raise_irq(p->io.irq + UART_IRQ_OUT_XON, 1);
+       }
 
        return v;
 }
@@ -81,7 +98,7 @@ static uint8_t avr_uart_read(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, void * para
 {
        avr_uart_t * p = (avr_uart_t *)param;
 
-       // clear the rxc bit in case the code is using pooling
+       // clear the rxc bit in case the code is using polling
        avr_regbit_clear(avr, p->rxc.raised);
 
        if (!avr_regbit_get(avr, p->rxen)) {
@@ -92,13 +109,14 @@ static uint8_t avr_uart_read(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, void * para
        }
        uint8_t v = uart_fifo_read(&p->input);
 
-       //printf("UART read %02x %s\n", v, uart_fifo_isempty(&p->input) ? "EMPTY!" : "");
+//     TRACE(printf("UART read %02x %s\n", v, uart_fifo_isempty(&p->input) ? "EMPTY!" : "");)
        avr->data[addr] = v;
        // made to trigger potential watchpoints
        v = avr_core_watch_read(avr, addr);
 
+       // trigger timer if more characters are pending
        if (!uart_fifo_isempty(&p->input))
-               avr_cycle_timer_register_usec(avr, 100, avr_uart_rxc_raise, p); // should be uart speed dependent
+               avr_cycle_timer_register_usec(avr, p->usec_per_byte, avr_uart_rxc_raise, p);
 
        return v;
 }
@@ -113,7 +131,17 @@ static void avr_uart_baud_write(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, uint8_t
                baud /= 8;
        else
                baud /= 16;
-       printf("UART-%c configured to %04x = %d baud\n", p->name, val, baud);
+
+       const int databits[] = { 5,6,7,8,  /* 'reserved', assume 8 */8,8,8, 9 };
+       int db = databits[avr_regbit_get(avr, p->ucsz) | (avr_regbit_get(avr, p->ucsz2) << 2)];
+       int sb = 1 + avr_regbit_get(avr, p->usbs);
+       int word_size = 1 /* start */ + db /* data bits */ + 1 /* parity */ + sb /* stops */;
+
+       AVR_LOG(avr, LOG_TRACE, "UART: %c configured to %04x = %d bps (x%d), %d data %d stop\n",
+                       p->name, val, baud, avr_regbit_get(avr, p->u2x)?2:1, db, sb);
+       // TODO: Use the divider value and calculate the straight number of cycles
+       p->usec_per_byte = 1000000 / (baud / word_size);
+       AVR_LOG(avr, LOG_TRACE, "UART: Roughly %d usec per bytes\n", (int)p->usec_per_byte);
 }
 
 static void avr_uart_write(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, uint8_t v, void * param)
@@ -123,50 +151,52 @@ static void avr_uart_write(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, uint8_t v, vo
        if (addr == p->r_udr) {
                avr_core_watch_write(avr, addr, v);
 
-               avr_regbit_clear(avr, p->udrc.raised);
-               avr_cycle_timer_register_usec(avr, 100, avr_uart_txc_raise, p); // should be uart speed dependent
+               if ( p->udrc.vector)
+                       avr_regbit_clear(avr, p->udrc.raised);
+               avr_cycle_timer_register_usec(avr,
+                               p->usec_per_byte, avr_uart_txc_raise, p); // should be uart speed dependent
 
                if (p->flags & AVR_UART_FLAG_STDIO) {
-                       static char buf[128];
-                       static int l = 0;
-                       buf[l++] = v < ' ' ? '.' : v;
-                       buf[l] = 0;
-                       if (v == '\n' || l == 127) {
-                               l = 0;
-                               printf("\e[32m%s\e[0m\n", buf);
+                       const int maxsize = 256;
+                       if (!p->stdio_out)
+                               p->stdio_out = malloc(maxsize);
+                       p->stdio_out[p->stdio_len++] = v < ' ' ? '.' : v;
+                       p->stdio_out[p->stdio_len] = 0;
+                       if (v == '\n' || p->stdio_len == maxsize) {
+                               p->stdio_len = 0;
+                               AVR_LOG(avr, LOG_TRACE, FONT_GREEN "%s\n" FONT_DEFAULT, p->stdio_out);
                        }
                }
-       //      printf("UDR%c(%02x) = %02x\n", p->name, addr, v);
-               // tell other modules we are "outputing" a byte
+               TRACE(printf("UDR%c(%02x) = %02x\n", p->name, addr, v);)
+               // tell other modules we are "outputting" a byte
                if (avr_regbit_get(avr, p->txen))
                        avr_raise_irq(p->io.irq + UART_IRQ_OUTPUT, v);
        }
-       if (addr == p->udrc.enable.reg) {
+       if (p->udrc.vector && addr == p->udrc.enable.reg) {
                /*
-                * If enabling the UDRC interupt, raise it immediately if FIFO is empty
+                * If enabling the UDRC interrupt, raise it immediately if FIFO is empty
                 */
                uint8_t udrce = avr_regbit_get(avr, p->udrc.enable);
                avr_core_watch_write(avr, addr, v);
                uint8_t nudrce = avr_regbit_get(avr, p->udrc.enable);
                if (!udrce && nudrce) {
-                       // if the FIDO is not empty (clear timer is flying) we dont
-                       // need to raise the interupt, it will happend when the timer
+                       // if the FIDO is not empty (clear timer is flying) we don't
+                       // need to raise the interrupt, it will happen when the timer
                        // is fired.
                        if (avr_cycle_timer_status(avr, avr_uart_txc_raise, p) == 0)
                                avr_raise_interrupt(avr, &p->udrc);
                }
        }
-       if (addr == p->udrc.raised.reg) {
+       if (p->udrc.vector && addr == p->udrc.raised.reg) {
                // get the bits before the write
-               uint8_t udre = avr_regbit_get(avr, p->udrc.raised);
+               //uint8_t udre = avr_regbit_get(avr, p->udrc.raised);
                uint8_t txc = avr_regbit_get(avr, p->txc.raised);
 
-               // no need to write this value in here, only the
-               // interupt flags needs clearing!
-               // avr_core_watch_write(avr, addr, v);
+                // required for u2x (double uart transmission speed)
+               avr_core_watch_write(avr, addr, v);
 
-               avr_clear_interupt_if(avr, &p->udrc, udre);
-               avr_clear_interupt_if(avr, &p->txc, txc);
+               //avr_clear_interrupt_if(avr, &p->udrc, udre);
+               avr_clear_interrupt_if(avr, &p->txc, txc);
        }
 }
 
@@ -175,15 +205,15 @@ static void avr_uart_irq_input(struct avr_irq_t * irq, uint32_t value, void * pa
        avr_uart_t * p = (avr_uart_t *)param;
        avr_t * avr = p->io.avr;
 
-       // check to see fi receiver is enabled
+       // check to see if receiver is enabled
        if (!avr_regbit_get(avr, p->rxen))
                return;
 
        if (uart_fifo_isempty(&p->input))
-               avr_cycle_timer_register_usec(avr, 100, avr_uart_rxc_raise, p); // should be uart speed dependent
+               avr_cycle_timer_register_usec(avr, p->usec_per_byte, avr_uart_rxc_raise, p); // should be uart speed dependent
        uart_fifo_write(&p->input, value); // add to fifo
 
-//     printf("UART IRQ in %02x (%d/%d) %s\n", value, p->input.read, p->input.write, uart_fifo_isfull(&p->input) ? "FULL!!" : "");
+       TRACE(printf("UART IRQ in %02x (%d/%d) %s\n", value, p->input.read, p->input.write, uart_fifo_isfull(&p->input) ? "FULL!!" : "");)
 
        if (uart_fifo_isfull(&p->input))
                avr_raise_irq(p->io.irq + UART_IRQ_OUT_XOFF, 1);
@@ -194,15 +224,19 @@ void avr_uart_reset(struct avr_io_t *io)
 {
        avr_uart_t * p = (avr_uart_t *)io;
        avr_t * avr = p->io.avr;
-       avr_regbit_set(avr, p->udrc.raised);
+       if (p->udrc.vector)
+               avr_regbit_set(avr, p->udrc.raised);
        avr_irq_register_notify(p->io.irq + UART_IRQ_INPUT, avr_uart_irq_input, p);
        avr_cycle_timer_cancel(avr, avr_uart_rxc_raise, p);
        avr_cycle_timer_cancel(avr, avr_uart_txc_raise, p);
        uart_fifo_reset(&p->input);
 
-       // DEBUG allow printf without fidding with enabling the uart
-       avr_regbit_set(avr, p->txen);
+        avr_regbit_set(avr, p->ucsz);
+        avr_regbit_clear(avr, p->ucsz2);
 
+       // DEBUG allow printf without fiddling with enabling the uart
+       avr_regbit_set(avr, p->txen);
+       p->usec_per_byte = 100;
 }
 
 static int avr_uart_ioctl(struct avr_io_t * port, uint32_t ctl, void * io_param)
@@ -254,14 +288,19 @@ void avr_uart_init(avr_t * avr, avr_uart_t * p)
 
        // allocate this module's IRQ
        avr_io_setirqs(&p->io, AVR_IOCTL_UART_GETIRQ(p->name), UART_IRQ_COUNT, NULL);
+       // Only call callbacks when the value change...
+       p->io.irq[UART_IRQ_OUT_XOFF].flags |= IRQ_FLAG_FILTERED;
 
        avr_register_io_write(avr, p->r_udr, avr_uart_write, p);
-       avr_register_io_write(avr, p->udrc.enable.reg, avr_uart_write, p);
        avr_register_io_read(avr, p->r_udr, avr_uart_read, p);
        // monitor code that reads the rxc flag, and delay it a bit
        avr_register_io_read(avr, p->rxc.raised.reg, avr_uart_rxc_read, p);
 
-       avr_register_io_write(avr, p->r_ucsra, avr_uart_write, p);
-       avr_register_io_write(avr, p->r_ubrrl, avr_uart_baud_write, p);
+       if (p->udrc.vector)
+               avr_register_io_write(avr, p->udrc.enable.reg, avr_uart_write, p);
+       if (p->r_ucsra)
+               avr_register_io_write(avr, p->r_ucsra, avr_uart_write, p);
+       if (p->r_ubrrl)
+               avr_register_io_write(avr, p->r_ubrrl, avr_uart_baud_write, p);
 }