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#pragma once
//=========================================================================//
/*! @file
@brief RX グループ・RSPI I/O 制御
@author 平松邦仁 ([email protected])
@copyright Copyright (C) 2016, 2023 Kunihito Hiramatsu @n
Released under the MIT license @n
https://github.com/hirakuni45/RX/blob/master/LICENSE
*/
//=========================================================================//
#include "common/renesas.hpp"
#include "common/vect.h"
namespace device {
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
/*!
@brief RSPI 制御クラス
@param[in] RSPI RSPI 定義クラス
@param[in] PSEL ポート候補
*/
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
template <class RSPI, port_map::ORDER PSEL = port_map::ORDER::FIRST>
class rspi_io {
public:
typedef RSPI value_type; ///< RSPI 型
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
/*!
@brief データ、クロック位相タイプ型
TYPE1(MODE0): CPOL:0 CPHA:0 @n
TYPE2(MODE1): CPOL:0 CPHA:1 @n
TYPE3(MODE2): CPOL:1 CPHA:0 @n
TYPE4(MODE3): CPOL:1 CPHA:1
*/
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
enum class PHASE : uint8_t {
TYPE1, ///< タイプ1
TYPE2, ///< タイプ2
TYPE3, ///< タイプ3
TYPE4, ///< タイプ4 (SD カードアクセス)
};
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
/*!
@brief データ長型
*/
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
enum class DLEN : uint8_t {
W8 = 0b0111, ///< 8 Bits
W9 = 0b1000, ///< 9 Bits
W10 = 0b1001, ///< 10 Bits
W11 = 0b1010, ///< 11 Bits
W12 = 0b1011, ///< 12 Bits
W13 = 0b1100, ///< 13 Bits
W14 = 0b1101, ///< 14 Bits
W15 = 0b1110, ///< 15 Bits
W16 = 0b1111, ///< 16 Bits
W20 = 0b0000, ///< 20 Bits
W24 = 0b0001, ///< 24 Bits
W32 = 0b0011, ///< 32 Bits
};
private:
uint32_t speed_;
uint8_t level_;
// 便宜上のスリープ
void sleep_() { asm("nop"); }
bool clock_div_(uint32_t speed, uint8_t& brdv, uint8_t& spbr) {
/// utils::format("PCLK: %d\n") % static_cast<uint32_t>(RSPI::PCLK);
uint32_t br = static_cast<uint32_t>(RSPI::PCLK) / speed;
uint8_t dv = 0;
while(br > 512) {
br >>= 1;
++dv;
if(dv > 3) {
brdv = 3;
spbr = 255;
return false;
}
}
brdv = dv;
if(br & 1) {
br >>= 1;
++br;
} else {
br >>= 1;
}
if(br) --br;
spbr = br;
return true;
}
public:
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief コンストラクター
*/
//-----------------------------------------------------------------//
rspi_io() noexcept : speed_(0), level_(0) { }
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief 設定可能な最大速度を返す @n
・RX24T: 20MHz @n
・RX64M: 40MHz
@return 最大速度
*/
//-----------------------------------------------------------------//
uint32_t get_max_speed() const noexcept
{
// 最大クロックは、PCLK の 1/2
uint32_t clk = RSPI::PCLK / 2;
#ifdef SEEDA
while(clk > 20'000'000) { // 20MHz
clk >>= 1;
}
#endif
return clk;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief 通信速度を設定して、CSI を有効にする
@param[in] speed 通信速度
@param[in] ctype クロック位相タイプ
@param[in] dlen データ長設定
@param[in] level 割り込みレベル、0の場合はポーリング
@return エラー(速度設定範囲外)なら「false」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool start(uint32_t speed, PHASE ctype, DLEN dlen, uint8_t level = 0) noexcept
{
speed_ = speed;
level_ = level;
uint8_t brdv;
uint8_t spbr;
if(!clock_div_(speed, brdv, spbr)) {
return false;
}
power_mgr::turn(RSPI::PERIPHERAL);
// デバイスを不許可
RSPI::SPCR = 0x00;
// ポートを有効にする
port_map::turn(RSPI::PERIPHERAL, true, PSEL);
// 設定
RSPI::SPBR = spbr;
RSPI::SPPCR = 0x00; // Fixed idle value, disable loop-back
RSPI::SPSCR = 0x00; // disable sequence control
RSPI::SPDCR = 0x20; // SPLW=1 (long word access)
bool cpol = 0;
bool cpha = 0;
switch(ctype) {
case PHASE::TYPE1:
break;
case PHASE::TYPE2:
cpha = 1;
break;
case PHASE::TYPE3:
cpol = 1;
break;
case PHASE::TYPE4:
cpol = 1;
cpha = 1;
break;
default:
break;
}
RSPI::SPCMD[0] = RSPI::SPCMD.BRDV.b(brdv)
| RSPI::SPCMD.SPB.b(static_cast<uint8_t>(dlen))
| RSPI::SPCMD.CPOL.b(cpol) | RSPI::SPCMD.CPHA.b(cpha);
RSPI::SPCR.SPMS = 1;
RSPI::SPCR.MSTR = 1;
RSPI::SPCR.SPE = 1;
return true;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief SDカード用設定を有効にする
@param[in] speed 通信速度
@return エラー(速度設定範囲外)なら「false」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool start_sdc(uint32_t speed) noexcept
{
speed_ = speed;
level_ = 0;
uint8_t brdv;
uint8_t spbr;
if(!clock_div_(speed, brdv, spbr)) {
return false;
}
power_mgr::turn(RSPI::PERIPHERAL);
RSPI::SPCR = 0x00;
port_map::turn(RSPI::PERIPHERAL, true, PSEL);
#if 0
utils::format("RSPI Request Speed: %u [Hz]\n") % speed;
utils::format("RSPI SPBR: %d\n") % static_cast<uint32_t>(spbr);
utils::format("RSPI BRDV: %d\n") % static_cast<uint32_t>(brdv);
#endif
RSPI::SPBR = spbr;
RSPI::SPPCR = 0x00; // Fixed idle value, disable loop-back
RSPI::SPSCR = 0x00; // sequence length: 1
if(RSPI::BYTE_ACCESS) { // BYTE access
RSPI::SPDCR = RSPI::SPDCR.SPBYT.b(1);
}
RSPI::SPND = 0b011; // 4 RSPCK + 2 PCLK
RSPI::SPCMD[0] = RSPI::SPCMD.BRDV.b(brdv)
| RSPI::SPCMD.SPB.b(static_cast<uint8_t>(DLEN::W8))
| RSPI::SPCMD.CPHA.b(1) | RSPI::SPCMD.CPOL.b(1) | RSPI::SPCMD.SPNDEN.b(1);
// RSPCK 自動停止有効
RSPI::SPCR2 = RSPI::SPCR2.SCKASE.b(1);
// 3 線式(SSLAx を使わない)、Master
RSPI::SPCR = RSPI::SPCR.SPMS.b(1) | RSPI::SPCR.MSTR.b(1);
RSPI::SPCR.SPE = 1;
return true;
}
//----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief リード・ライト
@param[in] data 書き込みデータ
@return 読み出しデータ
*/
//----------------------------------------------------------------//
uint8_t xchg(uint8_t data = 0xff) noexcept
{
RSPI::SPDR.HH = data;
uint32_t cnt = 0;
while(RSPI::SPSR.SPRF() == 0) {
++cnt;
if(cnt > 40000) break;
}
auto val = RSPI::SPDR.HH();
return val;
}
//----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief 通信レジスタへ書き込み @n
※通信幅は最大32ビット(通信モード設定による)
@param[in] data 書き込みデータ
*/
//----------------------------------------------------------------//
inline void xchg32_start(uint32_t data = 0) noexcept
{
RSPI::SPDR = static_cast<uint32_t>(data);
}
//----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief 通信の同期とレジスタからの読み出し @n
※通信幅は最大32ビット(通信モード設定による)
@return 読み出しデータ
*/
//----------------------------------------------------------------//
inline uint32_t xchg32_sync() noexcept
{
while(RSPI::SPSR.SPRF() == 0) sleep_();
return RSPI::SPDR();
}
//----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief リード・ライト
@param[in] data 書き込みデータ
@return 読み出しデータ
*/
//----------------------------------------------------------------//
inline uint32_t xchg32(uint32_t data = 0) noexcept
{
xchg32_start(data);
return xchg32_sync();
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief シリアル送信
@param[in] src 送信ソース
@param[in] cnt 送信サイズ
*/
//-----------------------------------------------------------------//
void send(const void* src, uint32_t size) noexcept
{
auto ptr = static_cast<const uint8_t*>(src);
while(size > 0) {
xchg(*ptr);
++ptr;
size--;
}
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief シリアル受信
@param[out] dst 受信先
@param[in] cnt 受信サイズ
*/
//-----------------------------------------------------------------//
void recv(void* dst, uint32_t size) noexcept
{
auto ptr = static_cast<uint8_t*>(dst);
while(size > 0) {
*ptr = xchg();
++ptr;
size--;
}
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief RSPI の速度を取得
@param[in] real 「true」にした場合、内部で計算されたリアルな値
@return 周期
*/
//-----------------------------------------------------------------//
uint32_t get_speed(bool real = false) const noexcept
{
if(real) {
static constexpr uint8_t n[4] = { 1, 2, 4, 8 };
uint32_t spd = static_cast<uint32_t>(RSPI::PCLK)
/ (2 * static_cast<uint32_t>(RSPI::SPBR() + 1) * static_cast<uint32_t>(n[RSPI::SPCMD[0].BRDV()]));
return spd;
} else {
return speed_;
}
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief RSPIを無効にして、パワーダウンする
@param[in] power パワーダウンをしない場合「false」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
void destroy(bool power = true) noexcept
{
RSPI::SPCR = 0x00;
port_map::turn(RSPI::PERIPHERAL, false);
if(power) power_mgr::turn(RSPI::PERIPHERAL, false);
}
};
}