slow down aux clock
[pulsecounter.git] / Hal / Hal.c
1 /*
2  * ============ Hardware Abstraction Layer for MSP-EXP430G2 LaunchPad ============
3  */
4
5 #include "Hal.h"
6 #include "Em_Message.h"
7
8 #include <msp430.h>
9
10
11 /* -------- INTERNAL FEATURES -------- */
12
13 #define GREEN_LED_CONFIG()                (P1DIR |= BIT6)
14 #define GREEN_LED_ON()                    (P1OUT |= BIT6)
15 #define GREEN_LED_OFF()                   (P1OUT &= ~BIT6)
16 #define GREEN_LED_READ()                  (P1OUT & BIT6)
17 #define GREEN_LED_TOGGLE()                (P1OUT ^= BIT6)
18
19 #define RED_LED_CONFIG()                  (P1DIR |= BIT0)
20 #define RED_LED_ON()                      (P1OUT |= BIT0)
21 #define RED_LED_OFF()                     (P1OUT &= ~BIT0)
22 #define RED_LED_READ()                    (P1OUT & BIT0)
23 #define RED_LED_TOGGLE()                  (P1OUT ^= BIT0)
24
25 #define GPIO_CONFIG(mask)           (P1DIR &= ~mask, P1REN |= mask, P1OUT |= mask, P1IES |= mask);
26 #define GPIO_ENABLE(mask)           (P1IFG &= ~mask, P1IE |= mask)
27 #define GPIO_DISABLE(mask)          (P1IE &= ~mask, P1IFG &= ~mask)
28 #define GPIO_FIRED(mask)            (P1IFG & mask)
29 #define GPIO_LOW(mask)              (!(P1IN & mask))
30 #define GPIO_DEBOUNCE_MSECS         100
31
32 #define DEBUG1_CONFIG()             (P2DIR |= BIT3)
33 #define DEBUG1_ON()                 (P2OUT |= BIT3)
34 #define DEBUG1_OFF()                (P2OUT &= ~BIT3)
35
36 #define DEBUG2_CONFIG()             (P2DIR |= BIT4)
37 #define DEBUG2_ON()                 (P2OUT |= BIT4)
38 #define DEBUG2_OFF()                (P2OUT &= ~BIT4)
39
40 #define EAP_RX_BUF                  UCA0RXBUF
41 #define EAP_TX_BUF                  UCA0TXBUF
42
43 #define EAP_RX_VECTOR               USCIAB0RX_VECTOR
44 #define EAP_TX_VECTOR               USCIAB0TX_VECTOR
45 #define EAP_TX_ACK_VECTOR           PORT2_VECTOR
46
47 #define EAP_RX_ENABLE()             (P1SEL |= BIT1, P1SEL2 |= BIT1)
48 #define EAP_RX_DISABLE()            (P1SEL &= ~BIT1, P1SEL2 &= ~BIT1)
49 #define EAP_TX_ENABLE()             (P1SEL |= BIT2, P1SEL2 |= BIT2)
50 #define EAP_TX_DISABLE()            (P1SEL &= ~BIT2, P1SEL2 &= ~BIT2)
51
52 #define EAP_RX_ACK_CONFIG()         (P2DIR |= BIT0)
53 #define EAP_RX_ACK_SET()            (P2OUT |= BIT0)
54 #define EAP_RX_ACK_CLR()            (P2OUT &= ~BIT0)
55
56 #define EAP_TX_ACK_CONFIG()         (P2DIR &= ~BIT1, P2IES |= BIT1, P2IFG &= ~BIT1, P2IE |= BIT1)
57 #define EAP_TX_ACK_TST()            (P2IFG & BIT1)
58 #define EAP_TX_ACK_CLR()            (P2IFG &= ~BIT1)
59
60 #define EAP_RX_INT_CLR()            (IFG2 &= ~UCA0RXIFG)
61 #define EAP_RX_INT_ENABLE()         (IE2 |= UCA0RXIE)
62 #define EAP_TX_INT_CLR()            (IFG2 &= ~UCA0TXIFG)
63 #define EAP_TX_INT_DISABLE()        (IE2 &= ~UCA0TXIE)
64 #define EAP_TX_INT_ENABLE()         (IE2 |= UCA0TXIE)
65
66 #define MCLK_TICKS_PER_MS           1000L
67 #define ACLK_TICKS_PER_SECOND       1500L /* was 12000L with divider /1 */
68 #define UART_WATCHDOG_PERIOD        (ACLK_TICKS_PER_SECOND * 250) / 1000
69
70 #define UART_WATCH_DISABLE()        (TA1CCTL1 = 0)                                              // Turn off CCR1 Interrupt
71 #define UART_WATCH_ENABLE()         (TA1CCR1 = TA1R + UART_WATCHDOG_PERIOD, TA1CCTL1 = CCIE)    // Set CCR1, and Enable CCR1 Interrupt
72
73 #ifdef __GNUC__
74 #define DINT()                      __disable_interrupt()
75 #define EINT()                      __enable_interrupt()
76 #define INTERRUPT
77 #define SLEEP()                     _BIS_SR(LPM3_bits + GIE)
78 #define WAKEUP()                    _BIC_SR_IRQ(LPM3_bits)
79 #endif
80
81 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
82 #define DINT()                      (_disable_interrupt())
83 #define EINT()                      (_enable_interrupt())
84 #define INTERRUPT interrupt
85 #define SLEEP()                     (__bis_SR_register(LPM3_bits + GIE))
86 #define WAKEUP()                    (__bic_SR_register_on_exit(LPM3_bits))
87 #endif
88
89 #define NUM_HANDLERS 5
90
91 #define EVENT3_HANDLER_ID      0
92 #define EVENT4_HANDLER_ID      1
93 #define EVENT5_HANDLER_ID      2
94 #define TICK_HANDLER_ID        3
95 #define DISPATCH_HANDLER_ID    4
96
97 static void gpioHandler(uint8_t id);
98 static void postEvent(uint8_t handlerId);
99
100 static Hal_Handler appGpioHandler;
101 static volatile uint16_t handlerEvents = 0;
102 static uint16_t clockTick = 0;
103 static Hal_Handler handlerTab[NUM_HANDLERS];
104
105
106 /* -------- APP-HAL INTERFACE -------- */
107
108 void Hal_gpioEnable(Hal_Handler handler) {
109     uint8_t id;
110     uint16_t mask;
111
112     for (id = 0, mask = BIT3; id < 3; id++, mask <<= 1) {
113         handlerTab[id] = gpioHandler;
114         appGpioHandler = handler;
115         (P1DIR &= ~mask, P1REN |= mask, P1OUT |= mask, P1IES |= mask);
116         Hal_delay(100);
117         (P1IFG &= ~mask, P1IE |= mask);
118     }
119 }
120
121 void Hal_connected(void) {
122 }
123
124 void Hal_debugOn(uint8_t line) {
125     switch (line) {
126     case 1:
127         DEBUG1_ON();
128         break;
129     case 2:
130         DEBUG2_ON();
131     }
132 }
133
134 void Hal_debugOff(uint8_t line) {
135     switch (line) {
136     case 1:
137         DEBUG1_OFF();
138         break;
139     case 2:
140         DEBUG2_OFF();
141     }
142 }
143
144 void Hal_debugPulse(uint8_t line) {
145     switch (line) {
146     case 1:
147         DEBUG1_ON();
148         DEBUG1_OFF();
149         break;
150     case 2:
151         DEBUG2_ON();
152         DEBUG2_OFF();
153     }
154 }
155
156 void Hal_delay(uint16_t msecs) {
157     while (msecs--) {
158         __delay_cycles(MCLK_TICKS_PER_MS);
159     }
160 }
161
162 void Hal_disconnected(void) {
163 }
164
165 void Hal_init(void) {
166
167     /* setup clocks */
168
169     WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
170     /* MCLK = DCOCLK */
171     /* MCLK divider = /1 */
172     /* SMCLK divider = /1 */
173     BCSCTL2 = SELM_0 + DIVM_0 + DIVS_0;
174     if (CALBC1_1MHZ != 0xFF) {
175         DCOCTL = 0x00;
176         BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ;      /* Set DCO to 1MHz */
177         DCOCTL = CALDCO_1MHZ;
178     }
179     /* XT2 is off (Not used for MCLK/SMCLK) */
180     /* ACLK divider = /8 */
181     BCSCTL1 |= XT2OFF + DIVA_3;
182     /* XT2 range = 0.4 - 1 MHz */
183     /* LFXT1 range/VLO = VLOCLK (or 3-16 MHz if XTS=1) */
184     /* Capacitor 6 pF */
185     BCSCTL3 = XT2S_0 + LFXT1S_2 + XCAP_1;
186
187     /* setup LEDs */
188
189     GREEN_LED_CONFIG();
190     GREEN_LED_OFF();
191     RED_LED_CONFIG();
192     RED_LED_OFF();
193
194     /* setup debug pins */
195
196     DEBUG1_CONFIG(); DEBUG1_OFF();
197     DEBUG2_CONFIG(); DEBUG2_OFF();
198
199     DEBUG1_ON(); DEBUG1_OFF();
200
201     /* setup TimerA1 */
202     TA1CTL = TASSEL_1 + MC_2;           // ACLK, Continuous mode
203     UART_WATCH_DISABLE();
204
205     /* setup UART */
206
207     UCA0CTL1 |= UCSWRST;
208
209     EAP_RX_ENABLE();
210     EAP_TX_ENABLE();
211
212     EAP_RX_ACK_CONFIG();
213     EAP_RX_ACK_SET();
214
215     EAP_TX_ACK_CONFIG();
216
217     // suspend the MCM
218     EAP_RX_ACK_CLR();
219
220     UCA0CTL1 = UCSSEL_2 + UCSWRST;
221     UCA0MCTL = UCBRF_0 + UCBRS_6;
222     UCA0BR0 = 8;
223     UCA0CTL1 &= ~UCSWRST;
224
225     handlerTab[DISPATCH_HANDLER_ID] = Em_Message_dispatch;
226 }
227
228 void Hal_idleLoop(void) {
229
230     EINT();
231     for (;;) {
232
233         // atomically read/clear all handlerEvents
234         DINT();
235         uint16_t events = handlerEvents;
236         handlerEvents = 0;
237
238         if (events) {   // dispatch all current events
239             EINT();
240             uint16_t mask;
241             uint8_t id;
242             for (id = 0, mask = 0x1; id < NUM_HANDLERS; id++, mask <<= 1) {
243                 if ((events & mask) && handlerTab[id]) {
244                     handlerTab[id](id);
245                 }
246             }
247         }
248         else {          // await more events
249             SLEEP();
250         }
251     }
252 }
253
254 void Hal_greenLedOn(void) {
255     GREEN_LED_ON();
256 }
257
258 void Hal_greenLedOff(void) {
259     GREEN_LED_OFF();
260 }
261
262 bool Hal_greenLedRead(void) {
263     return GREEN_LED_READ();
264 }
265
266 void Hal_greenLedToggle(void) {
267     GREEN_LED_TOGGLE();
268 }
269
270 void Hal_redLedOn(void) {
271     RED_LED_ON();
272 }
273
274 void Hal_redLedOff(void) {
275     RED_LED_OFF();
276 }
277
278 bool Hal_redLedRead(void) {
279     return RED_LED_READ();
280 }
281
282 void Hal_redLedToggle(void) {
283     RED_LED_TOGGLE();
284 }
285
286 void Hal_tickStart(uint16_t msecs, Hal_Handler handler) {
287     handlerTab[TICK_HANDLER_ID] = handler;
288     clockTick = (ACLK_TICKS_PER_SECOND * msecs) / 1000;
289     TA1CCR0 = TA1R + clockTick;                 // Set the CCR0 interrupt for msecs from now.
290     TA1CCTL0 = CCIE;                            // Enable the CCR0 interrupt
291 }
292
293 void Hal_tickStop(void) {
294     handlerTab[TICK_HANDLER_ID] = 0;
295     TA1CCR0 = 0;
296     TA1CCTL0 = 0;
297 }
298
299 /* -------- SRT-HAL INTERFACE -------- */
300
301 uint8_t Em_Hal_lock(void) {
302         uint8_t key = _get_interrupt_state();
303     #ifdef __GNUC__
304         __disable_interrupt();
305     #endif
306     #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
307         _disable_interrupt();
308     #endif
309         return key;
310 }
311
312 void Em_Hal_reset(void) {
313     uint8_t key = Em_Hal_lock();
314     EAP_RX_ACK_CLR();    // suspend the MCM
315     Hal_delay(100);
316     EAP_RX_ACK_SET();    // reset the MCM
317     Hal_delay(500);
318     EAP_RX_INT_CLR();
319     EAP_TX_INT_CLR();
320     EAP_TX_ACK_CLR();
321     EAP_RX_INT_ENABLE();
322     Em_Hal_unlock(key);
323 }
324
325 void Em_Hal_startSend() {
326     EAP_TX_BUF = Em_Message_startTx();
327 }
328
329 void Em_Hal_unlock(uint8_t key) {
330         _set_interrupt_state(key);
331 }
332
333 void Em_Hal_watchOff(void) {
334     UART_WATCH_DISABLE();
335 }
336
337 void Em_Hal_watchOn(void) {
338     UART_WATCH_ENABLE();
339 }
340
341
342 /* -------- INTERNAL FUNCTIONS -------- */
343
344 static void gpioHandler(uint8_t id) {
345     uint16_t mask = BIT3 << id;
346
347     Hal_delay(GPIO_DEBOUNCE_MSECS);
348     if (GPIO_LOW(mask) && appGpioHandler)
349         appGpioHandler(id);
350     GPIO_ENABLE(mask);
351 }
352
353 static void postEvent(uint8_t handlerId) {
354     uint8_t key = Em_Hal_lock();
355     handlerEvents |= 1 << handlerId;
356     Em_Hal_unlock(key);
357 }
358
359 /* -------- INTERRUPT SERVICE ROUTINES -------- */
360
361 #ifdef __GNUC__
362     __attribute__((interrupt(PORT1_VECTOR)))
363 #endif
364 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
365     #pragma vector=PORT1_VECTOR
366 #endif
367 INTERRUPT void gpioIsr(void) {
368     uint8_t id;
369     uint16_t mask;
370
371     for (id = 0, mask = BIT3; id < 3; id++, mask <<= 1)
372         if (GPIO_FIRED(mask)) {
373             postEvent(id);
374             GPIO_DISABLE(mask);
375         }
376     WAKEUP();
377 }
378
379 #ifdef __GNUC__
380     __attribute__((interrupt(EAP_RX_VECTOR)))
381 #endif
382 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
383     #pragma vector=EAP_RX_VECTOR
384 #endif
385 INTERRUPT void rxIsr(void) {
386     uint8_t b = EAP_RX_BUF;
387     Em_Message_startRx();
388     EAP_RX_ACK_CLR();
389     EAP_RX_ACK_SET();
390     if (Em_Message_addByte(b)) {
391         postEvent(DISPATCH_HANDLER_ID);
392     }
393     WAKEUP();
394 }
395
396 #ifdef __GNUC__
397     __attribute__((interrupt(TIMER1_A0_VECTOR)))
398 #endif
399 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
400     #pragma vector=TIMER1_A0_VECTOR
401 #endif
402 INTERRUPT void timerIsr(void) {
403     TA1CCR0 += clockTick;
404     postEvent(TICK_HANDLER_ID);
405     WAKEUP();
406 }
407
408 #ifdef __GNUC__
409     __attribute__((interrupt(EAP_TX_ACK_VECTOR)))
410 #endif
411 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
412     #pragma vector=EAP_TX_ACK_VECTOR
413 #endif
414 INTERRUPT void txAckIsr(void) {
415     if (EAP_TX_ACK_TST()) {
416         uint8_t b;
417         if (Em_Message_getByte(&b)) {
418             EAP_TX_BUF = b;
419         }
420         EAP_TX_ACK_CLR();
421     }
422     WAKEUP();
423 }
424
425 #ifdef __GNUC__
426     __attribute__((interrupt(TIMER1_A1_VECTOR)))
427 #endif
428 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
429     #pragma vector=TIMER1_A1_VECTOR
430 #endif
431 INTERRUPT void uartWatchdogIsr(void) {
432     switch (TA1IV) {
433     case  2:  // CCR1
434         UART_WATCH_DISABLE();
435         Em_Message_restart();
436         WAKEUP();
437         break;
438     }
439 }