msp430/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 EAP_RX_BUF                  UCA0RXBUF
  33 #define EAP_TX_BUF                  UCA0TXBUF
  34
  35 #define EAP_RX_VECTOR               USCIAB0RX_VECTOR
  36 #define EAP_TX_VECTOR               USCIAB0TX_VECTOR
  37 #define EAP_TX_ACK_VECTOR           PORT2_VECTOR
  38
  39 #define EAP_RX_ENABLE()             (P1SEL |= BIT1, P1SEL2 |= BIT1)
  40 #define EAP_RX_DISABLE()            (P1SEL &= ~BIT1, P1SEL2 &= ~BIT1)
  41 #define EAP_TX_ENABLE()             (P1SEL |= BIT2, P1SEL2 |= BIT2)
  42 #define EAP_TX_DISABLE()            (P1SEL &= ~BIT2, P1SEL2 &= ~BIT2)
  43
  44 #define EAP_RX_ACK_CONFIG()         (P2DIR |= BIT0)
  45 #define EAP_RX_ACK_SET()            (P2OUT |= BIT0)
  46 #define EAP_RX_ACK_CLR()            (P2OUT &= ~BIT0)
  47
  48 #define EAP_TX_ACK_CONFIG()         (P2DIR &= ~BIT1, P2IES |= BIT1, P2IFG &= ~BIT1, P2IE |= BIT1)
  49 #define EAP_TX_ACK_TST()            (P2IFG & BIT1)
  50 #define EAP_TX_ACK_CLR()            (P2IFG &= ~BIT1)
  51
  52 #define EAP_RX_INT_CLR()            (IFG2 &= ~UCA0RXIFG)
  53 #define EAP_RX_INT_ENABLE()         (IE2 |= UCA0RXIE)
  54 #define EAP_TX_INT_CLR()            (IFG2 &= ~UCA0TXIFG)
  55 #define EAP_TX_INT_DISABLE()        (IE2 &= ~UCA0TXIE)
  56 #define EAP_TX_INT_ENABLE()         (IE2 |= UCA0TXIE)
  57
  58 #define MCLK_TICKS_PER_MS           1000L
  59 #define ACLK_TICKS_PER_SECOND       1500L /* was 12000L with divider /1 */
  60 #define UART_WATCHDOG_PERIOD        (ACLK_TICKS_PER_SECOND * 250) / 1000
  61
  62 #define UART_WATCH_DISABLE()        (TA1CCTL1 = 0)                                              // Turn off CCR1 Interrupt
  63 #define UART_WATCH_ENABLE()         (TA1CCR1 = TA1R + UART_WATCHDOG_PERIOD, TA1CCTL1 = CCIE)    // Set CCR1, and Enable CCR1 Interrupt
  64
  65 #ifdef __GNUC__
  66 #define DINT()                      __disable_interrupt()
  67 #define EINT()                      __enable_interrupt()
  68 #define INTERRUPT
  69 #define SLEEP()                     _BIS_SR(LPM3_bits + GIE)
  70 #define WAKEUP()                    _BIC_SR_IRQ(LPM3_bits)
  71 #endif
  72
  73 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
  74 #define DINT()                      (_disable_interrupt())
  75 #define EINT()                      (_enable_interrupt())
  76 #define INTERRUPT interrupt
  77 #define SLEEP()                     (__bis_SR_register(LPM3_bits + GIE))
  78 #define WAKEUP()                    (__bic_SR_register_on_exit(LPM3_bits))
  79 #endif
  80
  81 #define NUM_HANDLERS 5
  82
  83 #define EVENT3_HANDLER_ID      0
  84 #define EVENT4_HANDLER_ID      1
  85 #define EVENT5_HANDLER_ID      2
  86 #define TICK_HANDLER_ID        3
  87 #define DISPATCH_HANDLER_ID    4
  88
  89 static void gpioHandler(uint8_t id);
  90 static void postEvent(uint8_t handlerId);
  91
  92 static Hal_Handler appGpioHandler;
  93 static volatile uint16_t handlerEvents = 0;
  94 static uint16_t clockTick = 0;
  95 static Hal_Handler handlerTab[NUM_HANDLERS];
  96 static uint32_t gpioCount[3];
  97 static bool timerActive[3] = {false, false, false};
  98 static uint16_t timerPoint[3];
  99
 100 /* -------- INTERNAL FUNCTIONS -------- */
 101
 102 static void gpioHandler(uint8_t id) {
 103     uint8_t i;
 104     uint16_t now, left;
 105
 106     if (timerActive[id])
 107         return;
 108     timerActive[id] = true;
 109     now = TA1R;
 110     timerPoint[id] = now + ACLK_TICKS_PER_SECOND; // One second ahead
 111     left = ACLK_TICKS_PER_SECOND;
 112     for (i = 0; i < 3; i++)
 113         if (timerActive[i] && (timerPoint[i] - now) < left) {
 114             left = timerPoint[i] - now;
 115         }
 116     TA1CCR0 = now + left;
 117     TA1CCTL0 = CCIE;
 118 }
 119
 120 static void tickHandler(uint16_t clock) {
 121     uint8_t i;
 122
 123     for (i = 0; i < 3; i++)
 124         if (timerActive[i] && timerPoint[i] == clock) {
 125             uint32_t count = Hal_gpioCount(i);
 126
 127             if (count) {
 128                 ; // update timer; call jitter handler
 129             } else {
 130                 ; // clear timer; call app gpio handler
 131             }
 132         }
 133     // if all timers are unset, disable ticker.
 134 }
 135
 136 static void postEvent(uint8_t handlerId) {
 137     uint8_t key = Em_Hal_lock();
 138     handlerEvents |= 1 << handlerId;
 139     Em_Hal_unlock(key);
 140 }
 141
 142 /* -------- APP-HAL INTERFACE -------- */
 143
 144 void Hal_gpioEnable(Hal_Handler handler) {
 145     uint8_t id;
 146     uint16_t mask;
 147
 148     for (id = 0, mask = BIT3; id < 3; id++, mask <<= 1) {
 149         handlerTab[id] = gpioHandler;
 150         appGpioHandler = handler;
 151         (P1DIR &= ~mask, P1REN |= mask, P1OUT |= mask, P1IES |= mask);
 152         Hal_delay(100);
 153         (P1IFG &= ~mask, P1IE |= mask);
 154     }
 155     handlerTab[TICK_HANDLER_ID] = tickHandler;
 156 }
 157
 158 void Hal_connected(void) {
 159 }
 160
 161 void Hal_delay(uint16_t msecs) {
 162     while (msecs--) {
 163         __delay_cycles(MCLK_TICKS_PER_MS);
 164     }
 165 }
 166
 167 void Hal_disconnected(void) {
 168 }
 169
 170 void Hal_init(void) {
 171
 172     /* setup clocks */
 173
 174     WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
 175     /* MCLK = DCOCLK */
 176     /* MCLK divider = /1 */
 177     /* SMCLK divider = /1 */
 178     BCSCTL2 = SELM_0 + DIVM_0 + DIVS_0;
 179     if (CALBC1_1MHZ != 0xFF) {
 180         DCOCTL = 0x00;
 181         BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ;      /* Set DCO to 1MHz */
 182         DCOCTL = CALDCO_1MHZ;
 183     }
 184     /* XT2 is off (Not used for MCLK/SMCLK) */
 185     /* ACLK divider = /8 */
 186     BCSCTL1 |= XT2OFF + DIVA_3;
 187     /* XT2 range = 0.4 - 1 MHz */
 188     /* LFXT1 range/VLO = VLOCLK (or 3-16 MHz if XTS=1) */
 189     /* Capacitor 6 pF */
 190     BCSCTL3 = XT2S_0 + LFXT1S_2 + XCAP_1;
 191
 192     /* setup LEDs */
 193
 194     GREEN_LED_CONFIG();
 195     GREEN_LED_OFF();
 196     RED_LED_CONFIG();
 197     RED_LED_OFF();
 198
 199     /* setup TimerA1 */
 200     TA1CTL = TASSEL_1 + MC_2;           // ACLK, Continuous mode
 201     UART_WATCH_DISABLE();
 202
 203     /* setup UART */
 204
 205     UCA0CTL1 |= UCSWRST;
 206
 207     EAP_RX_ENABLE();
 208     EAP_TX_ENABLE();
 209
 210     EAP_RX_ACK_CONFIG();
 211     EAP_RX_ACK_SET();
 212
 213     EAP_TX_ACK_CONFIG();
 214
 215     // suspend the MCM
 216     EAP_RX_ACK_CLR();
 217
 218     UCA0CTL1 = UCSSEL_2 + UCSWRST;
 219     UCA0MCTL = UCBRF_0 + UCBRS_6;
 220     UCA0BR0 = 8;
 221     UCA0CTL1 &= ~UCSWRST;
 222
 223     handlerTab[DISPATCH_HANDLER_ID] = Em_Message_dispatch;
 224 }
 225
 226 void Hal_idleLoop(void) {
 227
 228     EINT();
 229     for (;;) {
 230
 231         // atomically read/clear all handlerEvents
 232         DINT();
 233         uint16_t events = handlerEvents;
 234         handlerEvents = 0;
 235
 236         if (events) {   // dispatch all current events
 237             EINT();
 238             uint16_t mask;
 239             uint8_t id;
 240             for (id = 0, mask = 0x1; id < NUM_HANDLERS; id++, mask <<= 1) {
 241                 if ((events & mask) && handlerTab[id]) {
 242                     if (id == TICK_HANDLER_ID)
 243                         handlerTab[id](TA1R);
 244                     else
 245                         handlerTab[id](id);
 246                 }
 247             }
 248         }
 249         else {          // await more events
 250             SLEEP();    // this also enables interrupts
 251         }
 252     }
 253 }
 254
 255 void Hal_greenLedOn(void) {
 256     GREEN_LED_ON();
 257 }
 258
 259 void Hal_greenLedOff(void) {
 260     GREEN_LED_OFF();
 261 }
 262
 263 bool Hal_greenLedRead(void) {
 264     return GREEN_LED_READ();
 265 }
 266
 267 void Hal_greenLedToggle(void) {
 268     GREEN_LED_TOGGLE();
 269 }
 270
 271 void Hal_redLedOn(void) {
 272     RED_LED_ON();
 273 }
 274
 275 void Hal_redLedOff(void) {
 276     RED_LED_OFF();
 277 }
 278
 279 bool Hal_redLedRead(void) {
 280     return RED_LED_READ();
 281 }
 282
 283 void Hal_redLedToggle(void) {
 284     RED_LED_TOGGLE();
 285 }
 286
 287 uint16_t Hal_tickStart(uint16_t msecs, void (*handler)(uint16_t clock)) {
 288     handlerTab[TICK_HANDLER_ID] = handler;
 289     uint16_t clockTick = (ACLK_TICKS_PER_SECOND * msecs) / 1000;
 290     uint16_t then = TA1R + clockTick;
 291     TA1CCR0 = then;               // Set the CCR0 interrupt for msecs from now.
 292     TA1CCTL0 = CCIE;                            // Enable the CCR0 interrupt
 293     return then;
 294 }
 295
 296 void Hal_tickStop(void) {
 297     handlerTab[TICK_HANDLER_ID] = 0;
 298     TA1CCR0 = 0;
 299     TA1CCTL0 = 0;
 300 }
 301
 302 uint32_t Hal_gpioCount(uint8_t id) {
 303     DINT();
 304     uint32_t count = gpioCount[id];
 305     gpioCount[id] = 0;
 306     EINT();
 307     return count;
 308 }
 309
 310 /* -------- SRT-HAL INTERFACE -------- */
 311
 312 uint8_t Em_Hal_lock(void) {
 313         uint8_t key = _get_interrupt_state();
 314     #ifdef __GNUC__
 315         __disable_interrupt();
 316     #endif
 317     #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 318         _disable_interrupt();
 319     #endif
 320         return key;
 321 }
 322
 323 void Em_Hal_reset(void) {
 324     uint8_t key = Em_Hal_lock();
 325     EAP_RX_ACK_CLR();    // suspend the MCM
 326     Hal_delay(100);
 327     EAP_RX_ACK_SET();    // reset the MCM
 328     Hal_delay(500);
 329     EAP_RX_INT_CLR();
 330     EAP_TX_INT_CLR();
 331     EAP_TX_ACK_CLR();
 332     EAP_RX_INT_ENABLE();
 333     Em_Hal_unlock(key);
 334 }
 335
 336 void Em_Hal_startSend() {
 337     EAP_TX_BUF = Em_Message_startTx();
 338 }
 339
 340 void Em_Hal_unlock(uint8_t key) {
 341         _set_interrupt_state(key);
 342 }
 343
 344 void Em_Hal_watchOff(void) {
 345     UART_WATCH_DISABLE();
 346 }
 347
 348 void Em_Hal_watchOn(void) {
 349     UART_WATCH_ENABLE();
 350 }
 351
 352 /* -------- INTERRUPT SERVICE ROUTINES -------- */
 353
 354 #ifdef __GNUC__
 355     __attribute__((interrupt(PORT1_VECTOR)))
 356 #endif
 357 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 358     #pragma vector=PORT1_VECTOR
 359 #endif
 360 INTERRUPT void gpioIsr(void) {
 361     uint8_t id;
 362     uint16_t mask;
 363
 364     for (id = 0, mask = BIT3; id < 3; id++, mask <<= 1)
 365         if (GPIO_FIRED(mask)) {
 366             gpioCount[id]++;
 367             postEvent(id);
 368         }
 369     WAKEUP();
 370 }
 371
 372 #ifdef __GNUC__
 373     __attribute__((interrupt(EAP_RX_VECTOR)))
 374 #endif
 375 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 376     #pragma vector=EAP_RX_VECTOR
 377 #endif
 378 INTERRUPT void rxIsr(void) {
 379     uint8_t b = EAP_RX_BUF;
 380     Em_Message_startRx();
 381     EAP_RX_ACK_CLR();
 382     EAP_RX_ACK_SET();
 383     if (Em_Message_addByte(b)) {
 384         postEvent(DISPATCH_HANDLER_ID);
 385     }
 386     WAKEUP();
 387 }
 388
 389 #ifdef __GNUC__
 390     __attribute__((interrupt(TIMER1_A0_VECTOR)))
 391 #endif
 392 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 393     #pragma vector=TIMER1_A0_VECTOR
 394 #endif
 395 INTERRUPT void timerIsr(void) {
 396     TA1CCR0 += clockTick;
 397     postEvent(TICK_HANDLER_ID);
 398     WAKEUP();
 399 }
 400
 401 #ifdef __GNUC__
 402     __attribute__((interrupt(EAP_TX_ACK_VECTOR)))
 403 #endif
 404 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 405     #pragma vector=EAP_TX_ACK_VECTOR
 406 #endif
 407 INTERRUPT void txAckIsr(void) {
 408     if (EAP_TX_ACK_TST()) {
 409         uint8_t b;
 410         if (Em_Message_getByte(&b)) {
 411             EAP_TX_BUF = b;
 412         }
 413         EAP_TX_ACK_CLR();
 414     }
 415     WAKEUP();
 416 }
 417
 418 #ifdef __GNUC__
 419     __attribute__((interrupt(TIMER1_A1_VECTOR)))
 420 #endif
 421 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 422     #pragma vector=TIMER1_A1_VECTOR
 423 #endif
 424 INTERRUPT void uartWatchdogIsr(void) {
 425     switch (TA1IV) {
 426     case  2:  // CCR1
 427         UART_WATCH_DISABLE();
 428         Em_Message_restart();
 429         WAKEUP();
 430         break;
 431     }
 432 }