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
  97
  98 /* -------- APP-HAL INTERFACE -------- */
  99
 100 void Hal_gpioEnable(Hal_Handler handler) {
 101     uint8_t id;
 102     uint16_t mask;
 103
 104     for (id = 0, mask = BIT3; id < 3; id++, mask <<= 1) {
 105         handlerTab[id] = gpioHandler;
 106         appGpioHandler = handler;
 107         (P1DIR &= ~mask, P1REN |= mask, P1OUT |= mask, P1IES |= mask);
 108         Hal_delay(100);
 109         (P1IFG &= ~mask, P1IE |= mask);
 110     }
 111 }
 112
 113 void Hal_connected(void) {
 114 }
 115
 116 void Hal_delay(uint16_t msecs) {
 117     while (msecs--) {
 118         __delay_cycles(MCLK_TICKS_PER_MS);
 119     }
 120 }
 121
 122 void Hal_disconnected(void) {
 123 }
 124
 125 void Hal_init(void) {
 126
 127     /* setup clocks */
 128
 129     WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
 130     /* MCLK = DCOCLK */
 131     /* MCLK divider = /1 */
 132     /* SMCLK divider = /1 */
 133     BCSCTL2 = SELM_0 + DIVM_0 + DIVS_0;
 134     if (CALBC1_1MHZ != 0xFF) {
 135         DCOCTL = 0x00;
 136         BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ;      /* Set DCO to 1MHz */
 137         DCOCTL = CALDCO_1MHZ;
 138     }
 139     /* XT2 is off (Not used for MCLK/SMCLK) */
 140     /* ACLK divider = /8 */
 141     BCSCTL1 |= XT2OFF + DIVA_3;
 142     /* XT2 range = 0.4 - 1 MHz */
 143     /* LFXT1 range/VLO = VLOCLK (or 3-16 MHz if XTS=1) */
 144     /* Capacitor 6 pF */
 145     BCSCTL3 = XT2S_0 + LFXT1S_2 + XCAP_1;
 146
 147     /* setup LEDs */
 148
 149     GREEN_LED_CONFIG();
 150     GREEN_LED_OFF();
 151     RED_LED_CONFIG();
 152     RED_LED_OFF();
 153
 154     /* setup TimerA1 */
 155     TA1CTL = TASSEL_1 + MC_2;           // ACLK, Continuous mode
 156     UART_WATCH_DISABLE();
 157
 158     /* setup UART */
 159
 160     UCA0CTL1 |= UCSWRST;
 161
 162     EAP_RX_ENABLE();
 163     EAP_TX_ENABLE();
 164
 165     EAP_RX_ACK_CONFIG();
 166     EAP_RX_ACK_SET();
 167
 168     EAP_TX_ACK_CONFIG();
 169
 170     // suspend the MCM
 171     EAP_RX_ACK_CLR();
 172
 173     UCA0CTL1 = UCSSEL_2 + UCSWRST;
 174     UCA0MCTL = UCBRF_0 + UCBRS_6;
 175     UCA0BR0 = 8;
 176     UCA0CTL1 &= ~UCSWRST;
 177
 178     handlerTab[DISPATCH_HANDLER_ID] = Em_Message_dispatch;
 179 }
 180
 181 void Hal_idleLoop(void) {
 182
 183     EINT();
 184     for (;;) {
 185
 186         // atomically read/clear all handlerEvents
 187         DINT();
 188         uint16_t events = handlerEvents;
 189         handlerEvents = 0;
 190
 191         if (events) {   // dispatch all current events
 192             EINT();
 193             uint16_t mask;
 194             uint8_t id;
 195             for (id = 0, mask = 0x1; id < NUM_HANDLERS; id++, mask <<= 1) {
 196                 if ((events & mask) && handlerTab[id]) {
 197                     handlerTab[id](id);
 198                 }
 199             }
 200         }
 201         else {          // await more events
 202             SLEEP();
 203         }
 204     }
 205 }
 206
 207 void Hal_greenLedOn(void) {
 208     GREEN_LED_ON();
 209 }
 210
 211 void Hal_greenLedOff(void) {
 212     GREEN_LED_OFF();
 213 }
 214
 215 bool Hal_greenLedRead(void) {
 216     return GREEN_LED_READ();
 217 }
 218
 219 void Hal_greenLedToggle(void) {
 220     GREEN_LED_TOGGLE();
 221 }
 222
 223 void Hal_redLedOn(void) {
 224     RED_LED_ON();
 225 }
 226
 227 void Hal_redLedOff(void) {
 228     RED_LED_OFF();
 229 }
 230
 231 bool Hal_redLedRead(void) {
 232     return RED_LED_READ();
 233 }
 234
 235 void Hal_redLedToggle(void) {
 236     RED_LED_TOGGLE();
 237 }
 238
 239 void Hal_tickStart(uint16_t msecs, Hal_Handler handler) {
 240     handlerTab[TICK_HANDLER_ID] = handler;
 241     clockTick = (ACLK_TICKS_PER_SECOND * msecs) / 1000;
 242     TA1CCR0 = TA1R + clockTick;                 // Set the CCR0 interrupt for msecs from now.
 243     TA1CCTL0 = CCIE;                            // Enable the CCR0 interrupt
 244 }
 245
 246 void Hal_tickStop(void) {
 247     handlerTab[TICK_HANDLER_ID] = 0;
 248     TA1CCR0 = 0;
 249     TA1CCTL0 = 0;
 250 }
 251
 252 /* -------- SRT-HAL INTERFACE -------- */
 253
 254 uint8_t Em_Hal_lock(void) {
 255         uint8_t key = _get_interrupt_state();
 256     #ifdef __GNUC__
 257         __disable_interrupt();
 258     #endif
 259     #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 260         _disable_interrupt();
 261     #endif
 262         return key;
 263 }
 264
 265 void Em_Hal_reset(void) {
 266     uint8_t key = Em_Hal_lock();
 267     EAP_RX_ACK_CLR();    // suspend the MCM
 268     Hal_delay(100);
 269     EAP_RX_ACK_SET();    // reset the MCM
 270     Hal_delay(500);
 271     EAP_RX_INT_CLR();
 272     EAP_TX_INT_CLR();
 273     EAP_TX_ACK_CLR();
 274     EAP_RX_INT_ENABLE();
 275     Em_Hal_unlock(key);
 276 }
 277
 278 void Em_Hal_startSend() {
 279     EAP_TX_BUF = Em_Message_startTx();
 280 }
 281
 282 void Em_Hal_unlock(uint8_t key) {
 283         _set_interrupt_state(key);
 284 }
 285
 286 void Em_Hal_watchOff(void) {
 287     UART_WATCH_DISABLE();
 288 }
 289
 290 void Em_Hal_watchOn(void) {
 291     UART_WATCH_ENABLE();
 292 }
 293
 294
 295 /* -------- INTERNAL FUNCTIONS -------- */
 296
 297 static void gpioHandler(uint8_t id) {
 298     uint16_t mask = BIT3 << id;
 299
 300     Hal_delay(GPIO_DEBOUNCE_MSECS);
 301     if (GPIO_LOW(mask) && appGpioHandler)
 302         appGpioHandler(id);
 303     GPIO_ENABLE(mask);
 304 }
 305
 306 static void postEvent(uint8_t handlerId) {
 307     uint8_t key = Em_Hal_lock();
 308     handlerEvents |= 1 << handlerId;
 309     Em_Hal_unlock(key);
 310 }
 311
 312 /* -------- INTERRUPT SERVICE ROUTINES -------- */
 313
 314 #ifdef __GNUC__
 315     __attribute__((interrupt(PORT1_VECTOR)))
 316 #endif
 317 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 318     #pragma vector=PORT1_VECTOR
 319 #endif
 320 INTERRUPT void gpioIsr(void) {
 321     uint8_t id;
 322     uint16_t mask;
 323
 324     for (id = 0, mask = BIT3; id < 3; id++, mask <<= 1)
 325         if (GPIO_FIRED(mask)) {
 326             postEvent(id);
 327             GPIO_DISABLE(mask);
 328         }
 329     WAKEUP();
 330 }
 331
 332 #ifdef __GNUC__
 333     __attribute__((interrupt(EAP_RX_VECTOR)))
 334 #endif
 335 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 336     #pragma vector=EAP_RX_VECTOR
 337 #endif
 338 INTERRUPT void rxIsr(void) {
 339     uint8_t b = EAP_RX_BUF;
 340     Em_Message_startRx();
 341     EAP_RX_ACK_CLR();
 342     EAP_RX_ACK_SET();
 343     if (Em_Message_addByte(b)) {
 344         postEvent(DISPATCH_HANDLER_ID);
 345     }
 346     WAKEUP();
 347 }
 348
 349 #ifdef __GNUC__
 350     __attribute__((interrupt(TIMER1_A0_VECTOR)))
 351 #endif
 352 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 353     #pragma vector=TIMER1_A0_VECTOR
 354 #endif
 355 INTERRUPT void timerIsr(void) {
 356     TA1CCR0 += clockTick;
 357     postEvent(TICK_HANDLER_ID);
 358     WAKEUP();
 359 }
 360
 361 #ifdef __GNUC__
 362     __attribute__((interrupt(EAP_TX_ACK_VECTOR)))
 363 #endif
 364 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 365     #pragma vector=EAP_TX_ACK_VECTOR
 366 #endif
 367 INTERRUPT void txAckIsr(void) {
 368     if (EAP_TX_ACK_TST()) {
 369         uint8_t b;
 370         if (Em_Message_getByte(&b)) {
 371             EAP_TX_BUF = b;
 372         }
 373         EAP_TX_ACK_CLR();
 374     }
 375     WAKEUP();
 376 }
 377
 378 #ifdef __GNUC__
 379     __attribute__((interrupt(TIMER1_A1_VECTOR)))
 380 #endif
 381 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
 382     #pragma vector=TIMER1_A1_VECTOR
 383 #endif
 384 INTERRUPT void uartWatchdogIsr(void) {
 385     switch (TA1IV) {
 386     case  2:  // CCR1
 387         UART_WATCH_DISABLE();
 388         Em_Message_restart();
 389         WAKEUP();
 390         break;
 391     }
 392 }