converter/pc98_usb/matrix.c

   1 /*
   2 Copyright 2012 Jun Wako <wakojun@gmail.com>
   3
   4 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   5 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6 the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
   7 (at your option) any later version.
   8
   9 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12 GNU General Public License for more details.
  13
  14 You should have received a copy of the GNU General Public License
  15 along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16 */
  17
  18 #include <stdint.h>
  19 #include <stdbool.h>
  20 #include <avr/io.h>
  21 #include <util/delay.h>
  22 #include "print.h"
  23 #include "util.h"
  24 #include "matrix.h"
  25 #include "led.h"
  26 #include "debug.h"
  27 #include "protocol/serial.h"
  28
  29
  30 /*
  31  * Matrix Array usage:
  32  *
  33  * ROW: 16(4bits)
  34  * COL:  8(3bits)
  35  *
  36  *    8bit wide
  37  *   +---------+
  38  *  0|00 ... 07|
  39  *  1|08 ... 0F|
  40  *  :|   ...   |
  41  *  :|   ...   |
  42  *  E|70 ... 77|
  43  *  F|78 ... 7F|
  44  *   +---------+
  45  */
  46 static uint8_t matrix[MATRIX_ROWS];
  47 #define ROW(code)      ((code>>3)&0xF)
  48 #define COL(code)      (code&0x07)
  49
  50
  51 static void pc98_send(uint8_t data)
  52 {
  53     PC98_RDY_PORT |= (1<<PC98_RDY_BIT);
  54     _delay_ms(1);
  55     serial_send(data);
  56     _delay_ms(1);
  57     PC98_RDY_PORT &= ~(1<<PC98_RDY_BIT);
  58 }
  59
  60 static int16_t pc98_wait_response(void)
  61 {
  62     int16_t code = -1;
  63     uint8_t timeout = 255;
  64     while (timeout-- && (code = serial_recv2()) == -1) _delay_ms(1);
  65     return code;
  66 }
  67
  68 static void pc98_inhibit_repeat(void)
  69 {
  70     uint16_t code;
  71 RETRY:
  72     pc98_send(0x9C);
  73     code = pc98_wait_response();
  74     if (code != -1) dprintf("send 9C: %02X\n", code);
  75     if (code != 0xFA) return;
  76
  77     pc98_send(0x70);
  78     code = pc98_wait_response();
  79     if (code != -1) dprintf("send 70: %02X\n", code);
  80     if (code != 0xFA) goto RETRY;
  81 }
  82
  83 static uint8_t pc98_led = 0;
  84 static void pc98_led_set(void)
  85 {
  86     uint16_t code;
  87 RETRY:
  88     pc98_send(0x9D);
  89     code = pc98_wait_response();
  90     if (code != -1) dprintf("send 9D: %02X\n", code);
  91     if (code != 0xFA) return;
  92
  93     pc98_send(pc98_led);
  94     code = pc98_wait_response();
  95     if (code != -1) dprintf("send %02X: %02X\n", pc98_led, code);
  96     if (code != 0xFA) goto RETRY;
  97 }
  98
  99 void matrix_init(void)
 100 {
 101     PC98_RST_DDR |= (1<<PC98_RST_BIT);
 102     PC98_RDY_DDR |= (1<<PC98_RDY_BIT);
 103     PC98_RTY_DDR |= (1<<PC98_RTY_BIT);
 104     PC98_RST_PORT |= (1<<PC98_RST_BIT);
 105     PC98_RDY_PORT |= (1<<PC98_RDY_BIT);
 106     PC98_RTY_PORT |= (1<<PC98_RTY_BIT);
 107
 108
 109     serial_init();
 110
 111     // PC98 reset
 112     // https://archive.org/stream/PC9800TechnicalDataBookHARDWARE1993/PC-9800TechnicalDataBook_HARDWARE1993#page/n359
 113     PC98_RDY_PORT |=  (1<<PC98_RDY_BIT);    // RDY: high
 114     PC98_RST_PORT &= ~(1<<PC98_RST_BIT);    // RST: low
 115     _delay_us(15);                          // > 13us
 116     PC98_RST_PORT |= (1<<PC98_RST_BIT);     // RST: high
 117
 118     _delay_ms(50);
 119     pc98_inhibit_repeat();
 120
 121     // initialize matrix state: all keys off
 122     for (uint8_t i=0; i < MATRIX_ROWS; i++) matrix[i] = 0x00;
 123
 124     // ready to receive from keyboard
 125     PC98_RDY_PORT &= ~(1<<PC98_RDY_BIT);    // RDY: low
 126
 127     return;
 128 }
 129
 130 uint8_t matrix_scan(void)
 131 {
 132     uint16_t code;
 133     code = serial_recv2();
 134     if (code == -1) {
 135 #ifdef PC98_LED_CONTROL
 136         // Before sending command  we have to make sure that there is no unprocessed key in queue
 137         // otherwise keys will be missed during sending command
 138         if (pc98_led) {
 139             pc98_led_set();
 140             pc98_led = 0;
 141         }
 142 #endif
 143         return 0;
 144     }
 145
 146     dprintf("%02X ", code);
 147
 148     if (code&0x80) {
 149         // break code
 150         if (matrix_is_on(ROW(code), COL(code))) {
 151             matrix[ROW(code)] &= ~(1<<COL(code));
 152         }
 153     } else {
 154         // make code
 155         if (!matrix_is_on(ROW(code), COL(code))) {
 156             matrix[ROW(code)] |=  (1<<COL(code));
 157         }
 158     }
 159
 160     // PC-9801V keyboard requires RDY pulse.
 161     // This is not optimal place though, it works.
 162     PC98_RDY_PORT |=  (1<<PC98_RDY_BIT);    // RDY: high
 163     _delay_us(20);
 164     PC98_RDY_PORT &= ~(1<<PC98_RDY_BIT);    // RDY: low
 165     return code;
 166 }
 167
 168 inline
 169 uint8_t matrix_get_row(uint8_t row)
 170 {
 171     return matrix[row];
 172 }
 173
 174 void led_set(uint8_t usb_led)
 175 {
 176     // https://archive.org/stream/PC9800TechnicalDataBookHARDWARE1993/PC-9800TechnicalDataBook_HARDWARE1993#page/n161
 177     // http://www.webtech.co.jp/company/doc/undocumented_mem/io_kb.txt
 178     pc98_led = 0x70;
 179     if (usb_led & (1<<USB_LED_NUM_LOCK))    pc98_led |= (1<<0);
 180     if (usb_led & (1<<USB_LED_CAPS_LOCK))   pc98_led |= (1<<2);
 181     dprintf("usb_led: %02X\n", usb_led);
 182     dprintf("pc98_led: %02X\n", pc98_led);
 183 }