converter/usb_usb/usb_usb.cpp

   1 /*
   2 Copyright 2016 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
  21 // USB HID host
  22 #include "Usb.h"
  23 #include "usbhub.h"
  24 #include "hid.h"
  25 #include "hidboot.h"
  26 #include "parser.h"
  27
  28 #include "keycode.h"
  29 #include "util.h"
  30 #include "print.h"
  31 #include "debug.h"
  32 #include "timer.h"
  33 #include "matrix.h"
  34 #include "led.h"
  35 #include "host.h"
  36 #include "keyboard.h"
  37
  38
  39 /* KEY CODE to Matrix
  40  *
  41  * HID keycode(1 byte):
  42  * Higher 5 bits indicates ROW and lower 3 bits COL.
  43  *
  44  *  7 6 5 4 3 2 1 0
  45  * +---------------+
  46  * |  ROW  |  COL  |
  47  * +---------------+
  48  *
  49  * Matrix space(16 * 16):
  50  *   r\c0123456789ABCDEF
  51  *   0 +----------------+
  52  *   : |                |
  53  *   : |                |
  54  *  16 +----------------+
  55  */
  56 #define ROW_MASK 0xF0
  57 #define COL_MASK 0x0F
  58 #define CODE(row, col)  (((row) << 4) | (col))
  59 #define ROW(code)       (((code) & ROW_MASK) >> 4)
  60 #define COL(code)       ((code) & COL_MASK)
  61 #define ROW_BITS(code)  (1 << COL(code))
  62
  63
  64 // Integrated key state of all keyboards
  65 static report_keyboard_t keyboard_report;
  66
  67 static bool matrix_is_mod =false;
  68
  69 /*
  70  * USB Host Shield HID keyboards
  71  * This supports two cascaded hubs and four keyboards
  72  */
  73 USB usb_host;
  74 USBHub hub1(&usb_host);
  75 USBHub hub2(&usb_host);
  76 HIDBoot<HID_PROTOCOL_KEYBOARD>    kbd1(&usb_host);
  77 HIDBoot<HID_PROTOCOL_KEYBOARD>    kbd2(&usb_host);
  78 HIDBoot<HID_PROTOCOL_KEYBOARD>    kbd3(&usb_host);
  79 HIDBoot<HID_PROTOCOL_KEYBOARD>    kbd4(&usb_host);
  80 KBDReportParser kbd_parser1;
  81 KBDReportParser kbd_parser2;
  82 KBDReportParser kbd_parser3;
  83 KBDReportParser kbd_parser4;
  84
  85
  86 uint8_t matrix_rows(void) { return MATRIX_ROWS; }
  87 uint8_t matrix_cols(void) { return MATRIX_COLS; }
  88 bool matrix_has_ghost(void) { return false; }
  89 void matrix_init(void) {
  90     // USB Host Shield setup
  91     usb_host.Init();
  92     kbd1.SetReportParser(0, (HIDReportParser*)&kbd_parser1);
  93     kbd2.SetReportParser(0, (HIDReportParser*)&kbd_parser2);
  94     kbd3.SetReportParser(0, (HIDReportParser*)&kbd_parser3);
  95     kbd4.SetReportParser(0, (HIDReportParser*)&kbd_parser4);
  96 }
  97
  98 static void or_report(report_keyboard_t report) {
  99     // integrate reports into keyboard_report
 100     keyboard_report.mods |= report.mods;
 101     for (uint8_t i = 0; i < KEYBOARD_REPORT_KEYS; i++) {
 102         if (IS_ANY(report.keys[i])) {
 103             for (uint8_t j = 0; j < KEYBOARD_REPORT_KEYS; j++) {
 104                 if (! keyboard_report.keys[j]) {
 105                     keyboard_report.keys[j] = report.keys[i];
 106                     break;
 107                 }
 108             }
 109         }
 110     }
 111 }
 112
 113 uint8_t matrix_scan(void) {
 114     static uint16_t last_time_stamp1 = 0;
 115     static uint16_t last_time_stamp2 = 0;
 116     static uint16_t last_time_stamp3 = 0;
 117     static uint16_t last_time_stamp4 = 0;
 118
 119     // check report came from keyboards
 120     if (kbd_parser1.time_stamp != last_time_stamp1 ||
 121         kbd_parser2.time_stamp != last_time_stamp2 ||
 122         kbd_parser3.time_stamp != last_time_stamp3 ||
 123         kbd_parser4.time_stamp != last_time_stamp4) {
 124
 125         last_time_stamp1 = kbd_parser1.time_stamp;
 126         last_time_stamp2 = kbd_parser2.time_stamp;
 127         last_time_stamp3 = kbd_parser3.time_stamp;
 128         last_time_stamp4 = kbd_parser4.time_stamp;
 129
 130         // clear and integrate all reports
 131         keyboard_report = {};
 132         or_report(kbd_parser1.report);
 133         or_report(kbd_parser2.report);
 134         or_report(kbd_parser3.report);
 135         or_report(kbd_parser4.report);
 136
 137         matrix_is_mod = true;
 138
 139         dprintf("state:  %02X %02X", keyboard_report.mods, keyboard_report.reserved);
 140         for (uint8_t i = 0; i < KEYBOARD_REPORT_KEYS; i++) {
 141             dprintf(" %02X", keyboard_report.keys[i]);
 142         }
 143         dprint("\r\n");
 144     } else {
 145         matrix_is_mod = false;
 146     }
 147
 148     uint16_t timer;
 149     timer = timer_read();
 150     usb_host.Task();
 151     timer = timer_elapsed(timer);
 152     if (timer > 100) {
 153         dprintf("host.Task: %d\n", timer);
 154     }
 155
 156     static uint8_t usb_state = 0;
 157     if (usb_state != usb_host.getUsbTaskState()) {
 158         usb_state = usb_host.getUsbTaskState();
 159         dprintf("usb_state: %02X\n", usb_state);
 160
 161         // restore LED state when keyboard comes up
 162         if (usb_state == USB_STATE_RUNNING) {
 163             dprintf("speed: %s\n", usb_host.getVbusState()==FSHOST ? "full" : "low");
 164             keyboard_set_leds(host_keyboard_leds());
 165         }
 166     }
 167     return 1;
 168 }
 169
 170 bool matrix_is_modified(void) {
 171     return matrix_is_mod;
 172 }
 173
 174 bool matrix_is_on(uint8_t row, uint8_t col) {
 175     uint8_t code = CODE(row, col);
 176
 177     if (IS_MOD(code)) {
 178         if (keyboard_report.mods & ROW_BITS(code)) {
 179             return true;
 180         }
 181     }
 182     for (uint8_t i = 0; i < KEYBOARD_REPORT_KEYS; i++) {
 183         if (keyboard_report.keys[i] == code) {
 184             return true;
 185         }
 186     }
 187     return false;
 188 }
 189
 190 matrix_row_t matrix_get_row(uint8_t row) {
 191     uint16_t row_bits = 0;
 192
 193     if (IS_MOD(CODE(row, 0)) && keyboard_report.mods) {
 194         row_bits |= keyboard_report.mods;
 195     }
 196
 197     for (uint8_t i = 0; i < KEYBOARD_REPORT_KEYS; i++) {
 198         if (IS_ANY(keyboard_report.keys[i])) {
 199             if (row == ROW(keyboard_report.keys[i])) {
 200                 row_bits |= ROW_BITS(keyboard_report.keys[i]);
 201             }
 202         }
 203     }
 204     return row_bits;
 205 }
 206
 207 uint8_t matrix_key_count(void) {
 208     uint8_t count = 0;
 209
 210     count += bitpop(keyboard_report.mods);
 211     for (uint8_t i = 0; i < KEYBOARD_REPORT_KEYS; i++) {
 212         if (IS_ANY(keyboard_report.keys[i])) {
 213             count++;
 214         }
 215     }
 216     return count;
 217 }
 218
 219 void matrix_print(void) {
 220     print("\nr/c 0123456789ABCDEF\n");
 221     for (uint8_t row = 0; row < matrix_rows(); row++) {
 222         xprintf("%02d: ", row);
 223         print_bin_reverse16(matrix_get_row(row));
 224         print("\n");
 225     }
 226 }
 227
 228 void led_set(uint8_t usb_led)
 229 {
 230     if (kbd1.isReady()) kbd1.SetReport(0, 0, 2, 0, 1, &usb_led);
 231     if (kbd2.isReady()) kbd2.SetReport(0, 0, 2, 0, 1, &usb_led);
 232     if (kbd3.isReady()) kbd3.SetReport(0, 0, 2, 0, 1, &usb_led);
 233     if (kbd4.isReady()) kbd4.SetReport(0, 0, 2, 0, 1, &usb_led);
 234 }