tmk_core/protocol/ibmpc.h

   1 /*
   2 Copyright 2010,2011,2012,2013,2019 Jun WAKO <wakojun@gmail.com>
   3
   4 This software is licensed with a Modified BSD License.
   5 All of this is supposed to be Free Software, Open Source, DFSG-free,
   6 GPL-compatible, and OK to use in both free and proprietary applications.
   7 Additions and corrections to this file are welcome.
   8
   9
  10 Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11 modification, are permitted provided that the following conditions are met:
  12
  13 * Redistributions of source code must retain the above copyright
  14   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15
  16 * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17   notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  18   the documentation and/or other materials provided with the
  19   distribution.
  20
  21 * Neither the name of the copyright holders nor the names of
  22   contributors may be used to endorse or promote products derived
  23   from this software without specific prior written permission.
  24
  25 THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
  26 AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27 IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28 ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
  29 LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  30 CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  31 SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  32 INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  33 CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  34 ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  35 POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  36 */
  37
  38 #ifndef IBMPC_H
  39 #define IBMPC_H
  40
  41 #include <stdbool.h>
  42 #include "wait.h"
  43 #include "print.h"
  44
  45 /*
  46  * IBM PC keyboard protocol
  47  *
  48  * PS/2 Resources
  49  * --------------
  50  * [1] The PS/2 Mouse/Keyboard Protocol
  51  * http://www.computer-engineering.org/ps2protocol/
  52  * Concise and thorough primer of PS/2 protocol.
  53  *
  54  * [2] Keyboard and Auxiliary Device Controller
  55  * http://www.mcamafia.de/pdf/ibm_hitrc07.pdf
  56  * Signal Timing and Format
  57  *
  58  * [3] Keyboards(101- and 102-key)
  59  * http://www.mcamafia.de/pdf/ibm_hitrc11.pdf
  60  * Keyboard Layout, Scan Code Set, POR, and Commands.
  61  *
  62  * [4] PS/2 Reference Manuals
  63  * http://www.mcamafia.de/pdf/ibm_hitrc07.pdf
  64  * Collection of IBM Personal System/2 documents.
  65  *
  66  * [5] TrackPoint Engineering Specifications for version 3E
  67  * https://web.archive.org/web/20100526161812/http://wwwcssrv.almaden.ibm.com/trackpoint/download.html
  68  */
  69 #define IBMPC_ACK         0xFA
  70 #define IBMPC_RESEND      0xFE
  71 #define IBMPC_SET_LED     0xED
  72
  73 #define IBMPC_PROTOCOL_AT   0
  74 #define IBMPC_PROTOCOL_XT   1
  75
  76 // TODO: error numbers
  77 #define IBMPC_ERR_NONE        0
  78 #define IBMPC_ERR_RECV        0x00
  79 #define IBMPC_ERR_SEND        0x10
  80 #define IBMPC_ERR_TIMEOUT     0x20
  81 #define IBMPC_ERR_FULL        0x40
  82 #define IBMPC_ERR_ILLEGAL     0x80
  83
  84 #define IBMPC_LED_SCROLL_LOCK 0
  85 #define IBMPC_LED_NUM_LOCK    1
  86 #define IBMPC_LED_CAPS_LOCK   2
  87
  88
  89 extern volatile uint8_t ibmpc_protocol;
  90 extern volatile uint8_t ibmpc_error;
  91
  92 void ibmpc_host_init(void);
  93 void ibmpc_host_enable(void);
  94 void ibmpc_host_disable(void);
  95 int16_t ibmpc_host_send(uint8_t data);
  96 int16_t ibmpc_host_recv_response(void);
  97 int16_t ibmpc_host_recv(void);
  98 void ibmpc_host_isr_clear(void);
  99 void ibmpc_host_set_led(uint8_t usb_led);
 100
 101
 102 /*--------------------------------------------------------------------
 103  * static functions
 104  *------------------------------------------------------------------*/
 105 #if defined(__AVR__)
 106 /*
 107  * Clock
 108  */
 109 static inline void clock_lo(void)
 110 {
 111     IBMPC_CLOCK_PORT &= ~(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 112     IBMPC_CLOCK_DDR  |=  (1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 113 }
 114
 115 static inline void clock_hi(void)
 116 {
 117     /* input with pull up */
 118     IBMPC_CLOCK_DDR  &= ~(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 119     IBMPC_CLOCK_PORT |=  (1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 120 }
 121
 122 static inline bool clock_in(void)
 123 {
 124     IBMPC_CLOCK_DDR  &= ~(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 125     IBMPC_CLOCK_PORT |=  (1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 126     wait_us(1);
 127     return IBMPC_CLOCK_PIN&(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 128 }
 129
 130 /*
 131  * Data
 132  */
 133 static inline void data_lo(void)
 134 {
 135     IBMPC_DATA_PORT &= ~(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 136     IBMPC_DATA_DDR  |=  (1<<IBMPC_DATA_BIT);
 137 }
 138
 139 static inline void data_hi(void)
 140 {
 141     /* input with pull up */
 142     IBMPC_DATA_DDR  &= ~(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 143     IBMPC_DATA_PORT |=  (1<<IBMPC_DATA_BIT);
 144 }
 145
 146 static inline bool data_in(void)
 147 {
 148     IBMPC_DATA_DDR  &= ~(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 149     IBMPC_DATA_PORT |=  (1<<IBMPC_DATA_BIT);
 150     wait_us(1);
 151     return IBMPC_DATA_PIN&(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 152 }
 153 #endif
 154
 155
 156 static inline uint16_t wait_clock_lo(uint16_t us)
 157 {
 158     while (clock_in()  && us) { asm(""); wait_us(1); us--; }
 159     return us;
 160 }
 161 static inline uint16_t wait_clock_hi(uint16_t us)
 162 {
 163     while (!clock_in() && us) { asm(""); wait_us(1); us--; }
 164     return us;
 165 }
 166 static inline uint16_t wait_data_lo(uint16_t us)
 167 {
 168     while (data_in() && us)  { asm(""); wait_us(1); us--; }
 169     return us;
 170 }
 171 static inline uint16_t wait_data_hi(uint16_t us)
 172 {
 173     while (!data_in() && us)  { asm(""); wait_us(1); us--; }
 174     return us;
 175 }
 176
 177 /* idle state that device can send */
 178 static inline void idle(void)
 179 {
 180     clock_hi();
 181     data_hi();
 182 }
 183
 184 /* inhibit device to send */
 185 static inline void inhibit(void)
 186 {
 187     clock_lo();
 188     data_hi();
 189 }
 190
 191 #endif