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_NO       0
  74 #define IBMPC_PROTOCOL_AT       1
  75 #define IBMPC_PROTOCOL_XT_IBM   2
  76 #define IBMPC_PROTOCOL_XT_CLONE 3
  77
  78 // Error numbers
  79 #define IBMPC_ERR_NONE        0
  80 #define IBMPC_ERR_RECV        0x00
  81 #define IBMPC_ERR_SEND        0x10
  82 #define IBMPC_ERR_TIMEOUT     0x20
  83 #define IBMPC_ERR_FULL        0x40
  84 #define IBMPC_ERR_ILLEGAL     0x80
  85 #define IBMPC_ERR_FF          0xFF
  86
  87 #define IBMPC_LED_SCROLL_LOCK 0
  88 #define IBMPC_LED_NUM_LOCK    1
  89 #define IBMPC_LED_CAPS_LOCK   2
  90
  91
  92 extern volatile uint8_t ibmpc_protocol;
  93 extern volatile uint8_t ibmpc_error;
  94
  95 void ibmpc_host_init(void);
  96 void ibmpc_host_enable(void);
  97 void ibmpc_host_disable(void);
  98 int16_t ibmpc_host_send(uint8_t data);
  99 int16_t ibmpc_host_recv_response(void);
 100 int16_t ibmpc_host_recv(void);
 101 void ibmpc_host_isr_clear(void);
 102 void ibmpc_host_set_led(uint8_t usb_led);
 103
 104
 105 /*--------------------------------------------------------------------
 106  * static functions
 107  *------------------------------------------------------------------*/
 108 #if defined(__AVR__)
 109 /*
 110  * Clock
 111  */
 112 static inline void clock_lo(void)
 113 {
 114     IBMPC_CLOCK_PORT &= ~(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 115     IBMPC_CLOCK_DDR  |=  (1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 116 }
 117
 118 static inline void clock_hi(void)
 119 {
 120     /* input with pull up */
 121     IBMPC_CLOCK_DDR  &= ~(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 122     IBMPC_CLOCK_PORT |=  (1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 123 }
 124
 125 static inline bool clock_in(void)
 126 {
 127     IBMPC_CLOCK_DDR  &= ~(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 128     IBMPC_CLOCK_PORT |=  (1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 129     wait_us(1);
 130     return IBMPC_CLOCK_PIN&(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 131 }
 132
 133 /*
 134  * Data
 135  */
 136 static inline void data_lo(void)
 137 {
 138     IBMPC_DATA_PORT &= ~(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 139     IBMPC_DATA_DDR  |=  (1<<IBMPC_DATA_BIT);
 140 }
 141
 142 static inline void data_hi(void)
 143 {
 144     /* input with pull up */
 145     IBMPC_DATA_DDR  &= ~(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 146     IBMPC_DATA_PORT |=  (1<<IBMPC_DATA_BIT);
 147 }
 148
 149 static inline bool data_in(void)
 150 {
 151     IBMPC_DATA_DDR  &= ~(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 152     IBMPC_DATA_PORT |=  (1<<IBMPC_DATA_BIT);
 153     wait_us(1);
 154     return IBMPC_DATA_PIN&(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 155 }
 156 #endif
 157
 158
 159 static inline uint16_t wait_clock_lo(uint16_t us)
 160 {
 161     while (clock_in()  && us) { asm(""); wait_us(1); us--; }
 162     return us;
 163 }
 164 static inline uint16_t wait_clock_hi(uint16_t us)
 165 {
 166     while (!clock_in() && us) { asm(""); wait_us(1); us--; }
 167     return us;
 168 }
 169 static inline uint16_t wait_data_lo(uint16_t us)
 170 {
 171     while (data_in() && us)  { asm(""); wait_us(1); us--; }
 172     return us;
 173 }
 174 static inline uint16_t wait_data_hi(uint16_t us)
 175 {
 176     while (!data_in() && us)  { asm(""); wait_us(1); us--; }
 177     return us;
 178 }
 179
 180 /* idle state that device can send */
 181 static inline void idle(void)
 182 {
 183     clock_hi();
 184     data_hi();
 185 }
 186
 187 /* inhibit device to send */
 188 static inline void inhibit(void)
 189 {
 190     clock_lo();
 191     data_hi();
 192 }
 193
 194 #endif