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 #define IBMPC_PROTOCOL_XT_ERROR 4
  78
  79 // Error numbers
  80 #define IBMPC_ERR_NONE        0
  81 #define IBMPC_ERR_RECV        0x00
  82 #define IBMPC_ERR_SEND        0x10
  83 #define IBMPC_ERR_TIMEOUT     0x20
  84 #define IBMPC_ERR_FULL        0x40
  85 #define IBMPC_ERR_ILLEGAL     0x80
  86 #define IBMPC_ERR_FF          0xF0
  87
  88 #define IBMPC_LED_SCROLL_LOCK 0
  89 #define IBMPC_LED_NUM_LOCK    1
  90 #define IBMPC_LED_CAPS_LOCK   2
  91
  92
  93 extern volatile uint16_t ibmpc_isr_debug;
  94 extern volatile uint8_t ibmpc_protocol;
  95 extern volatile uint8_t ibmpc_error;
  96
  97 void ibmpc_host_init(void);
  98 void ibmpc_host_enable(void);
  99 void ibmpc_host_disable(void);
 100 int16_t ibmpc_host_send(uint8_t data);
 101 int16_t ibmpc_host_recv_response(void);
 102 int16_t ibmpc_host_recv(void);
 103 void ibmpc_host_isr_clear(void);
 104 void ibmpc_host_set_led(uint8_t usb_led);
 105
 106
 107 /*--------------------------------------------------------------------
 108  * static functions
 109  *------------------------------------------------------------------*/
 110 #if defined(__AVR__)
 111 /*
 112  * Clock
 113  */
 114 static inline void clock_lo(void)
 115 {
 116     IBMPC_CLOCK_PORT &= ~(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 117     IBMPC_CLOCK_DDR  |=  (1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 118 }
 119
 120 static inline void clock_hi(void)
 121 {
 122     /* input with pull up */
 123     IBMPC_CLOCK_DDR  &= ~(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 124     IBMPC_CLOCK_PORT |=  (1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 125 }
 126
 127 static inline bool clock_in(void)
 128 {
 129     IBMPC_CLOCK_DDR  &= ~(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 130     IBMPC_CLOCK_PORT |=  (1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 131     wait_us(1);
 132     return IBMPC_CLOCK_PIN&(1<<IBMPC_CLOCK_BIT);
 133 }
 134
 135 /*
 136  * Data
 137  */
 138 static inline void data_lo(void)
 139 {
 140     IBMPC_DATA_PORT &= ~(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 141     IBMPC_DATA_DDR  |=  (1<<IBMPC_DATA_BIT);
 142 }
 143
 144 static inline void data_hi(void)
 145 {
 146     /* input with pull up */
 147     IBMPC_DATA_DDR  &= ~(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 148     IBMPC_DATA_PORT |=  (1<<IBMPC_DATA_BIT);
 149 }
 150
 151 static inline bool data_in(void)
 152 {
 153     IBMPC_DATA_DDR  &= ~(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 154     IBMPC_DATA_PORT |=  (1<<IBMPC_DATA_BIT);
 155     wait_us(1);
 156     return IBMPC_DATA_PIN&(1<<IBMPC_DATA_BIT);
 157 }
 158 #endif
 159
 160
 161 static inline uint16_t wait_clock_lo(uint16_t us)
 162 {
 163     while (clock_in()  && us) { asm(""); wait_us(1); us--; }
 164     return us;
 165 }
 166 static inline uint16_t wait_clock_hi(uint16_t us)
 167 {
 168     while (!clock_in() && us) { asm(""); wait_us(1); us--; }
 169     return us;
 170 }
 171 static inline uint16_t wait_data_lo(uint16_t us)
 172 {
 173     while (data_in() && us)  { asm(""); wait_us(1); us--; }
 174     return us;
 175 }
 176 static inline uint16_t wait_data_hi(uint16_t us)
 177 {
 178     while (!data_in() && us)  { asm(""); wait_us(1); us--; }
 179     return us;
 180 }
 181
 182 /* idle state that device can send */
 183 static inline void idle(void)
 184 {
 185     clock_hi();
 186     data_hi();
 187 }
 188
 189 /* inhibit device to send */
 190 static inline void inhibit(void)
 191 {
 192     clock_lo();
 193     data_hi();
 194 }
 195
 196 #endif