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98
firmware/src/bsp/mcu/mcu_hal.h
Normal file
98
firmware/src/bsp/mcu/mcu_hal.h
Normal file
@@ -0,0 +1,98 @@
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||||
#ifndef MCU_HAL_H_
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||||
#define MCU_HAL_H_
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||||
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||||
/**** Includes ****/
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||||
#include <stdint.h>
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||||
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||||
namespace mcu {
|
||||
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||||
/**** Public definitions ****/
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||||
/*
|
||||
*/
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||||
const uint8_t GPIO0 = 0; //PC5 Mode
|
||||
const uint8_t GPIO1 = 1; //PC4 Pot
|
||||
const uint8_t GPIO2 = 2; //PE1 Down
|
||||
const uint8_t GPIO3 = 3; //PE3 Up
|
||||
const uint8_t GPIO4 = 4; //PD7 Dimm
|
||||
const uint8_t GPIO5 = 5; //PB7 Brakes
|
||||
const uint8_t GPIO6 = 6; //PB6 Handbrake
|
||||
const uint8_t GPIO7 = 7; //PB5 Handbrake pull
|
||||
const uint8_t GPIO8 = 8; //PD6 Speed pull
|
||||
const uint8_t GPIO9 = 9; //PD0 LED0
|
||||
const uint8_t GPIO10 = 10; //PD1 LED1
|
||||
const uint8_t GPIO11 = 11; //PD2 LED2
|
||||
const uint8_t GPIO12 = 12; //PD3 LED3
|
||||
const uint8_t GPIO13 = 13; //PD4 LED4
|
||||
const uint8_t GPIO14 = 14; //PD5 LED5
|
||||
const uint8_t GPIO15 = 15; //PB0 DCCD Enable
|
||||
const uint8_t GPIO16 = 16; //PB1 DCCD PWM
|
||||
const uint8_t GPIO17 = 17; //PB2 LED PWM
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||||
const uint8_t LEVEL_LOW = 0;
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||||
const uint8_t LEVEL_HIGH = 1;
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||||
const int8_t LEVEL_HIZ = -1;
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||||
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||||
const uint8_t ADC0 = 0; //Output current
|
||||
const uint8_t ADC1 = 1; //Output voltage
|
||||
const uint8_t ADC2 = 2; //Battery voltage
|
||||
const uint8_t ADC3 = 3; //Battery current
|
||||
const uint8_t ADC4 = 4; //Potentiometer
|
||||
const uint8_t ADC5 = 5; //Mode
|
||||
const uint8_t ADC8 = 8; //MCU temperature
|
||||
const uint8_t ADC14 = 14; //MCU internal reference
|
||||
const uint8_t ADC15 = 15; //MCU ground
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||||
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||||
const uint8_t PWM0 = 0; //DCCD
|
||||
const uint8_t PWM1 = 1; //LED
|
||||
|
||||
//ADC definitions
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||||
typedef enum {
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||||
ADC_DIV2 = 0x01,
|
||||
ADC_DIV4 = 0x02,
|
||||
ADC_DIV8 = 0x03,
|
||||
ADC_DIV16 = 0x04,
|
||||
ADC_DIV32 = 0x05,
|
||||
ADC_DIV64 = 0x06,
|
||||
ADC_DIV128 = 0x07
|
||||
} adcClkDiv_t;
|
||||
|
||||
//Timer definitions
|
||||
typedef enum {
|
||||
TIM_DIV1 = 0x01,
|
||||
TIM_DIV8 = 0x02,
|
||||
TIM_DIV64 = 0x03,
|
||||
TIM_DIV256 = 0x04,
|
||||
TIM_DIV1024 = 0x05
|
||||
} timerClkDiv_t;
|
||||
|
||||
typedef struct {
|
||||
adcClkDiv_t adc_clk;
|
||||
timerClkDiv_t pwm_clk;
|
||||
uint16_t pwm_top;
|
||||
uint8_t pwm_ch1_en;
|
||||
} startupCfg_t;
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||||
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||||
/**** Public function declarations ****/
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||||
void startup(startupCfg_t* hwCfg);
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||||
uint8_t gpio_read(uint8_t ch);
|
||||
void gpio_write(uint8_t ch, int8_t lvl);
|
||||
void gpio_write_pull(uint8_t ch, int8_t lvl);
|
||||
|
||||
uint16_t adc_read(uint8_t ch);
|
||||
|
||||
void pwm_write(uint8_t ch, uint16_t dc);
|
||||
uint16_t pwm_read(uint8_t ch);
|
||||
|
||||
uint8_t eeprom_read8b(uint16_t address);
|
||||
uint16_t eeprom_read16b(uint16_t address);
|
||||
uint32_t eeprom_read32b(uint16_t address);
|
||||
|
||||
void eeprom_write8b(uint16_t address, uint8_t value);
|
||||
void eeprom_write16b(uint16_t address, uint16_t value);
|
||||
void eeprom_write32b(uint16_t address, uint32_t value);
|
||||
|
||||
} //namespace
|
||||
|
||||
#endif /* MCU_HAL_H_ */
|
||||
464
firmware/src/bsp/mcu/mcu_hal_r8.cpp
Normal file
464
firmware/src/bsp/mcu/mcu_hal_r8.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,464 @@
|
||||
/**** Includes ****/
|
||||
#include <avr/io.h>
|
||||
#include <avr/eeprom.h>
|
||||
#include "mcu_hal.h"
|
||||
|
||||
using namespace mcu;
|
||||
|
||||
/**** Private definitions ****/
|
||||
/**** Private constants ****/
|
||||
/**** Private variables ****/
|
||||
/**** Private function declarations ****/
|
||||
static uint8_t gpio_read_level(uint8_t pin_reg, uint8_t mask);
|
||||
static void pwm_write_ocx(uint8_t ch, uint16_t value);
|
||||
static uint16_t pwm_read_ocx(uint8_t ch);
|
||||
|
||||
/**** Public function definitions ****/
|
||||
void mcu::startup(startupCfg_t* hwCfg)
|
||||
{
|
||||
// Fail-safe GPIO init
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||||
PORTB = 0xF8; // Set PORTB pull-ups
|
||||
DDRB = 0x00; // Set all as inputs
|
||||
|
||||
PORTC = 0x40; // Set PORTC pull-ups
|
||||
DDRC = 0x00; // Set all as inputs
|
||||
|
||||
PORTD = 0x80; // Set PORTD pull-ups
|
||||
DDRD = 0x00; // Set all as inputs
|
||||
|
||||
PORTE = 0x0A; // Set PORTE pull-ups
|
||||
DDRE = 0x00; // Set all as inputs
|
||||
|
||||
// Half-bridge related pins
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||||
PORTB &= ~0x03; //Set low
|
||||
DDRB |= 0x03; //Set as output
|
||||
|
||||
// Common OD PWM pin
|
||||
if(hwCfg->pwm_ch1_en) PORTB &= ~0x04; //Set low
|
||||
else PORTB |= 0x04; //Set high
|
||||
DDRB |= 0x04; //Set as output
|
||||
|
||||
// OD control pins
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||||
PORTD &= ~0x3F; //Set low (off)
|
||||
DDRD |= 0x3F; //Set as outputs
|
||||
|
||||
// Handbrake pull-up pin
|
||||
PORTB |= 0x20; //Set high
|
||||
DDRB |= 0x20; //Set as output
|
||||
|
||||
// Handbrake and brakes pins
|
||||
PORTB |= 0xC0; //Set pull-up on
|
||||
DDRB &= ~0xC0; //Set as inputs
|
||||
|
||||
// Dimm
|
||||
PORTD |= 0x80; //Set pull-up on
|
||||
DDRD &= ~0x80; //Set as input
|
||||
|
||||
// Up and Down
|
||||
PORTE |= 0x0A; //Set pull-up on
|
||||
DDRE &= ~0x0A; //Set as inputs
|
||||
|
||||
// Internal ADC inputs
|
||||
PORTC &= ~0x0F; //Pull-up off
|
||||
DDRC &= ~0x0F; //Set as inputs
|
||||
|
||||
// Potentiometer & Mode
|
||||
PORTC &= ~0x30; //Pull-up off
|
||||
DDRC &= ~0x30; //Set as inputs
|
||||
|
||||
//ADC configuration
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||||
PRR0 &= ~0x01; //Enable ADC power
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||||
DIDR0 |= 0x0F; //Disable digital inputs, ADC0-ADC3
|
||||
|
||||
ADMUX = 0x40; //Set AVCC reference, Right adjust
|
||||
ADCSRA = 0x00; //ADC Disabled, Single conversion, no IT
|
||||
ADCSRA |= (uint8_t)hwCfg->adc_clk;
|
||||
ADCSRB = 0x00; //no trigger input
|
||||
|
||||
ADCSRA |= 0x80; //Enable ADC
|
||||
|
||||
//DCCD and LED PWM configuration
|
||||
PRR0 &= ~0x80; //Enable Timer1 power
|
||||
TCCR1A = 0xC2; //Connect OC1A, inverted mode
|
||||
if(hwCfg->pwm_ch1_en) TCCR1A |= 0x30; //Connect OC1B, inverted mode
|
||||
TCCR1B = 0x18; //PWM, Phase & Frequency Correct ICR1 top, no clock, WGM:0xE
|
||||
TCCR1C = 0x00;
|
||||
TCNT1 = 0x0000;
|
||||
OCR1A = 0xFFFF;
|
||||
OCR1B = 0xFFFF;
|
||||
ICR1 = hwCfg->pwm_top;
|
||||
TIMSK1 = 0x00; //No interrupts
|
||||
TIFR1 = 0x00; //Clear all flags
|
||||
|
||||
uint8_t tim1_prescaler = (uint8_t)hwCfg->pwm_clk;
|
||||
TCCR1B |= tim1_prescaler; //Enable timer
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ADC Interface functions
|
||||
uint16_t mcu::adc_read(uint8_t ch)
|
||||
{
|
||||
//check if ADC is enabled
|
||||
if(!(ADCSRA&0x80)) return 0xFFFF;
|
||||
|
||||
//Safe guard mux
|
||||
if(ch > 15) return 0xFFFF;
|
||||
// Not available channels
|
||||
if((ch > 8) && (ch<14)) return 0xFFFF;
|
||||
|
||||
ADMUX &= ~0x0F;
|
||||
ADMUX |= ch;
|
||||
ADCSRA |= 0x40;
|
||||
while(ADCSRA&0x40); //wait to finish
|
||||
return ADC;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// PWM Timer Interface functions
|
||||
void mcu::pwm_write(uint8_t ch, uint16_t dc)
|
||||
{
|
||||
dc = 0xFFFF - dc;
|
||||
|
||||
// Calculate value as % of TOP
|
||||
uint32_t top = (uint32_t)ICR1;
|
||||
uint32_t temp = (uint32_t)dc * top;
|
||||
temp = temp/0x0000FFFF;
|
||||
|
||||
//Limit temp
|
||||
if(temp>0x0000FFFF) temp = 0x0000FFFF;
|
||||
uint16_t ocrx = (uint16_t)temp;
|
||||
|
||||
// Write register
|
||||
pwm_write_ocx(ch, ocrx);
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint16_t mcu::pwm_read(uint8_t ch)
|
||||
{
|
||||
uint16_t ocrx = pwm_read_ocx(ch);
|
||||
|
||||
// Check easy answers
|
||||
if(ocrx == 0) return 0;
|
||||
if(ocrx >= ICR1) return 0xFFFF;
|
||||
|
||||
// Calculate
|
||||
uint32_t top = (uint32_t)ICR1;
|
||||
uint32_t temp = (uint32_t)ocrx * 0xFFFF;
|
||||
temp = temp/top;
|
||||
|
||||
//Limit temp
|
||||
if(temp>0x0000FFFF) return 0xFFFF;
|
||||
return (uint16_t)temp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint8_t mcu::gpio_read(uint8_t ch)
|
||||
{
|
||||
switch(ch)
|
||||
{
|
||||
case GPIO0: // Mode DIN1
|
||||
return gpio_read_level(PINC,0x20);
|
||||
|
||||
case GPIO1: // Pot DIN2
|
||||
return gpio_read_level(PINC,0x10);
|
||||
|
||||
case GPIO2: // Down DIN3
|
||||
return gpio_read_level(PINE,0x02);
|
||||
|
||||
case GPIO3: // Up DIN4
|
||||
return gpio_read_level(PINE,0x08);
|
||||
|
||||
case GPIO4: // Dimm DIN5
|
||||
return gpio_read_level(PIND,0x80);
|
||||
|
||||
case GPIO5: // Brakes DIN6
|
||||
return gpio_read_level(PINB,0x80);
|
||||
|
||||
case GPIO6: // Handbrake DIN7
|
||||
return gpio_read_level(PINB,0x40);
|
||||
|
||||
case GPIO7: // Handbrake pull DIN8
|
||||
return gpio_read_level(PINB,0x20);
|
||||
|
||||
case GPIO8: // Speed-pull
|
||||
return gpio_read_level(PIND,0x40);
|
||||
|
||||
case GPIO9: // LED 0
|
||||
return gpio_read_level(PIND,0x01);
|
||||
|
||||
case GPIO10: // LED 1
|
||||
return gpio_read_level(PIND,0x02);
|
||||
|
||||
case GPIO11: // LED 2
|
||||
return gpio_read_level(PIND,0x04);
|
||||
|
||||
case GPIO12: // LED 3
|
||||
return gpio_read_level(PIND,0x08);
|
||||
|
||||
case GPIO13: // LED 4
|
||||
return gpio_read_level(PIND,0x10);
|
||||
|
||||
case GPIO14: // LED 5
|
||||
return gpio_read_level(PIND,0x20);
|
||||
|
||||
case GPIO15: // DCCD Enable
|
||||
return gpio_read_level(PINB,0x01);
|
||||
|
||||
case GPIO16: // DCCD PWM
|
||||
return gpio_read_level(PINB,0x02);
|
||||
|
||||
case GPIO17: // LED PWM
|
||||
return gpio_read_level(PINB,0x04);
|
||||
|
||||
default:
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void mcu::gpio_write(uint8_t ch, int8_t lvl)
|
||||
{
|
||||
switch(ch)
|
||||
{
|
||||
case GPIO0: // Mode DIN1
|
||||
if(lvl>0)
|
||||
{
|
||||
PORTC |= 0x20;
|
||||
DDRC |= 0x20;
|
||||
}
|
||||
else if(lvl<0)
|
||||
{
|
||||
DDRC &= ~0x20;
|
||||
PORTC &= ~0x20;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
PORTC &= ~0x20;
|
||||
DDRC |= 0x20;
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO1: // Pot DIN2
|
||||
if(lvl>0)
|
||||
{
|
||||
PORTC |= 0x10;
|
||||
DDRC |= 0x10;
|
||||
}
|
||||
else if(lvl<0)
|
||||
{
|
||||
DDRC &= ~0x10;
|
||||
PORTC &= ~0x10;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
PORTC &= ~0x10;
|
||||
DDRC |= 0x10;
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO2: // Down DIN3
|
||||
if(lvl>0)
|
||||
{
|
||||
PORTE |= 0x02;
|
||||
DDRE |= 0x02;
|
||||
}
|
||||
else if(lvl<0)
|
||||
{
|
||||
DDRE &= ~0x02;
|
||||
PORTE &= ~0x02;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
PORTE &= ~0x02;
|
||||
DDRE |= 0x02;
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO3: // Up DIN4
|
||||
if(lvl>0)
|
||||
{
|
||||
PORTE |= 0x08;
|
||||
DDRE |= 0x08;
|
||||
}
|
||||
else if(lvl<0)
|
||||
{
|
||||
DDRE &= ~0x08;
|
||||
PORTE &= ~0x08;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
PORTE &= ~0x08;
|
||||
DDRE |= 0x08;
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO7: // Handbrake pull DIN
|
||||
if(lvl>0)
|
||||
{
|
||||
PORTB |= 0x20;
|
||||
DDRB |= 0x20;
|
||||
}
|
||||
else if(lvl<0)
|
||||
{
|
||||
DDRB &= ~0x20;
|
||||
PORTB &= ~0x20;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
PORTB &= ~0x20;
|
||||
DDRB |= 0x20;
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO8: // Speed-pull
|
||||
if(lvl>0) PORTD |= 0x40;
|
||||
else PORTD &= ~0x40;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO9: // LED 0
|
||||
if(lvl>0) PORTD |= 0x01;
|
||||
else PORTD &= ~0x01;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO10: // LED 1
|
||||
if(lvl>0) PORTD |= 0x02;
|
||||
else PORTD &= ~0x02;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO11: // LED 2
|
||||
if(lvl>0) PORTD |= 0x04;
|
||||
else PORTD &= ~0x04;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO12: // LED 3
|
||||
if(lvl>0) PORTD |= 0x08;
|
||||
else PORTD &= ~0x08;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO13: // LED 4
|
||||
if(lvl>0) PORTD |= 0x10;
|
||||
else PORTD &= ~0x10;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO14: // LED 5
|
||||
if(lvl>0) PORTD |= 0x20;
|
||||
else PORTD &= ~0x20;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO15: // DCCD Enable
|
||||
if(lvl>0) PORTB |= 0x01;
|
||||
else PORTB &= ~0x01;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void mcu::gpio_write_pull(uint8_t ch, int8_t lvl)
|
||||
{
|
||||
switch(ch)
|
||||
{
|
||||
case GPIO0: // Mode DIN1
|
||||
if(lvl>0) PORTC |= 0x20;
|
||||
else PORTC &= ~0x20;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO1: // Pot DIN2
|
||||
if(lvl>0) PORTC |= 0x10;
|
||||
else PORTC &= ~0x10;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO2: // Down DIN3
|
||||
if(lvl>0) PORTE |= 0x02;
|
||||
else PORTE &= ~0x02;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO3: // Up DIN4
|
||||
if(lvl>0) PORTE |= 0x08;
|
||||
else PORTE &= ~0x08;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO4: // Dimm
|
||||
if(lvl>0) PORTD |= 0x80;
|
||||
else PORTD &= ~0x80;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO5: // Brakes
|
||||
if(lvl>0) PORTB |= 0x80;
|
||||
else PORTB &= ~0x80;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case GPIO6: // Handbrake
|
||||
if(lvl>0) PORTB |= 0x40;
|
||||
else PORTB &= ~0x40;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint8_t mcu::eeprom_read8b(uint16_t address)
|
||||
{
|
||||
return eeprom_read_byte((uint8_t*)address);
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint16_t mcu::eeprom_read16b(uint16_t address)
|
||||
{
|
||||
return eeprom_read_word((uint16_t*)address);
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint32_t mcu::eeprom_read32b(uint16_t address)
|
||||
{
|
||||
return eeprom_read_dword((uint32_t*)address);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void mcu::eeprom_write8b(uint16_t address, uint8_t value)
|
||||
{
|
||||
eeprom_write_byte((uint8_t*)address, value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void mcu::eeprom_write16b(uint16_t address, uint16_t value)
|
||||
{
|
||||
eeprom_write_word((uint16_t*)address, value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void mcu::eeprom_write32b(uint16_t address, uint32_t value)
|
||||
{
|
||||
eeprom_write_dword((uint32_t*)address, value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**** Private function definitions ****/
|
||||
static uint8_t gpio_read_level(uint8_t pin_reg, uint8_t mask)
|
||||
{
|
||||
if(pin_reg&mask) return LEVEL_HIGH;
|
||||
else return LEVEL_LOW;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void pwm_write_ocx(uint8_t ch, uint16_t value)
|
||||
{
|
||||
switch(ch)
|
||||
{
|
||||
case PWM0:
|
||||
OCR1A = value;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case PWM1:
|
||||
OCR1B = value;
|
||||
return;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static uint16_t pwm_read_ocx(uint8_t ch)
|
||||
{
|
||||
switch(ch)
|
||||
{
|
||||
case PWM0:
|
||||
return OCR1A;
|
||||
|
||||
case PWM1:
|
||||
return OCR1B ;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
return 0x0000;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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