]> git.donarmstrong.com Git - kiibohd-controller.git/blobdiff - Output/usbMuxUart/output_com.c
Initial code for USB cable detection
[kiibohd-controller.git] / Output / usbMuxUart / output_com.c
index daf601da8f8fc055120df0b7b7d962b6ab39abfe..5c883e7e982213199868751fdd155a718adb42cb 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* Copyright (C) 2014 by Jacob Alexander
+/* Copyright (C) 2014-2015 by Jacob Alexander
  *
  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
 
 // Project Includes
 #include <cli.h>
+#include <led.h>
 #include <print.h>
 #include <scan_loop.h>
 
 // USB Includes
 #if defined(_at90usb162_) || defined(_atmega32u4_) || defined(_at90usb646_) || defined(_at90usb1286_)
-#elif defined(_mk20dx128_) || defined(_mk20dx128vlf5_) || defined(_mk20dx256_)
-#include "../uartOut/arm/uart_serial.h"
-#include "../pjrcUSB/arm/usb_dev.h"
-#include "../pjrcUSB/arm/usb_keyboard.h"
-#include "../pjrcUSB/arm/usb_serial.h"
+#elif defined(_mk20dx128_) || defined(_mk20dx128vlf5_) || defined(_mk20dx256_) || defined(_mk20dx256vlh7_)
+#include <uartOut/arm/uart_serial.h>
+#include <pjrcUSB/arm/usb_dev.h>
+#include <pjrcUSB/arm/usb_keyboard.h>
+#include <pjrcUSB/arm/usb_serial.h>
 #endif
 
 // Local Includes
 
 
 
+// ----- Macros -----
+
+// Used to build a bitmap lookup table from a byte addressable array
+#define byteLookup( byte ) case (( byte ) * ( 8 )):         bytePosition = byte; byteShift = 0; break; \
+                           case (( byte ) * ( 8 ) + ( 1 )): bytePosition = byte; byteShift = 1; break; \
+                           case (( byte ) * ( 8 ) + ( 2 )): bytePosition = byte; byteShift = 2; break; \
+                           case (( byte ) * ( 8 ) + ( 3 )): bytePosition = byte; byteShift = 3; break; \
+                           case (( byte ) * ( 8 ) + ( 4 )): bytePosition = byte; byteShift = 4; break; \
+                           case (( byte ) * ( 8 ) + ( 5 )): bytePosition = byte; byteShift = 5; break; \
+                           case (( byte ) * ( 8 ) + ( 6 )): bytePosition = byte; byteShift = 6; break; \
+                           case (( byte ) * ( 8 ) + ( 7 )): bytePosition = byte; byteShift = 7; break
+
+
+
 // ----- Function Declarations -----
 
 void cliFunc_kbdProtocol( char* args );
@@ -54,18 +69,26 @@ void cliFunc_setKeys    ( char* args );
 void cliFunc_setMod     ( char* args );
 
 
+
 // ----- Variables -----
 
 // Output Module command dictionary
-char*       outputCLIDictName = "USB Module Commands - NOT WORKING";
-CLIDictItem outputCLIDict[] = {
-       { "kbdProtocol", "Keyboard Protocol Mode: 0 - Boot, 1 - OS/NKRO Mode", cliFunc_kbdProtocol },
-       { "readLEDs",    "Read LED byte:" NL "\t\t1 NumLck, 2 CapsLck, 4 ScrlLck, 16 Kana, etc.", cliFunc_readLEDs },
-       { "readUART",    "Read UART buffer until empty.", cliFunc_readUART },
-       { "sendKeys",    "Send the prepared list of USB codes and modifier byte.", cliFunc_sendKeys },
-       { "sendUART",    "Send characters over UART0.", cliFunc_sendUART },
-       { "setKeys",     "Prepare a space separated list of USB codes (decimal). Waits until \033[35msendKeys\033[0m.", cliFunc_setKeys },
-       { "setMod",      "Set the modfier byte:" NL "\t\t1 LCtrl, 2 LShft, 4 LAlt, 8 LGUI, 16 RCtrl, 32 RShft, 64 RAlt, 128 RGUI", cliFunc_setMod },
+CLIDict_Entry( kbdProtocol, "Keyboard Protocol Mode: 0 - Boot, 1 - OS/NKRO Mode" );
+CLIDict_Entry( readLEDs,    "Read LED byte:" NL "\t\t1 NumLck, 2 CapsLck, 4 ScrlLck, 16 Kana, etc." );
+CLIDict_Entry( readUART,    "Read UART buffer until empty." );
+CLIDict_Entry( sendKeys,    "Send the prepared list of USB codes and modifier byte." );
+CLIDict_Entry( sendUART,    "Send characters over UART0." );
+CLIDict_Entry( setKeys,     "Prepare a space separated list of USB codes (decimal). Waits until \033[35msendKeys\033[0m." );
+CLIDict_Entry( setMod,      "Set the modfier byte:" NL "\t\t1 LCtrl, 2 LShft, 4 LAlt, 8 LGUI, 16 RCtrl, 32 RShft, 64 RAlt, 128 RGUI" );
+
+CLIDict_Def( outputCLIDict, "USB Module Commands" ) = {
+       CLIDict_Item( kbdProtocol ),
+       CLIDict_Item( readLEDs ),
+       CLIDict_Item( readUART ),
+       CLIDict_Item( sendKeys ),
+       CLIDict_Item( sendUART ),
+       CLIDict_Item( setKeys ),
+       CLIDict_Item( setMod ),
        { 0, 0, 0 } // Null entry for dictionary end
 };
 
@@ -73,31 +96,280 @@ CLIDictItem outputCLIDict[] = {
 // Which modifier keys are currently pressed
 // 1=left ctrl,    2=left shift,   4=left alt,    8=left gui
 // 16=right ctrl, 32=right shift, 64=right alt, 128=right gui
-         uint8_t USBKeys_Modifiers    = 0;
-         uint8_t USBKeys_ModifiersCLI = 0; // Separate CLI send buffer
+         uint8_t  USBKeys_Modifiers    = 0;
+         uint8_t  USBKeys_ModifiersCLI = 0; // Separate CLI send buffer
 
 // Currently pressed keys, max is defined by USB_MAX_KEY_SEND
-         uint8_t USBKeys_Array   [USB_MAX_KEY_SEND];
-         uint8_t USBKeys_ArrayCLI[USB_MAX_KEY_SEND]; // Separate CLI send buffer
+         uint8_t  USBKeys_Keys   [USB_NKRO_BITFIELD_SIZE_KEYS];
+         uint8_t  USBKeys_KeysCLI[USB_NKRO_BITFIELD_SIZE_KEYS]; // Separate CLI send buffer
+
+// System Control and Consumer Control 1KRO containers
+         uint8_t  USBKeys_SysCtrl;
+         uint16_t USBKeys_ConsCtrl;
 
 // The number of keys sent to the usb in the array
-         uint8_t USBKeys_Sent    = 0;
-         uint8_t USBKeys_SentCLI = 0;
+         uint8_t  USBKeys_Sent    = 0;
+         uint8_t  USBKeys_SentCLI = 0;
 
 // 1=num lock, 2=caps lock, 4=scroll lock, 8=compose, 16=kana
-volatile uint8_t USBKeys_LEDs = 0;
+volatile uint8_t  USBKeys_LEDs = 0;
 
 // Protocol setting from the host.
-// 0 - Boot Mode (Default, until set by the host)
-// 1 - NKRO Mode
-volatile uint8_t USBKeys_Protocol = 1;
+// 0 - Boot Mode
+// 1 - NKRO Mode (Default, unless set by a BIOS or boot interface)
+volatile uint8_t  USBKeys_Protocol = 0;
+
+// Indicate if USB should send update
+// OS only needs update if there has been a change in state
+USBKeyChangeState USBKeys_Changed = USBKeyChangeState_None;
 
 // the idle configuration, how often we send the report to the
 // host (ms * 4) even when it hasn't changed
-         uint8_t USBKeys_Idle_Config = 125;
+         uint8_t  USBKeys_Idle_Config = 125;
 
 // count until idle timeout
-         uint8_t USBKeys_Idle_Count = 0;
+         uint8_t  USBKeys_Idle_Count = 0;
+
+// Indicates whether the Output module is fully functional
+// 0 - Not fully functional, 1 - Fully functional
+// 0 is often used to show that a USB cable is not plugged in (but has power)
+         uint8_t  Output_Available = 0;
+
+
+
+// ----- Capabilities -----
+
+// Sends a Consumer Control code to the USB Output buffer
+void Output_consCtrlSend_capability( uint8_t state, uint8_t stateType, uint8_t *args )
+{
+       // Display capability name
+       if ( stateType == 0xFF && state == 0xFF )
+       {
+               print("Output_consCtrlSend(consCode)");
+               return;
+       }
+
+       // Not implemented in Boot Mode
+       if ( USBKeys_Protocol == 0 )
+       {
+               warn_print("Consumer Control is not implemented for Boot Mode");
+               return;
+       }
+
+       // TODO Analog inputs
+       // Only indicate USB has changed if either a press or release has occured
+       if ( state == 0x01 || state == 0x03 )
+               USBKeys_Changed |= USBKeyChangeState_Consumer;
+
+       // Only send keypresses if press or hold state
+       if ( stateType == 0x00 && state == 0x03 ) // Release state
+               return;
+
+       // Set consumer control code
+       USBKeys_ConsCtrl = *(uint16_t*)(&args[0]);
+}
+
+
+// Sends a System Control code to the USB Output buffer
+void Output_sysCtrlSend_capability( uint8_t state, uint8_t stateType, uint8_t *args )
+{
+       // Display capability name
+       if ( stateType == 0xFF && state == 0xFF )
+       {
+               print("Output_sysCtrlSend(sysCode)");
+               return;
+       }
+
+       // Not implemented in Boot Mode
+       if ( USBKeys_Protocol == 0 )
+       {
+               warn_print("System Control is not implemented for Boot Mode");
+               return;
+       }
+
+       // TODO Analog inputs
+       // Only indicate USB has changed if either a press or release has occured
+       if ( state == 0x01 || state == 0x03 )
+               USBKeys_Changed |= USBKeyChangeState_System;
+
+       // Only send keypresses if press or hold state
+       if ( stateType == 0x00 && state == 0x03 ) // Release state
+               return;
+
+       // Set system control code
+       USBKeys_SysCtrl = args[0];
+}
+
+
+// Adds a single USB Code to the USB Output buffer
+// Argument #1: USB Code
+void Output_usbCodeSend_capability( uint8_t state, uint8_t stateType, uint8_t *args )
+{
+       // Display capability name
+       if ( stateType == 0xFF && state == 0xFF )
+       {
+               print("Output_usbCodeSend(usbCode)");
+               return;
+       }
+
+       // Depending on which mode the keyboard is in the USB needs Press/Hold/Release events
+       uint8_t keyPress = 0; // Default to key release, only used for NKRO
+       switch ( USBKeys_Protocol )
+       {
+       case 0: // Boot Mode
+               // TODO Analog inputs
+               // Only indicate USB has changed if either a press or release has occured
+               if ( state == 0x01 || state == 0x03 )
+                       USBKeys_Changed = USBKeyChangeState_MainKeys;
+
+               // Only send keypresses if press or hold state
+               if ( stateType == 0x00 && state == 0x03 ) // Release state
+                       return;
+               break;
+       case 1: // NKRO Mode
+               // Only send press and release events
+               if ( stateType == 0x00 && state == 0x02 ) // Hold state
+                       return;
+
+               // Determine if setting or unsetting the bitfield (press == set)
+               if ( stateType == 0x00 && state == 0x01 ) // Press state
+                       keyPress = 1;
+               break;
+       }
+
+       // Get the keycode from arguments
+       uint8_t key = args[0];
+
+       // Depending on which mode the keyboard is in, USBKeys_Keys array is used differently
+       // Boot mode - Maximum of 6 byte codes
+       // NKRO mode - Each bit of the 26 byte corresponds to a key
+       //  Bits   0 - 160 (first 20 bytes) correspond to USB Codes 4   - 164
+       //  Bits 161 - 205 (last 6 bytes)   correspond to USB Codes 176 - 221
+       //  Bits 206 - 208 (last byte)      correspond to the 3 padded bits in USB (unused)
+       uint8_t bytePosition = 0;
+       uint8_t byteShift = 0;
+       switch ( USBKeys_Protocol )
+       {
+       case 0: // Boot Mode
+               // Set the modifier bit if this key is a modifier
+               if ( (key & 0xE0) == 0xE0 ) // AND with 0xE0 (Left Ctrl, first modifier)
+               {
+                       USBKeys_Modifiers |= 1 << (key ^ 0xE0); // Left shift 1 by key XOR 0xE0
+               }
+               // Normal USB Code
+               else
+               {
+                       // USB Key limit reached
+                       if ( USBKeys_Sent >= USB_BOOT_MAX_KEYS )
+                       {
+                               warn_print("USB Key limit reached");
+                               return;
+                       }
+
+                       // Make sure key is within the USB HID range
+                       if ( key <= 104 )
+                       {
+                               USBKeys_Keys[USBKeys_Sent++] = key;
+                       }
+                       // Invalid key
+                       else
+                       {
+                               warn_msg("USB Code above 104/0x68 in Boot Mode: ");
+                               printHex( key );
+                               print( NL );
+                       }
+               }
+               break;
+
+       case 1: // NKRO Mode
+               // Set the modifier bit if this key is a modifier
+               if ( (key & 0xE0) == 0xE0 ) // AND with 0xE0 (Left Ctrl, first modifier)
+               {
+                       if ( keyPress )
+                       {
+                               USBKeys_Modifiers |= 1 << (key ^ 0xE0); // Left shift 1 by key XOR 0xE0
+                       }
+                       else // Release
+                       {
+                               USBKeys_Modifiers &= ~(1 << (key ^ 0xE0)); // Left shift 1 by key XOR 0xE0
+                       }
+
+                       USBKeys_Changed |= USBKeyChangeState_Modifiers;
+                       break;
+               }
+               // First 20 bytes
+               else if ( key >= 4 && key <= 164 )
+               {
+                       // Lookup (otherwise division or multiple checks are needed to do alignment)
+                       uint8_t keyPos = key - 4; // Starting position in array
+                       switch ( keyPos )
+                       {
+                               byteLookup( 0 );
+                               byteLookup( 1 );
+                               byteLookup( 2 );
+                               byteLookup( 3 );
+                               byteLookup( 4 );
+                               byteLookup( 5 );
+                               byteLookup( 6 );
+                               byteLookup( 7 );
+                               byteLookup( 8 );
+                               byteLookup( 9 );
+                               byteLookup( 10 );
+                               byteLookup( 11 );
+                               byteLookup( 12 );
+                               byteLookup( 13 );
+                               byteLookup( 14 );
+                               byteLookup( 15 );
+                               byteLookup( 16 );
+                               byteLookup( 17 );
+                               byteLookup( 18 );
+                               byteLookup( 19 );
+                       }
+
+                       USBKeys_Changed |= USBKeyChangeState_MainKeys;
+               }
+               // Last 6 bytes
+               else if ( key >= 176 && key <= 221 )
+               {
+                       // Lookup (otherwise division or multiple checks are needed to do alignment)
+                       uint8_t keyPos = key - 176; // Starting position in array
+                       switch ( keyPos )
+                       {
+                               byteLookup( 20 );
+                               byteLookup( 21 );
+                               byteLookup( 22 );
+                               byteLookup( 23 );
+                               byteLookup( 24 );
+                               byteLookup( 25 );
+                       }
+
+                       USBKeys_Changed |= USBKeyChangeState_SecondaryKeys;
+               }
+               // Invalid key
+               else
+               {
+                       warn_msg("USB Code not within 4-164 (0x4-0xA4) or 176-221 (0xB0-0xDD) NKRO Mode: ");
+                       printHex( key );
+                       print( NL );
+                       break;
+               }
+
+               // Set/Unset
+               if ( keyPress )
+               {
+                       USBKeys_Keys[bytePosition] |= (1 << byteShift);
+                       USBKeys_Sent++;
+               }
+               else // Release
+               {
+                       USBKeys_Keys[bytePosition] &= ~(1 << byteShift);
+                       USBKeys_Sent++;
+               }
+
+               break;
+       }
+}
+
 
 
 // ----- Functions -----
@@ -105,52 +377,58 @@ volatile uint8_t USBKeys_Protocol = 1;
 // USB Module Setup
 inline void Output_setup()
 {
-       // Initialize the USB, and then wait for the host to set configuration.
-       // If the Teensy is powered without a PC connected to the USB port,
-       // this will wait forever.
-       usb_init();
-/*
-#include <led.h>
-init_errorLED();
-errorLED( 1 );
-while(1);
-*/
        // Setup UART
        uart_serial_setup();
+       print("\033[2J"); // Clear screen
+
+       // Initialize the USB, and then wait for the host to set configuration.
+       // This will hang forever if USB does not initialize
+       usb_init();
 
-       while ( !usb_configured() ) /* wait */ ;
+       while ( !usb_configured() );
 
        // Register USB Output CLI dictionary
        CLI_registerDictionary( outputCLIDict, outputCLIDictName );
+
+       // Zero out USBKeys_Keys array
+       for ( uint8_t c = 0; c < USB_NKRO_BITFIELD_SIZE_KEYS; c++ )
+               USBKeys_Keys[ c ] = 0;
 }
 
 
 // USB Data Send
-inline void Output_send(void)
+inline void Output_send()
 {
-       // TODO undo potentially old keys
-       for ( uint8_t c = USBKeys_Sent; c < USBKeys_MaxSize; c++ )
-               USBKeys_Array[c] = 0;
+       // Boot Mode Only, unset stale keys
+       if ( USBKeys_Protocol == 0 )
+               for ( uint8_t c = USBKeys_Sent; c < USB_BOOT_MAX_KEYS; c++ )
+                       USBKeys_Keys[c] = 0;
 
-       // Send keypresses
-       usb_keyboard_send();
+       // Send keypresses while there are pending changes
+       while ( USBKeys_Changed )
+               usb_keyboard_send();
 
        // Clear modifiers and keys
        USBKeys_Modifiers = 0;
        USBKeys_Sent      = 0;
 
-       // Signal Scan Module we are finishedA
-       Scan_finishedWithUSBBuffer( USBKeys_Sent <= USBKeys_MaxSize ? USBKeys_Sent : USBKeys_MaxSize );
+       // Signal Scan Module we are finished
+       switch ( USBKeys_Protocol )
+       {
+       case 0: // Boot Mode
+               Scan_finishedWithOutput( USBKeys_Sent <= USB_BOOT_MAX_KEYS ? USBKeys_Sent : USB_BOOT_MAX_KEYS );
+               break;
+       case 1: // NKRO Mode
+               Scan_finishedWithOutput( USBKeys_Sent );
+               break;
+       }
 }
 
 
 // Sets the device into firmware reload mode
 inline void Output_firmwareReload()
 {
-#if defined(_at90usb162_) || defined(_atmega32u4_) || defined(_at90usb646_) || defined(_at90usb1286_)
-#elif defined(_mk20dx128_) || defined(_mk20dx128vlf5_) || defined(_mk20dx256_)
        uart_device_reload();
-#endif
 }
 
 
@@ -164,20 +442,18 @@ inline unsigned int Output_availablechar()
 // USB Get Character from input buffer
 inline int Output_getchar()
 {
-#if defined(_at90usb162_) || defined(_atmega32u4_) || defined(_at90usb646_) || defined(_at90usb1286_)
-#elif defined(_mk20dx128_) || defined(_mk20dx128vlf5_) || defined(_mk20dx256_)
+       // XXX Make sure to check output_availablechar() first! Information is lost with the cast (error codes) (AVR)
        if ( usb_serial_available() > 0 )
        {
-               return usb_serial_getchar();
+               return (int)usb_serial_getchar();
        }
 
        if ( uart_serial_available() > 0 )
        {
-               return uart_serial_getchar();
+               return (int)uart_serial_getchar();
        }
 
        return -1;
-#endif
 }
 
 
@@ -196,19 +472,16 @@ inline int Output_putchar( char c )
 inline int Output_putstr( char* str )
 {
 #if defined(_at90usb162_) || defined(_atmega32u4_) || defined(_at90usb646_) || defined(_at90usb1286_) // AVR
-#elif defined(_mk20dx128_) || defined(_mk20dx128vlf5_) || defined(_mk20dx256_) // ARM
+       uint16_t count = 0;
+#elif defined(_mk20dx128_) || defined(_mk20dx128vlf5_) || defined(_mk20dx256_) || defined(_mk20dx256vlh7_) // ARM
        uint32_t count = 0;
 #endif
        // Count characters until NULL character, then send the amount counted
        while ( str[count] != '\0' )
                count++;
 
-       // Make sure USB is configured first
-       if ( usb_configured() )
-       {
-               // First send to UART
-               uart_serial_write( str, count );
-       }
+       // First send to UART
+       uart_serial_write( str, count );
 
        // Then send to USB
        return usb_serial_write( str, count );
@@ -218,10 +491,7 @@ inline int Output_putstr( char* str )
 // Soft Chip Reset
 inline void Output_softReset()
 {
-#if defined(_at90usb162_) || defined(_atmega32u4_) || defined(_at90usb646_) || defined(_at90usb1286_)
-#elif defined(_mk20dx128_) || defined(_mk20dx128vlf5_) || defined(_mk20dx256_)
-       SOFTWARE_RESET();
-#endif
+       usb_device_software_reset();
 }
 
 
@@ -238,7 +508,7 @@ void cliFunc_kbdProtocol( char* args )
 void cliFunc_readLEDs( char* args )
 {
        print( NL );
-       info_msg("LED State (This doesn't work yet...): ");
+       info_msg("LED State: ");
        printInt8( USBKeys_LEDs );
 }
 
@@ -258,10 +528,11 @@ void cliFunc_readUART( char* args )
 
 void cliFunc_sendKeys( char* args )
 {
-       // Copy USBKeys_ArrayCLI to USBKeys_Array
+       // Copy USBKeys_KeysCLI to USBKeys_Keys
        for ( uint8_t key = 0; key < USBKeys_SentCLI; ++key )
        {
-               USBKeys_Array[key] = USBKeys_ArrayCLI[key];
+               // TODO
+               //USBKeys_Keys[key] = USBKeys_KeysCLI[key];
        }
        USBKeys_Sent = USBKeys_SentCLI;
 
@@ -284,7 +555,7 @@ void cliFunc_setKeys( char* args )
        char* arg2Ptr = args;
 
        // Parse up to USBKeys_MaxSize args (whichever is least)
-       for ( USBKeys_SentCLI = 0; USBKeys_SentCLI < USBKeys_MaxSize; ++USBKeys_SentCLI )
+       for ( USBKeys_SentCLI = 0; USBKeys_SentCLI < USB_BOOT_MAX_KEYS; ++USBKeys_SentCLI )
        {
                curArgs = arg2Ptr;
                CLI_argumentIsolation( curArgs, &arg1Ptr, &arg2Ptr );
@@ -294,7 +565,8 @@ void cliFunc_setKeys( char* args )
                        break;
 
                // Add the USB code to be sent
-               USBKeys_ArrayCLI[USBKeys_SentCLI] = decToInt( arg1Ptr );
+               // TODO
+               //USBKeys_KeysCLI[USBKeys_SentCLI] = numToInt( arg1Ptr );
        }
 }
 
@@ -307,6 +579,6 @@ void cliFunc_setMod( char* args )
        char* arg2Ptr;
        CLI_argumentIsolation( args, &arg1Ptr, &arg2Ptr );
 
-       USBKeys_ModifiersCLI = decToInt( arg1Ptr );
+       USBKeys_ModifiersCLI = numToInt( arg1Ptr );
 }