]> git.donarmstrong.com Git - kiibohd-controller.git/blobdiff - README
Adding NKRO and Boot mode capabilities.
[kiibohd-controller.git] / README
diff --git a/README b/README
index 629799b812386b2d1a1293463817fd0c170ab837..684a48206102355d40777b06c73d933b7bbd5351 100644 (file)
--- a/README
+++ b/README
@@ -1,7 +1,20 @@
 The Kiibohd Controller
 ----------------------
 
-TODO, write some insightful/informative :P
+This README is a bit long, just look at the sections you are interested in.
+Linux is the ideal build environment (preferably recent'ish).
+
+
+Building on Mac should be ok for 99% of users with Macports (haven't tried Brew).
+The dfu Bootloader will not build correctly with the old version of arm-none-eabi-gcc that Macports currently has (4.7.3).
+This is due to a bug with lto (link time optimizations) which makes the resulting binary too big to fit on the chip (must be less than 4096 Bytes).
+
+Building on Windows should also be fine for 99% of users, but takes a bunch of work to setup (because Windows is a crappy dev environment).
+Cygwin is currently required along with some non-Cygwin compilers and utilities (because they are not available for Cygwin).
+The dfu Bootloader will not build because of a Make 3.81+ bug/feature that removed support for non-Unix (Windows) filenames as dependencies of targets.
+If you replace the version of Make in Cygwin it should work (e.g. http://stackoverflow.com/questions/601516/cygwin-make-error-target-pattern-contains-no).
+However, make sure that the flash size is no larger than 4096 Bytes or the bootloader will not work.
+
 
 Please give authors credit for modules used if you use in a distributed product :D
 
@@ -15,98 +28,121 @@ Below listed are the Arch Linux pacman names, AUR packages may be required.
 
 These depend a bit on which targets you are trying to build, but the general one:
 - cmake (2.8 and higher)
-- Teensy Loader (http://pjrc.com/teensy/loader.html)
+- git
+- ctags (recommended, not required)
+- python3
+- libusb1.0 (and -devel)
+- make
 
 
 AVR Specific (Teensy 1.0/++,2.0/++) (try to use something recent, suggested versions below)
-- avr-gcc      (4.8.0)
-- avr-binutils (2.23.2)
-- avr-libc     (1.8.0)
+- avr-gcc      (~4.8.0)
+- avr-binutils (~2.23.2)
+- avr-libc     (~1.8.0)
 
 
-ARM Specific (Teensy 3.0) (Sourcery CodeBench Lite for ARM EABI
+ARM Specific (Teensy 3.0/3.1) (Sourcery CodeBench Lite for ARM EABI
 (http://www.mentor.com/embedded-software/sourcery-tools/sourcery-codebench/editions/lite-edition/)
 - arm-none-eabi
-- TODO?
+OR
+- arm-none-eabi-gcc
+- arm-none-eaby-binutils
+(I've actually had some issues with Sourcery CodeBench on Linux, so I often just use these)
 
 
 
 ----------------------
-Selecting Architecture
+Windows Setup
 ----------------------
 
-This is where you choose which architecture you want to build for.
-The options are:
- - Teensy 1.0   (Not tested)
- - Teensy 1.0++ (Not tested)
- - Teensy 2.0
- - Teensy 2.0++
- - Teensy 3.0
+Compiling on Windows does work, just it's a bunch more work.
 
-Open up CMakeLists.txt in your favourite text editor.
-You are looking for:
+First make sure Cygwin is installed - http://www.cygwin.com/ - 32bit or 64bit is fine. Make sure the following are installed:
+- make
+- git (needed for some compilation info)
+- cmake
+- gcc-core
+- gcc-g++
+- libusb1.0
+- libusb1.0-devel
+- python3
+- ctags (recommended, not required)
 
-       ###
-       Compiler Family
-       #
+Please note, I use cygwin term exclusively for any command line options. Unless mentioned otherwise use it.
+Do NOT use CMD or Powershell.
 
-       #| Specify the compiler family to use
-       #| Currently only supports AVR and ARM
-       #| "avr"       # Teensy   1.0
-       #| "avr"       # Teensy   2.0
-       #| "avr"       # Teensy++ 1.0
-       #| "avr"       # Teensy++ 2.0
-       #| "arm"       # Teensy   3.0
+Also install the Windows version of CMake (3+ is ideal) - http://cmake.org/cmake/resources/software.html
+This is in addition to the Cygwin version. This is an easier alternative to installing another C compiler.
+Add the following line to your .bashrc, making sure the CMake path is correct:
+  echo "alias wincmake=\"PATH='/cygdrive/c/Program Files (x86)/CMake'/bin:'${PATH}' cmake -G 'Unix Makefiles'\"" >> ~/.bashrc
 
-       set( COMPILER_FAMILY "avr" )
+Install the PJRC Virtual Serial Port Driver:
+(http://pjrc.com/teensy/serial_install.exe)
 
+Next, install the compiler(s) you want.
 
-Just change the COMPILER_FAMILY variable to whatever you are trying to build for.
 
-NOTE: If you change this option, you will *may* to delete the build directory that is created in the Building sections below. 
 
+ ---------
+| AVR GCC |
+ ---------
 
+You just need the Atmel AVR 8-bit Toolchain. The latest should be fine, as of writing it was 3.4.3.
 
-----------------------
-Selecting Microcontroller
-----------------------
+http://www.atmel.com/tools/atmelavrtoolchainforwindows.aspx
+(Atmel AVR 8-bit Toolchain 3.4.3 - Windows)
 
-Even if you selected the "avr" family of microcontroller architectures, you will still need to specify a target microcontroller (or once more ARM microcontrollers are supported).
+Extract the files to a directory, say C:\avr8-gnu-toolchain. Then copy all the folders in that directory to the Cygwin /usr/local directory.
+Mine is C:\cygwin64\usr\local.
+(You can also just setup the paths, but this is faster/simpler. Might screw up your Cygwin though).
 
-Open up avr.cmake (or arm.cmake) in your favourite text editor.
-You are looking for:
 
-       ###
-       # Atmel Defines and Linker Options
-       #
+ ----------
+| ARM EABI |
+ ----------
 
-       #| MCU Name
-       #| You _MUST_ set this to match the board you are using
-       #| type "make clean" after changing this, so all files will be rebuilt
-       #|
-       #| "at90usb162"       # Teensy   1.0
-       #| "atmega32u4"       # Teensy   2.0
-       #| "at90usb646"       # Teensy++ 1.0
-       #| "at90usb1286"      # Teensy++ 2.0
+Download the latest version of Mentor Graphics Sourcery CodeBench ARM EABI.
+
+http://www.mentor.com/embedded-software/sourcery-tools/sourcery-codebench/editions/lite-edition/
 
-       set( MCU "at90usb1286" )
+Look for "Download the EABI Release".
+Enter your info to get the download link.
+Select the most recent download.
+Then download the "IA32 Windows Installer".
 
-*OR*
+Then copy all the folders/files installed (e.g. C:\Users\Haata\MentorGraphics\Sourcery_CodeBench_Lite_for_ARM_EABI\) to Cygwin /usr/local directory.
+Mine is C:\cygwin64\usr\local.
+Or, you can setup paths using the installer (you have to be more careful though).
+
+
+
+----------------------
+Selecting Microcontroller
+----------------------
+
+This is where you select the chip you want to compile for.
+The build system will automatically select the compiler needed to compile for your chip.
+
+Open up CMakeLists.txt in your favourite text editor.
+You are looking for:
 
        ###
-       # ARM Defines and Linker Options
+       # Chip Selection
        #
 
-       #| Chip Name (Linker)
-       #| You _MUST_ set this to match the board you are using
-       #| type "make clean" after changing this, so all files will be rebuilt
+       #| You _MUST_ set this to match the microcontroller you are trying to compile for
+       #| You _MUST_ clean the build directory if you change this value
        #|
-       #| "mk20dx128"        # Teensy   3.0
-
-       set( CHIP "mk20dx128" )
-
+       set( CHIP
+       #       "at90usb162"       # Teensy   1.0 (avr)
+       #       "atmega32u4"       # Teensy   2.0 (avr)
+       #       "at90usb646"       # Teensy++ 1.0 (avr)
+               "at90usb1286"      # Teensy++ 2.0 (avr)
+       #       "mk20dx128"        # Teensy   3.0 (arm)
+       #       "mk20dx256"        # Teensy   3.1 (arm)
+       )
 
-Just change the CHIP variable to the microcontroller you are trying to build for.
+Just uncomment the chip you want, and comment out the old one.
 
 NOTE: If you change this option, you will *need* to delete the build directory that is created in the Building sections below.
 
@@ -123,7 +159,7 @@ The Kiibohd Controller is designed around a set of 4 types of modules that corre
 
 - Scan Module
 - Macro Module
-- USB Module
+- Output Module
 - Debug Module
 
 The Scan Module is where the most interesting stuff happens. These modules take in "keypress data".
@@ -132,12 +168,14 @@ A matrix Scan Module may inherit from the matrix module to scan keypress from a
 This module just has to give press/release codes, but does have some callback control to other modules depending on the lifecycle for press/release codes (this can be very complicated depending on the protocol).
 Each Scan Module has it's own default keymap/modifier map. (TODO recommend keymap changing in the Macro Module).
 
+Some scan modules have very specialized hardware requirements, each module directory should have at least a link to the needed parts and/or schematics (TODO!).
 
-The Macro Module takes care of the mapping of the key press/release code into a USB scan code.
+
+The Macro Module takes care of the mapping of the key press/release code into an Output (USB) scan code.
 Any layering, macros, keypress intelligence/reaction is done here.
 
 
-The USB Module is the output module of the microcontroller. Currently USB is the only output protocol.
+The Output Module is the module dealing with output from the microcontroller. Currently USB is the only output protocol.
 Different USB output implementations are available, pjrc being the safest/least featureful one.
 Debug capabilities may depend on the module selected.
 
@@ -147,7 +185,7 @@ The Debug Module enables various things like the Teensy LED on errors, debug ter
 
 
 
-Open up setup.cmake in your favourite text editor.
+Open up CMakeLists.txt in your favourite text editor.
 Look for:
 
        ###
@@ -159,7 +197,7 @@ Look for:
        #| All of the modules must be specified, as they generate the sources list of files to compile
        #| Any modifications to this file will cause a complete rebuild of the project
 
-       #| Please look at the {Scan,Macro,USB,Debug}/module.txt for information on the modules and how to create new ones
+       #| Please look at the {Scan,Macro,Output,Debug}/module.txt for information on the modules and how to create new ones
 
        ##| Deals with acquiring the keypress information and turning it into a key index
        set(  ScanModule  "avr-capsense" )
@@ -168,7 +206,7 @@ Look for:
        set( MacroModule  "buffer"  )
 
        ##| Sends the current list of usb key codes through USB HID
-       set(   USBModule  "pjrc"   )
+       set(   OutputModule  "pjrc"   )
 
        ##| Debugging source to use, each module has it's own set of defines that it sets
        set( DebugModule  "full"   )
@@ -204,8 +242,8 @@ Example output:
        Scan/avr-capsense/scan_loop.c
        -- Detected Macro Module Source Files:
        Macro/buffer/macro.c
-       -- Detected USB Module Source Files:
-       USB/pjrc/usb_com.c;USB/pjrc/avr/usb_keyboard_debug.c
+       -- Detected Output Module Source Files:
+       Output/pjrc/usb_com.c;Output/pjrc/avr/usb_keyboard_debug.c
        -- Detected Debug Module Source Files:
        Debug/full/../led/led.c;Debug/full/../print/print.c
        -- Configuring done
@@ -216,8 +254,8 @@ Example output:
        [ 12%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/main.c.o
        [ 25%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Scan/avr-capsense/scan_loop.c.o
        [ 37%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Macro/buffer/macro.c.o
-       [ 50%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/USB/pjrc/usb_com.c.o
-       [ 62%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/USB/pjrc/avr/usb_keyboard_debug.c.o
+       [ 50%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Output/pjrc/usb_com.c.o
+       [ 62%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Output/pjrc/avr/usb_keyboard_debug.c.o
        [ 75%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Debug/led/led.c.o
        [ 87%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Debug/print/print.c.o
        Linking C executable kiibohd.elf
@@ -238,44 +276,214 @@ Example output:
 Linux Loading Firmware
 ----------------------
 
+First place the keyboard into re-flash mode.
+This can be done either by pressing the re-flash button on the PCB/Teensy.
+Or by entering the Kiibohd Virtual Serial Port and using the 'reload' command.
+
 The 'load' script that is created during the build can load the firmware over USB.
-It uses sudo, so make sure you have the priviledges.
+Either run it with sudo, or install the 98-kiibohd.rules to /etc/udev/rules.d
+ and run: udevadm control --reload-rules
 
-(TODO, not complete, avr and arm are different currently, need to be unified)
+
+To load the newly built firmware:
 ./load
 
 
 
 ----------------------
-Windows Building
+Linux Building Bootloader
 ----------------------
 
+*NOTE* Does not apply to Teensy based builds.
+
+From this directory.
+cd Bootloader
+mkdir build
+cd build
+cmake ..
+make
+
+Example output:
 TODO
 
+
+
 ----------------------
-Windows Loading Firmware
+Linux Loading Bootloader
 ----------------------
 
+*NOTE* Does not apply to Teensy based builds.
+
+It's recommended to use an SWD-type flasher like a Bus Pirate.
 TODO
+(Guidelines here https://github.com/mchck/mchck/wiki/Getting-Started)
+
+
+
+----------------------
+Windows Building
+----------------------
+
+From this directory.
+mkdir build
+cd build
+wincmake ..
+make
+
+
+Example output:
+
+       $ cmake -G "Unix Makefiles" ..
+       -- Compiler Family:
+       avr
+       -- MCU Selected:
+       atmega32u4
+       -- CPU Selected:
+       megaAVR
+       -- Detected Scan Module Source Files:
+       Scan/SKM67001/../matrix/matrix_scan.c;Scan/SKM67001/../matrix/scan_loop.c
+       -- Detected Macro Module Source Files:
+       Macro/PartialMap/macro.c
+       -- Detected Output Module Source Files:
+       Output/pjrcUSB/output_com.c;Output/pjrcUSB/avr/usb_keyboard_serial.c
+       -- Detected Debug Module Source Files:
+       Debug/full/../cli/cli.c;Debug/full/../led/led.c;Debug/full/../print/print.c
+       -- Found Git: C:/cygwin64/bin/git.exe (found version "1.7.9")
+       -- Configuring done
+       -- Generating done
+       -- Build files have been written to: C:/cygwin64/home/jacob.alexander/src/capsense-beta/build
+
+       jacob.alexander@JALEXANDER2-LT ~/src/capsense-beta/build
+       $ make
+       Scanning dependencies of target kiibohd.elf
+       [ 10%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/main.c.obj
+       [ 20%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Scan/matrix/matrix_scan.c.obj
+       [ 30%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Scan/matrix/scan_loop.c.obj
+       [ 40%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Macro/PartialMap/macro.c.obj
+       [ 50%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Output/pjrcUSB/output_com.c.obj
+       [ 60%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Output/pjrcUSB/avr/usb_keyboard_serial.c.obj
+       [ 70%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Debug/cli/cli.c.obj
+       [ 80%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Debug/led/led.c.obj
+       [ 90%] Building C object CMakeFiles/kiibohd.elf.dir/Debug/print/print.c.obj
+       Linking C executable kiibohd.elf
+       Creating load file for Flash:  kiibohd.hex
+       Creating Extended Listing:     kiibohd.lss
+       Creating Symbol Table:         kiibohd.sym
+       [ 90%] Built target kiibohd.elf
+       Scanning dependencies of target SizeAfter
+       [100%] Size after generation
+               Flash Usage: data (hex)
+                 RAM Usage: data (elf)
+          text    data     bss     dec     hex filename
+             0    9738       0    9738    260a kiibohd.hex
+          7982    1756     264   10002    2712 kiibohd.elf
+       [100%] Built target SizeAfter
+
+
+
+----------------------
+Windows Loading Firmware
+----------------------
+
+First place the keyboard into re-flash mode.
+This can be done either by pressing the re-flash button on the PCB/Teensy.
+Or by entering the Kiibohd Virtual Serial Interface and using the 'reload' command.
+
+The 'load' script that is created during the build can load the firmware over USB.
+
+To load the newly built firmware:
+./load
+
+Be patient the couple of times, Windows is slow at installing drivers...
+
+
 
 ----------------------
 Mac OS X Building
 ----------------------
 
+From this directory.
+mkdir build
+cd build
+cmake ..
+make
+
+
+Example output:
 TODO
 
+
+
 ----------------------
 Mac OS X Loading Firmware
 ----------------------
 
-TODO
+First place the keyboard into re-flash mode.
+This can be done either by pressing the re-flash button on the PCB/Teensy.
+Or by entering the Kiibohd Virtual Serial Port and using the 'reload' command.
+
+The 'load' script that is created during the build can load the firmware over USB.
+
+
+To load the newly built firmware:
+./load
 
 
 
 ----------------------
-Debugging
+Virtual Serial Port - CLI
 ----------------------
 
-TODO
+Rather than use a special program that can interpret Raw HID, this controller exposes a USB Serial CDC endpoint.
+This allows for you to use a generic serial terminal to debug/control the keyboard firmware (e.g. Tera Term, minicom, screen)
+
+
+ -------
+| Linux |
+ -------
+
+I generally use screen.
+You will need sudo/root priviledges if you haven't installed the 98-kiibohd.rules file to /etc/udev/rules.d
+
+screen /dev/ttyACM0
+(Might be ACM1, ACM2, etc.)
+
+
+ ---------
+| Windows |
+ ---------
+
+Make sure the Teensy Virtual Serial Port driver is installed.
+If possible use screen (as part of Cygwin).
+Check which COM port the virtual serial port has been assigned to:
+   Device Manager->Ports (COM & LPT)->Teensy USB Serial
+   In brackets it will say which COM port (e.g. COM3)
+
+
+putty works well when using DTR/DSR or RTS/CTS flow control.
+Connection type: Serial
+Serial line:     <Your COM port, e.g. COM3>
+Speed:           (doesn't matter, it's auto-negotiated)
+
+Under Category->Connections->Serial
+Flow control:    DTR/DSR
+
+If stuff is hard to read (you have a dumb colour scheme):
+Category->Window->Colours->Use system colur
+That seems to make text at least readable (I use a custom colour scheme that makes each colour easy to see -HaaTa).
+
+
+Unfortunately, screen for Cygwin seems to be broken for serial ports, but you can try it...
+screen /dev/ttyS2
+(Might be a different file, ttyS0, ttyACM0, ttyUSB0, etc.)
+
+Gnu screen doesn't seem to echo all the characters (it works though).
+I believe it's a problem with stty, but I don't know how to fix it...
+
 
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+| Mac OS X |
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+I recommend screen (can be installed via Macports).
+screen /dev/tty.<usb something>