]> cvs.zerfleddert.de Git - proxmark3-svn/blobdiff - armsrc/fpgaloader.c
Jerry-rig a simply hysteresis based receiver into hi_read_tx. Output is via SSC_DIN...
[proxmark3-svn] / armsrc / fpgaloader.c
index 88fdc4cfc08a6517e092ef2aa892936fdb447285..04db41b3c38ebc97fe948fe524918f8e1ca6b38b 100644 (file)
@@ -21,27 +21,29 @@ void SetupSpi(int mode)
        // PA14 -> SPI_SPCK Serial Clock\r
 \r
        // Disable PIO control of the following pins, allows use by the SPI peripheral\r
-       PIO_DISABLE                      =      (1 << GPIO_NCS0)        |\r
-                                                       (1 << GPIO_NCS2)        |\r
-                                                       (1 << GPIO_MISO)        |\r
-                                                       (1 << GPIO_MOSI)        |\r
-                                                       (1 << GPIO_SPCK);\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDR =\r
+               GPIO_NCS0       |\r
+               GPIO_NCS2       |\r
+               GPIO_MISO       |\r
+               GPIO_MOSI       |\r
+               GPIO_SPCK;\r
 \r
-       PIO_PERIPHERAL_A_SEL =  (1 << GPIO_NCS0)        |\r
-                                                       (1 << GPIO_MISO)        |\r
-                                                       (1 << GPIO_MOSI)        |\r
-                                                       (1 << GPIO_SPCK);\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_ASR =\r
+               GPIO_NCS0       |\r
+               GPIO_MISO       |\r
+               GPIO_MOSI       |\r
+               GPIO_SPCK;\r
 \r
-       PIO_PERIPHERAL_B_SEL =  (1 << GPIO_NCS2);\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_BSR = GPIO_NCS2;\r
 \r
        //enable the SPI Peripheral clock\r
-       PMC_PERIPHERAL_CLK_ENABLE = (1<<PERIPH_SPI);\r
+       AT91C_BASE_PMC->PMC_PCER = (1<<AT91C_ID_SPI);\r
        // Enable SPI\r
-       SPI_CONTROL = SPI_CONTROL_ENABLE;\r
+       AT91C_BASE_SPI->SPI_CR = AT91C_SPI_SPIEN;\r
 \r
        switch (mode) {\r
                case SPI_FPGA_MODE:\r
-                       SPI_MODE =\r
+                       AT91C_BASE_SPI->SPI_MR =\r
                                ( 0 << 24)      |       // Delay between chip selects (take default: 6 MCK periods)\r
                                (14 << 16)      |       // Peripheral Chip Select (selects FPGA SPI_NCS0 or PA11)\r
                                ( 0 << 7)       |       // Local Loopback Disabled\r
@@ -49,7 +51,7 @@ void SetupSpi(int mode)
                                ( 0 << 2)       |       // Chip selects connected directly to peripheral\r
                                ( 0 << 1)       |       // Fixed Peripheral Select\r
                                ( 1 << 0);              // Master Mode\r
-                       SPI_FOR_CHIPSEL_0 =\r
+                       AT91C_BASE_SPI->SPI_CSR[0] =\r
                                ( 1 << 24)      |       // Delay between Consecutive Transfers (32 MCK periods)\r
                                ( 1 << 16)      |       // Delay Before SPCK (1 MCK period)\r
                                ( 6 << 8)       |       // Serial Clock Baud Rate (baudrate = MCK/6 = 24Mhz/6 = 4M baud\r
@@ -59,7 +61,7 @@ void SetupSpi(int mode)
                                ( 0 << 0);              // Clock Polarity inactive state is logic 0\r
                        break;\r
                case SPI_LCD_MODE:\r
-                       SPI_MODE =\r
+                       AT91C_BASE_SPI->SPI_MR =\r
                                ( 0 << 24)      |       // Delay between chip selects (take default: 6 MCK periods)\r
                                (11 << 16)      |       // Peripheral Chip Select (selects LCD SPI_NCS2 or PA10)\r
                                ( 0 << 7)       |       // Local Loopback Disabled\r
@@ -67,7 +69,7 @@ void SetupSpi(int mode)
                                ( 0 << 2)       |       // Chip selects connected directly to peripheral\r
                                ( 0 << 1)       |       // Fixed Peripheral Select\r
                                ( 1 << 0);              // Master Mode\r
-                       SPI_FOR_CHIPSEL_2 =\r
+                       AT91C_BASE_SPI->SPI_CSR[2] =\r
                                ( 1 << 24)      |       // Delay between Consecutive Transfers (32 MCK periods)\r
                                ( 1 << 16)      |       // Delay Before SPCK (1 MCK period)\r
                                ( 6 << 8)       |       // Serial Clock Baud Rate (baudrate = MCK/6 = 24Mhz/6 = 4M baud\r
@@ -77,7 +79,7 @@ void SetupSpi(int mode)
                                ( 0 << 0);              // Clock Polarity inactive state is logic 0\r
                        break;\r
                default:                                // Disable SPI\r
-                       SPI_CONTROL = SPI_CONTROL_DISABLE;\r
+                       AT91C_BASE_SPI->SPI_CR = AT91C_SPI_SPIDIS;\r
                        break;\r
        }\r
 }\r
@@ -89,35 +91,36 @@ void SetupSpi(int mode)
 void FpgaSetupSsc(void)\r
 {\r
        // First configure the GPIOs, and get ourselves a clock.\r
-       PIO_PERIPHERAL_A_SEL =  (1 << GPIO_SSC_FRAME)   |\r
-                                                       (1 << GPIO_SSC_DIN)             |\r
-                                                       (1 << GPIO_SSC_DOUT)    |\r
-                                                       (1 << GPIO_SSC_CLK);\r
-       PIO_DISABLE = (1 << GPIO_SSC_DOUT);\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_ASR =\r
+               GPIO_SSC_FRAME  |\r
+               GPIO_SSC_DIN    |\r
+               GPIO_SSC_DOUT   |\r
+               GPIO_SSC_CLK;\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDR = GPIO_SSC_DOUT;\r
 \r
-       PMC_PERIPHERAL_CLK_ENABLE = (1 << PERIPH_SSC);\r
+       AT91C_BASE_PMC->PMC_PCER = (1 << AT91C_ID_SSC);\r
 \r
        // Now set up the SSC proper, starting from a known state.\r
-       SSC_CONTROL = SSC_CONTROL_RESET;\r
+       AT91C_BASE_SSC->SSC_CR = AT91C_SSC_SWRST;\r
 \r
        // RX clock comes from TX clock, RX starts when TX starts, data changes\r
        // on RX clock rising edge, sampled on falling edge\r
-       SSC_RECEIVE_CLOCK_MODE = SSC_CLOCK_MODE_SELECT(1) | SSC_CLOCK_MODE_START(1);\r
+       AT91C_BASE_SSC->SSC_RCMR = SSC_CLOCK_MODE_SELECT(1) | SSC_CLOCK_MODE_START(1);\r
 \r
        // 8 bits per transfer, no loopback, MSB first, 1 transfer per sync\r
        // pulse, no output sync, start on positive-going edge of sync\r
-       SSC_RECEIVE_FRAME_MODE = SSC_FRAME_MODE_BITS_IN_WORD(8) |\r
-               SSC_FRAME_MODE_MSB_FIRST | SSC_FRAME_MODE_WORDS_PER_TRANSFER(0);\r
+       AT91C_BASE_SSC->SSC_RFMR = SSC_FRAME_MODE_BITS_IN_WORD(8) |\r
+               AT91C_SSC_MSBF | SSC_FRAME_MODE_WORDS_PER_TRANSFER(0);\r
 \r
        // clock comes from TK pin, no clock output, outputs change on falling\r
        // edge of TK, start on rising edge of TF\r
-       SSC_TRANSMIT_CLOCK_MODE = SSC_CLOCK_MODE_SELECT(2) |\r
+       AT91C_BASE_SSC->SSC_TCMR = SSC_CLOCK_MODE_SELECT(2) |\r
                SSC_CLOCK_MODE_START(5);\r
 \r
        // tx framing is the same as the rx framing\r
-       SSC_TRANSMIT_FRAME_MODE = SSC_RECEIVE_FRAME_MODE;\r
+       AT91C_BASE_SSC->SSC_TFMR = AT91C_BASE_SSC->SSC_RFMR;\r
 \r
-       SSC_CONTROL = SSC_CONTROL_RX_ENABLE | SSC_CONTROL_TX_ENABLE;\r
+       AT91C_BASE_SSC->SSC_CR = AT91C_SSC_RXEN | AT91C_SSC_TXEN;\r
 }\r
 \r
 //-----------------------------------------------------------------------------\r
@@ -128,59 +131,110 @@ void FpgaSetupSsc(void)
 //-----------------------------------------------------------------------------\r
 void FpgaSetupSscDma(BYTE *buf, int len)\r
 {\r
-       PDC_RX_POINTER(SSC_BASE) = (DWORD)buf;\r
-       PDC_RX_COUNTER(SSC_BASE) = len;\r
-       PDC_RX_NEXT_POINTER(SSC_BASE) = (DWORD)buf;\r
-       PDC_RX_NEXT_COUNTER(SSC_BASE) = len;\r
-       PDC_CONTROL(SSC_BASE) = PDC_RX_ENABLE;\r
+       AT91C_BASE_PDC_SSC->PDC_RPR = (DWORD)buf;\r
+       AT91C_BASE_PDC_SSC->PDC_RCR = len;\r
+       AT91C_BASE_PDC_SSC->PDC_RNPR = (DWORD)buf;\r
+       AT91C_BASE_PDC_SSC->PDC_RNCR = len;\r
+       AT91C_BASE_PDC_SSC->PDC_PTCR = AT91C_PDC_RXTEN;\r
 }\r
 \r
-// Download the fpga image starting at FpgaImage and with length FpgaImageLen DWORDs (e.g. 4 bytes)\r
+static void DownloadFPGA_byte(unsigned char w)\r
+{\r
+#define SEND_BIT(x) { if(w & (1<<x) ) HIGH(GPIO_FPGA_DIN); else LOW(GPIO_FPGA_DIN); HIGH(GPIO_FPGA_CCLK); LOW(GPIO_FPGA_CCLK); }\r
+       SEND_BIT(7);\r
+       SEND_BIT(6);\r
+       SEND_BIT(5);\r
+       SEND_BIT(4);\r
+       SEND_BIT(3);\r
+       SEND_BIT(2);\r
+       SEND_BIT(1);\r
+       SEND_BIT(0);\r
+}\r
+\r
+// Download the fpga image starting at FpgaImage and with length FpgaImageLen bytes\r
 // If bytereversal is set: reverse the byte order in each 4-byte word\r
-static void DownloadFPGA(const DWORD *FpgaImage, DWORD FpgaImageLen, int bytereversal)\r
+static void DownloadFPGA(const char *FpgaImage, int FpgaImageLen, int bytereversal)\r
 {\r
-       int i, j;\r
+       int i=0;\r
 \r
-       PIO_OUTPUT_ENABLE = (1 << GPIO_FPGA_ON);\r
-       PIO_ENABLE = (1 << GPIO_FPGA_ON);\r
-       PIO_OUTPUT_DATA_SET = (1 << GPIO_FPGA_ON);\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_OER = GPIO_FPGA_ON;\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER = GPIO_FPGA_ON;\r
+       HIGH(GPIO_FPGA_ON);             // ensure everything is powered on\r
 \r
        SpinDelay(50);\r
 \r
        LED_D_ON();\r
 \r
+       // These pins are inputs\r
+    AT91C_BASE_PIOA->PIO_ODR =\r
+       GPIO_FPGA_NINIT |\r
+       GPIO_FPGA_DONE;\r
+       // PIO controls the following pins\r
+    AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER =\r
+       GPIO_FPGA_NINIT |\r
+       GPIO_FPGA_DONE;\r
+       // Enable pull-ups\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_PPUER =\r
+               GPIO_FPGA_NINIT |\r
+               GPIO_FPGA_DONE;\r
+\r
+       // setup initial logic state\r
        HIGH(GPIO_FPGA_NPROGRAM);\r
        LOW(GPIO_FPGA_CCLK);\r
        LOW(GPIO_FPGA_DIN);\r
-       PIO_OUTPUT_ENABLE = (1 << GPIO_FPGA_NPROGRAM)   |\r
-                                               (1 << GPIO_FPGA_CCLK)           |\r
-                                               (1 << GPIO_FPGA_DIN);\r
-       SpinDelay(1);\r
+       // These pins are outputs\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_OER =\r
+               GPIO_FPGA_NPROGRAM      |\r
+               GPIO_FPGA_CCLK          |\r
+               GPIO_FPGA_DIN;\r
 \r
+       // enter FPGA configuration mode\r
        LOW(GPIO_FPGA_NPROGRAM);\r
        SpinDelay(50);\r
        HIGH(GPIO_FPGA_NPROGRAM);\r
 \r
-       for(i = 0; i < FpgaImageLen; i++) {\r
-               DWORD v = FpgaImage[i];\r
-               unsigned char w;\r
-               for(j = 0; j < 4; j++) {\r
-                       if(!bytereversal) \r
-                               w = v >>(j*8);\r
-                       else\r
-                               w = v >>((3-j)*8);\r
-#define SEND_BIT(x) { if(w & (1<<x) ) HIGH(GPIO_FPGA_DIN); else LOW(GPIO_FPGA_DIN); HIGH(GPIO_FPGA_CCLK); LOW(GPIO_FPGA_CCLK); }\r
-                       SEND_BIT(7);\r
-                       SEND_BIT(6);\r
-                       SEND_BIT(5);\r
-                       SEND_BIT(4);\r
-                       SEND_BIT(3);\r
-                       SEND_BIT(2);\r
-                       SEND_BIT(1);\r
-                       SEND_BIT(0);\r
+       i=100000;\r
+       // wait for FPGA ready to accept data signal\r
+       while ((i) && ( !(AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDSR & GPIO_FPGA_NINIT ) ) ) {\r
+               i--;\r
+       }\r
+\r
+       // crude error indicator, leave both red LEDs on and return\r
+       if (i==0){\r
+               LED_C_ON();\r
+               LED_D_ON();\r
+               return;\r
+       }\r
+\r
+       if(bytereversal) {\r
+               /* This is only supported for DWORD aligned images */\r
+               if( ((int)FpgaImage % sizeof(DWORD)) == 0 ) {\r
+                       i=0;\r
+                       while(FpgaImageLen-->0)\r
+                               DownloadFPGA_byte(FpgaImage[(i++)^0x3]);\r
+                       /* Explanation of the magic in the above line: \r
+                        * i^0x3 inverts the lower two bits of the integer i, counting backwards\r
+                        * for each 4 byte increment. The generated sequence of (i++)^3 is\r
+                        * 3 2 1 0 7 6 5 4 11 10 9 8 15 14 13 12 etc. pp. \r
+                        */\r
                }\r
+       } else {\r
+               while(FpgaImageLen-->0)\r
+                       DownloadFPGA_byte(*FpgaImage++);\r
        }\r
 \r
+       // continue to clock FPGA until ready signal goes high\r
+       i=100000;\r
+       while ( (i--) && ( !(AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDSR & GPIO_FPGA_DONE ) ) ) {\r
+               HIGH(GPIO_FPGA_CCLK);\r
+               LOW(GPIO_FPGA_CCLK);\r
+       }\r
+       // crude error indicator, leave both red LEDs on and return\r
+       if (i==0){\r
+               LED_C_ON();\r
+               LED_D_ON();\r
+               return;\r
+       }\r
        LED_D_OFF();\r
 }\r
 \r
@@ -191,7 +245,7 @@ static int bitparse_initialized;
  * 00 09 0f f0 0f f0 0f f0 0f f0 00 00 01\r
  * After that the format is 1 byte section type (ASCII character), 2 byte length\r
  * (big endian), <length> bytes content. Except for section 'e' which has 4 bytes\r
- * length.
+ * length.\r
  */\r
 static const char _bitparse_fixed_header[] = {0x00, 0x09, 0x0f, 0xf0, 0x0f, 0xf0, 0x0f, 0xf0, 0x0f, 0xf0, 0x00, 0x00, 0x01};\r
 static int bitparse_init(void * start_address, void *end_address)\r
@@ -208,7 +262,7 @@ static int bitparse_init(void * start_address, void *end_address)
        }\r
 }\r
 \r
-int bitparse_find_section(char section_name, void **section_start, unsigned int *section_length)\r
+int bitparse_find_section(char section_name, char **section_start, unsigned int *section_length)\r
 {\r
        char *pos = bitparse_headers_start;\r
        int result = 0;\r
@@ -259,30 +313,30 @@ int bitparse_find_section(char section_name, void **section_start, unsigned int
 extern char _binary_fpga_bit_start, _binary_fpga_bit_end;\r
 void FpgaDownloadAndGo(void)\r
 {\r
-       /* Check for the new flash image format: Should have the .bit file at &_binary_fpga_bit_start
+       /* Check for the new flash image format: Should have the .bit file at &_binary_fpga_bit_start\r
         */\r
        if(bitparse_init(&_binary_fpga_bit_start, &_binary_fpga_bit_end)) {\r
                /* Successfully initialized the .bit parser. Find the 'e' section and\r
-                * send its contents to the FPGA.
+                * send its contents to the FPGA.\r
                 */\r
-               void *bitstream_start;\r
+               char *bitstream_start;\r
                unsigned int bitstream_length;\r
                if(bitparse_find_section('e', &bitstream_start, &bitstream_length)) {\r
-                       DownloadFPGA((DWORD *)bitstream_start, bitstream_length/4, 0);\r
+                       DownloadFPGA(bitstream_start, bitstream_length, 0);\r
                        \r
                        return; /* All done */\r
                }\r
        }\r
        \r
        /* Fallback for the old flash image format: Check for the magic marker 0xFFFFFFFF\r
-        * 0xAA995566 at address 0x2000. This is raw bitstream with a size of 336,768 bits \r
+        * 0xAA995566 at address 0x102000. This is raw bitstream with a size of 336,768 bits \r
         * = 10,524 DWORDs, stored as DWORDS e.g. little-endian in memory, but each DWORD\r
         * is still to be transmitted in MSBit first order. Set the invert flag to indicate\r
         * that the DownloadFPGA function should invert every 4 byte sequence when doing\r
-        * the bytewise download.
+        * the bytewise download.\r
         */\r
-       if( *(DWORD*)0x2000 == 0xFFFFFFFF && *(DWORD*)0x2004 == 0xAA995566 )\r
-               DownloadFPGA((DWORD *)0x2000, 10524, 1);\r
+       if( *(DWORD*)0x102000 == 0xFFFFFFFF && *(DWORD*)0x102004 == 0xAA995566 )\r
+               DownloadFPGA((char*)0x102000, 10524*4, 1);\r
 }\r
 \r
 void FpgaGatherVersion(char *dst, int len)\r
@@ -290,26 +344,26 @@ void FpgaGatherVersion(char *dst, int len)
        char *fpga_info; \r
        unsigned int fpga_info_len;\r
        dst[0] = 0;\r
-       if(!bitparse_find_section('e', (void**)&fpga_info, &fpga_info_len)) {\r
+       if(!bitparse_find_section('e', &fpga_info, &fpga_info_len)) {\r
                strncat(dst, "FPGA image: legacy image without version information", len-1);\r
        } else {\r
                strncat(dst, "FPGA image built", len-1);\r
                /* USB packets only have 48 bytes data payload, so be terse */\r
 #if 0\r
-               if(bitparse_find_section('a', (void**)&fpga_info, &fpga_info_len) && fpga_info[fpga_info_len-1] == 0 ) {\r
+               if(bitparse_find_section('a', &fpga_info, &fpga_info_len) && fpga_info[fpga_info_len-1] == 0 ) {\r
                        strncat(dst, " from ", len-1);\r
                        strncat(dst, fpga_info, len-1);\r
                }\r
-               if(bitparse_find_section('b', (void**)&fpga_info, &fpga_info_len) && fpga_info[fpga_info_len-1] == 0 ) {\r
+               if(bitparse_find_section('b', &fpga_info, &fpga_info_len) && fpga_info[fpga_info_len-1] == 0 ) {\r
                        strncat(dst, " for ", len-1);\r
                        strncat(dst, fpga_info, len-1);\r
                }\r
 #endif\r
-               if(bitparse_find_section('c', (void**)&fpga_info, &fpga_info_len) && fpga_info[fpga_info_len-1] == 0 ) {\r
+               if(bitparse_find_section('c', &fpga_info, &fpga_info_len) && fpga_info[fpga_info_len-1] == 0 ) {\r
                        strncat(dst, " on ", len-1);\r
                        strncat(dst, fpga_info, len-1);\r
                }\r
-               if(bitparse_find_section('d', (void**)&fpga_info, &fpga_info_len) && fpga_info[fpga_info_len-1] == 0 ) {\r
+               if(bitparse_find_section('d', &fpga_info, &fpga_info_len) && fpga_info[fpga_info_len-1] == 0 ) {\r
                        strncat(dst, " at ", len-1);\r
                        strncat(dst, fpga_info, len-1);\r
                }\r
@@ -324,8 +378,8 @@ void FpgaGatherVersion(char *dst, int len)
 void FpgaSendCommand(WORD cmd, WORD v)\r
 {\r
        SetupSpi(SPI_FPGA_MODE);\r
-       while ((SPI_STATUS & SPI_STATUS_TX_EMPTY) == 0);                // wait for the transfer to complete\r
-       SPI_TX_DATA = SPI_CONTROL_LAST_TRANSFER | cmd | v;              // send the data\r
+       while ((AT91C_BASE_SPI->SPI_SR & AT91C_SPI_TXEMPTY) == 0);              // wait for the transfer to complete\r
+       AT91C_BASE_SPI->SPI_TDR = AT91C_SPI_LASTXFER | cmd | v;         // send the data\r
 }\r
 //-----------------------------------------------------------------------------\r
 // Write the FPGA setup word (that determines what mode the logic is in, read\r
@@ -342,17 +396,19 @@ void FpgaWriteConfWord(BYTE v)
 // closable, but should only close one at a time. Not an FPGA thing, but\r
 // the samples from the ADC always flow through the FPGA.\r
 //-----------------------------------------------------------------------------\r
-void SetAdcMuxFor(int whichGpio)\r
+void SetAdcMuxFor(DWORD whichGpio)\r
 {\r
-       PIO_OUTPUT_ENABLE = (1 << GPIO_MUXSEL_HIPKD) |\r
-                                               (1 << GPIO_MUXSEL_LOPKD) |\r
-                                               (1 << GPIO_MUXSEL_LORAW) |\r
-                                               (1 << GPIO_MUXSEL_HIRAW);\r
-\r
-       PIO_ENABLE              =       (1 << GPIO_MUXSEL_HIPKD) |\r
-                                               (1 << GPIO_MUXSEL_LOPKD) |\r
-                                               (1 << GPIO_MUXSEL_LORAW) |\r
-                                               (1 << GPIO_MUXSEL_HIRAW);\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_OER =\r
+               GPIO_MUXSEL_HIPKD |\r
+               GPIO_MUXSEL_LOPKD |\r
+               GPIO_MUXSEL_LORAW |\r
+               GPIO_MUXSEL_HIRAW;\r
+\r
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER =\r
+               GPIO_MUXSEL_HIPKD |\r
+               GPIO_MUXSEL_LOPKD |\r
+               GPIO_MUXSEL_LORAW |\r
+               GPIO_MUXSEL_HIRAW;\r
 \r
        LOW(GPIO_MUXSEL_HIPKD);\r
        LOW(GPIO_MUXSEL_HIRAW);\r
Impressum, Datenschutz