Pileus Git - ~andy/csm213a-hw/blob - hw2/main_emit.c

   1 #include <stdint.h>
   2
   3 #include "serial_irq.h"
   4 #include "main_time.h"
   5 #include "main_emit.h"
   6
   7 /*********************
   8  * Signal generation *
   9  *********************/
  10
  11 // for 50 Mhz clock  50/1000 = 1/20  (PLL/2)
  12
  13 // for 48 Mhz clock  48/1000 = 6/125 (FLL)
  14 // for 24 Mhz clock, 24/1000 = 3/125
  15 // for 12 Mhz clock, 12/1000 = 3/250
  16 // for  6 Mhz clock,  6/1000 = 3/500
  17 // for  3 Mhz clock,  3/1000 = 3/1000
  18
  19 #define EMIT_PS 1
  20
  21 //#if EMIT_PS == 0
  22 //#define EMIT_CLOCKS(nsec) ((uint16_t)((nsec)   / 20))
  23 //#define EMIT_NSEC(clocks) ((uint16_t)((clocks) * 20))
  24
  25 #if EMIT_PS == 0
  26 #define EMIT_CLOCKS(nsec) ((uint32_t)((nsec)   * 6 / 125))
  27 #define EMIT_NSEC(clocks) ((uint32_t)((clocks) * 125 / 6))
  28 #elif EMIT_PS == 1
  29 #define EMIT_CLOCKS(nsec) ((uint32_t)((nsec)   * 3 / 125))
  30 #define EMIT_NSEC(clocks) ((uint32_t)((clocks) * 125 / 3))
  31 #elif EMIT_PS == 2
  32 #define EMIT_CLOCKS(nsec) ((uint32_t)((nsec)   * 3 / 250))
  33 #define EMIT_NSEC(clocks) ((uint32_t)((clocks) * 250 / 3))
  34 #elif EMIT_PS == 3
  35 #define EMIT_CLOCKS(nsec) ((uint32_t)((nsec)   * 3 / 500))
  36 #define EMIT_NSEC(clocks) ((uint32_t)((clocks) * 500 / 3))
  37 #elif EMIT_PS == 4
  38 #define EMIT_CLOCKS(nsec) ((uint32_t)((nsec)   * 3 / 1000))
  39 #define EMIT_NSEC(clocks) ((uint32_t)((clocks) * 1000 / 3))
  40 #endif
  41
  42 static uint32_t *emit_pcr    = 0; // transmit pin name
  43
  44 static uint64_t  emit_start  = 0; // transmit start time (world time)
  45 static uint64_t  emit_period = 0; // transmit period
  46 static uint64_t  emit_due    = 0; // next transmit (world time)
  47
  48 static uint32_t  emit_slack  = 0; // how far ahead we need to schedule, in us
  49 static uint32_t  emit_worst  = 0; // worst-case latency in task table
  50
  51 void emit_init(int alt, PinName pin, PinMode mode)
  52 {
  53         // Find pin
  54         emit_pcr = (uint32_t*)(PORTA_BASE + pin);
  55
  56         // Enable clocks
  57         SIM->SCGC6            |= SIM_SCGC6_TPM1_MASK;
  58         SIM->SOPT2            |= SIM_SOPT2_TPMSRC(1);
  59
  60         // Reset PLL Source
  61         //SIM->SOPT2 &= ~SIM_SOPT2_PLLFLLSEL_MASK;
  62
  63         // Debug print on SOPT2
  64         // -- mbed may set PLLFLL when configuring UART0
  65         // SOPT2: u0src=1 tpmsrc=1 USBSRC PLL/2 clkos=0 rtcos
  66         sirq_printf("SOPT2: u0src=%d tpmsrc=%d %s %s clkos=%d %s\r\n",
  67                 (SIM->SOPT2 & SIM_SOPT2_UART0SRC_MASK)     >> SIM_SOPT2_UART0SRC_SHIFT,
  68                 (SIM->SOPT2 & SIM_SOPT2_TPMSRC_MASK)       >> SIM_SOPT2_TPMSRC_SHIFT,
  69                 (SIM->SOPT2 & SIM_SOPT2_UART0SRC_MASK)     ? "USBSRC" : "usbsrc",
  70                 (SIM->SOPT2 & SIM_SOPT2_PLLFLLSEL_MASK)    ? "PLL/2"  : "FLL",
  71                 (SIM->SOPT2 & SIM_SOPT2_CLKOUTSEL_MASK)    >> SIM_SOPT2_CLKOUTSEL_SHIFT,
  72                 (SIM->SOPT2 & SIM_SOPT2_RTCCLKOUTSEL_MASK) ? "RTCOS"  : "rtcos");
  73
  74         // Set pin mode
  75         emit_pcr[0]            = PORT_PCR_ISF_MASK
  76                                | PORT_PCR_MUX(alt)
  77                                | mode;
  78
  79         // Setup Timer/PWM Module
  80         TPM1->SC               = TPM_SC_TOF_MASK;
  81         TPM1->CNT              = TPM_CNT_COUNT(0);
  82         TPM1->MOD              = TPM_MOD_MOD(0xFFFF);
  83
  84         TPM1->CONTROLS[0].CnSC = TPM_CnSC_CHF_MASK    // clear flag
  85                                | TPM_CnSC_MSB_MASK    // set output highon match,
  86                                | TPM_CnSC_ELSB_MASK   // cleared on overflow
  87                                | TPM_CnSC_ELSA_MASK;  // ..
  88
  89         TPM1->STATUS           = TPM_STATUS_CH0F_MASK
  90                                | TPM_STATUS_TOF_MASK;
  91
  92         TPM1->CONF             = TPM_CONF_CSOO_MASK;
  93 }
  94
  95 void emit_enable(uint64_t start, uint64_t period)
  96 {
  97         const int slack_clocks = 0x4000; // tune based on emit_worst
  98
  99         emit_start  = start;
 100         emit_period = period;
 101         emit_due    = start + period;
 102
 103         emit_slack  = EMIT_NSEC(slack_clocks);
 104
 105         time_printf("emit scheduled", emit_due);
 106 }
 107
 108 void emit_schedule(uint64_t when)
 109 {
 110         uint64_t local  = time_to_local(when) * 3 / 125;
 111         uint32_t width  = EMIT_CLOCKS(10000);
 112
 113         // Disable timer
 114         TPM1->SC               = TPM_SC_TOF_MASK;
 115
 116         __disable_irq();
 117
 118         uint64_t now    = ((uint64_t)~PIT->LTMR64H << 32)
 119                         | ((uint64_t)~PIT->LTMR64L);
 120         uint32_t delta  = local - now;
 121         uint32_t start  = delta >> (EMIT_PS-1); // convert to clocks
 122         uint32_t stop   = start + width;        // end time
 123
 124         // Set transmit time
 125         TPM1->CONTROLS[0].CnV  = start;
 126         TPM1->MOD              = TPM_MOD_MOD(stop);
 127
 128         // Start the timer
 129         TPM1->SC               = TPM_SC_TOF_MASK
 130                                | TPM_SC_PS(EMIT_PS)
 131                                | TPM_SC_CMOD(1);
 132
 133         __enable_irq();
 134
 135         // Test
 136         //int64_t  cnv = TPM1->CONTROLS[0].CnV;
 137         //int64_t  mod = TPM1->MOD;
 138         //int64_t  due = local - tdma_time();
 139         //sirq_printf("%6d -- cnv=%04x mod=%04x due=%04x start=%04x\r\n",
 140         //              (int)(cnv - EMIT_CLOCKS(due)),
 141         //              (int)cnv, (int)mod,
 142         //              (int)EMIT_CLOCKS(due), EMIT_CLOCKS(start));
 143
 144         // Clock testing
 145         //uint32_t test_tpm0 =  TPM1->CNT;
 146         //uint32_t test_pit0 = ~PIT->CHANNEL[0].CVAL;
 147         //for (int i = 0; i < 100; i++)
 148         //      asm("nop");
 149         //uint32_t test_tpm1 =  TPM1->CNT;
 150         //uint32_t test_pit1 = ~PIT->CHANNEL[0].CVAL;
 151
 152         //uint32_t test_tpm  = test_tpm1 - test_tpm0;
 153         //uint32_t test_pit  = test_pit1 - test_pit0;
 154         //sirq_printf("pit/tpm: %d - tpm=%08x/%08x=%d pit=%08x/%08x=%d\r\n",
 155         //              test_tpm - test_pit,
 156         //              test_tpm0, test_tpm1, test_tpm,
 157         //              test_pit0, test_pit1, test_pit);
 158
 159         // Debug output
 160         //time_printf("emitting event", when);
 161 }
 162
 163 void emit_transmit(uint64_t local, uint64_t world)
 164 {
 165         static uint64_t prev = 0;
 166
 167         // Record how how much time we have to reschedule
 168         if (prev && (local-prev) > emit_worst)
 169                 emit_worst = (local-prev);
 170         prev = local;
 171
 172         // Schedule task if needed
 173         if (emit_due && emit_period &&
 174             world+emit_slack > emit_due) {
 175                 emit_schedule(emit_due);
 176                 emit_due += emit_period;
 177         }
 178 }
 179