/* ========================================================
  簡易I2C（内蔵ペリフェラル使用）通信
    de JHL 藤田＠開技
    '09 Feb -
    $Id$
 ======================================================== */
#ifndef _WIN32
#pragma sfr
#pragma di
#pragma ei
#pragma nop
#pragma inline                  // memcpy()をインライン展開する(の方が小さい！)
#endif

#include "incs_loader.h"
#include "i2c_mcu.h"
#include "loader.h"
#include "util_funcs.h"

#include "i2c_mcu_sub.h"



// ========================================================
// レジスタのビット名
// プリフィックスbだが、一部のビット名がレジスタ名にかぶるため...
// SMR0n
#define bCKS0    ( 1 << 15 )
#define bCCS0    ( 1 << 14 )
#define bSTS0    ( 1 << 8 )
#define bSIS0    ( 1 << 6 )
#define bMD0n2   ( 1 << 2 )
#define bMD0n1   ( 1 << 1 )
#define bMD0n0   ( 1 << 0 )
#define bSMR0n_FIXEDBIT  ( 1 << 5 )

// SSR0n
#define bit_TSF0   6
#define PEF0       ( 1 << 1 )

// SIR0n
#define PECT0      ( 1 << 1 )

// SCR0n
#define TXE0       ( 1 << 15 )
#define RXE0       ( 1 << 14 )
#define SLC02      4
#define DLS02      0
#define TSF0       ( 1 << 6 )

// SOn
#define TAUS_MASK  0x0B0B;

// DMCn
#define DRS        ( 1 << 6 )




// ========================================================
static void iic_mcu_send_st(  );

// *subからしか呼ばない
void iic_mcu_send_re_st(  );
void iic_mcu_send_sp(  );
i2c_err iic_mcu_send_a_byte( u8 );
i2c_err iic_mcu_call_slave( u8 slave );


// ========================================================
bit     iic_mcu_wo_dma;
volatile bit iic_mcu_busy;
static volatile bit iic_mcu_initialized;


static u8	iic_send_work[4];
static u8	*p_iic_send_wo_dma_dat;
static u8	iic_send_wo_dma_len;

// データエラー（ROHM製加速度センサ）時リトライのため
/// とりあえず、DMA使用マルチバイトライト の時にしか機能しない
static u8 last_slave, last_reg_adrs, last_size;

i2c_err		iic_mcu_result;     // 一文字リードの時はデータを返す。

#ifdef i2c_timeout_test
extern bit i2c_mcu_time_out_error;
#endif



/********************************************//**

 ***********************************************/
void nop8()
{
	// ここに来る call に3clk, return に 6clk
}


/********************************************//**
 他の通信が終わるのを待つ。

 タイムアウト有り
 ***********************************************/
static i2c_err iic_mcu_wait_free()
{
    u16 tot = 0;

    iic_mcu_start(  );
    while( 1 )
    {
        DI_wt_chk();
        if( !iic_mcu_busy )
        {
            iic_mcu_busy = true;
		    EI();
            break;
        }
        EI();
        if( ++tot == 0 )
        {
#ifdef i2c_timeout_test
            i2c_mcu_time_out_error = true;
#endif
			return( I2C_ERR_TIMEOUT );
        }
    }
    return( I2C_ERR_OK );
}



/********************************************//**
  スレーブからの 『1文字』 リード

  返値がデータそのものです。
  
  エラーコードは iic_mcu_result に入っています
 ***********************************************/
u8 iic_mcu_read_a_byte( u8 SLA, u8 adrs )
{
    u8      dat;

	iic_mcu_result = iic_mcu_read( SLA, adrs, 1, &dat );
    if( iic_mcu_result != I2C_ERR_OK )
    {
        dat = 0xff;
    }

	return ( dat );
}



/********************************************//**
  スレーブからのリード

  【注】

  スレーブがウェイトコンディションを出すことは禁止です。

  その場合でもエラー検出などできません
 ***********************************************/
i2c_err iic_mcu_read( u8 slave, u8 adrs, u8 len, u8 * dest )
{

#if 1
    if( iic_mcu_wait_free() != I2C_ERR_OK )
    {
		// (タイムアウト)
        return( I2C_ERR_TIMEOUT );
    }
#else
      // 使用中なら帰る
#endif

    // スタートコンディションとスレーブの呼び出し、レジスタアドレスの送信
    if( iic_mcu_call_slave( slave ) != 0 )
    {
        iic_mcu_busy = false;
        return ( I2C_ERR_NOSLAVE );
    }

    // レジスタアドレスの送信
    iic_mcu_send_a_byte( adrs );        // 終わるまで帰ってこない

	// 絶対にNAKが帰ってこない前提

    // データ受信 //
    iic_mcu_send_re_st(  );     // リスタートコンディション
    iic_mcu_send_a_byte( slave | 0x01 );        // 送信完了まで戻ってきません。

    // データ受信
    ST0 = 0x0004;               // 受信モードに設定を変えるのでロジック停止
    SCR02 = RXE0 | 1 << SLC02 | 7 << DLS02;     // 受信設定
    SS0 = 0x0004;               // 通信待機

    do
    {
        if( len == 1 )
        {
            SOE0 = 0x0000;      // 最後のNAK
        }
        IICIF10 = 0;
        SIO10 = 0xFF;           // ダミーデータを書くと受信開始
        while( IICIF10 == 0 )
        {;}                       // 受信完了待ち

        *dest = SIO10;
        dest++;
        len--;
    }
    while( len != 0 );

	if( slave == IIC_SLA_CODEC )
	{
		codec_dummy_write();
	}

    iic_mcu_send_sp(  );

    IICIF10 = 0;
    iic_mcu_busy = false;
    return ( I2C_ERR_OK );
}




/********************************************//**
  スレーブへ 『１バイト』 ライト

  前の転送が終わるのを待って、ライトします。

  返値　iic_mcu_write　に同じ
 ***********************************************/
i2c_err iic_mcu_write_a_byte( u8 SLA, u8 adrs, u8 dat )
{
    // １文字の時はDMAとか起動しないでさっさと終わらせる
    if( iic_mcu_wait_free() != I2C_ERR_OK )
    {
        return( I2C_ERR_TIMEOUT );
    }

    // スタートコンディションとスレーブの呼び出し...
    IICMK10 = 1;
    if( iic_mcu_call_slave( SLA ) != I2C_ERR_OK )
    {
        iic_mcu_busy = false;
        return( I2C_ERR_NOSLAVE );
    }
    iic_mcu_send_a_byte( adrs );
    iic_mcu_send_a_byte( dat );
    iic_mcu_send_sp(  );
    iic_mcu_busy = false;
    return ( I2C_ERR_OK );
}



/********************************************//**
  スレーブへライト

 レジスタ adrs を先頭に、

 *strから

 len文字書きます。

  【注】

  スレーブがウェイトコンディションを出すことは禁止です。

  その場合でもエラー検出などできません

  DMA1を使用します。
 ***********************************************/
i2c_err iic_mcu_write( u8 slave, u8 adrs, u8 len, void * src )
{
    if( iic_mcu_wait_free() != I2C_ERR_OK )
    {
        return( I2C_ERR_TIMEOUT );
    }
#if 0 // rengeが真のマルチタスクになった暁には
  // 使用中なら帰る
#endif

  // スタートコンディションとスレーブの呼び出し...
    IICMK10 = 1;
    IICIF10 = 0;
    if( iic_mcu_call_slave( slave ) != I2C_ERR_OK )
    {
        iic_mcu_busy = false;
        return ( I2C_ERR_NOSLAVE );
    }

    IICIF10 = 0;
    if( !iic_mcu_wo_dma )
    {
        // DMAを使用する（通常）//

        // レジスタアドレスを送り、データの準備
        memcpy( iic_send_work, src, 4 );        //バッファとして4バイトしか用意して無いため。

        // リトライ時のため
        last_slave = slave;
        last_reg_adrs = adrs;
        last_size = len;

        // DMAセット
        while( DST1 )
        {;}

        DEN1 = 1;
        DSA1 = (u8)( &SIO10 );
        DRA1 = (u16)( &iic_send_work[0] );
        DBC1 = len;
        DMC1 = DRS | 8;         // RAM -> SFR, 8bit, IRQ, IIC10

        DMAIF1 = 0;
        DMAMK1 = 0;
        DST1 = 1;               // DEN1 = 1から2clk以上開け

        SIO10 = adrs;           // 書きっぱなし！ 割り込みが発生してDMAスタート
        // 残りは割り込みルーチン内で
    }
    else
    {
        // DMAを使用しない //

        // レジスタアドレスの送信
        IICMK10 = 0;
        SIO10 = adrs;

        iic_send_wo_dma_len = len;
        p_iic_send_wo_dma_dat = (u8*)src;
        // 残りは割り込みルーチン内で
    }

    return ( I2C_ERR_OK );
}




/********************************************//**
  DMA１転送終了割り込み

  IIC_mcu の送信完了コールバック関数のようなもの

  注：DMA転送が終わっただけで、I2Cの転送は終わってません

　  割り込み中などで、DMA1の処理が遅延した場合、
  IIC10の割り込みの準備ができずに、割り込みを発生させられなくなる
  恐れがあります。また、回避方法も特にありません。

  　そのため、DMA仕様の差異は、最後のバイトは送信完了を
  フラグのポーリングで確認します。
 ***********************************************/
__interrupt void int_dma1(  )
{
    static bit in_retry;

    EI();

    // 最後のバイトの送信完了待ち
    while( ( SSR02L & TSF0 ) != 0 )	
    {
        u16 i = 0;
        if( ++i == 0 )  // タイムアウト？
        {
            break;
        }
    }

	// ストップコンディション発行
//    iic_mcu_send_sp();    // ISR中で外の関数を呼ぶのは都合が悪い（汎用レジスタ待避が発生する）ので展開
	{
		ST0 = 0x0004;
		SOE0 = 0;                   // 受信の時はもっと前に「も」設定してる。(NACK出力)
		SO0 = 0x0000 | TAUS_MASK;   // SCL
        nop8();                 //. もう何も怖くない。外の関数呼ぶ
/*
 		 NOP(); NOP(); NOP(); NOP();
		 NOP(); NOP(); NOP(); NOP();
*/
        SO0 = 0x0400 | TAUS_MASK;   // SCL
        nop8();
/*
		 NOP(); NOP(); NOP(); NOP();
		 NOP(); NOP(); NOP(); NOP();
*/
        SO0 = 0x0404 | TAUS_MASK;
	}

	IICMK10 = 1;

    // データの途中で NAK だったら、一度だけリトライする。
    /// 手抜き実装
    if( SIR02 != 0 )
    {
        SIR02 = SSR02;

        if( !in_retry )
        {
			in_retry = true;

            IICIF10 = 0;
            iic_mcu_call_slave( last_slave ); // ここでNAKは今ノンケア

            while( DST1 ){;}
            DRA1 = (u16)( &iic_send_work[0] );  // 自動インクリメントされてしまっているので再セット
	        DBC1 = last_size;					// 自動デクリメントされてしまっているので再セット
            // ほかの設定は前回のまま

            DMAIF1 = 0;
            DMAMK1 = 0;
            DST1 = 1;
            
            SIO10 = last_reg_adrs;           // 書きっぱなし！ 割り込みが発生してDMAスタート
            return;
            // おしまい
        }
        else
        {
            // エラー二度目。もう知らない
            dbg_nop();
            // そのまま終了処理へ
        }
    }

    // 正常終了
	in_retry = false;
    DMAMK1 = 1;
    DEN1 = 0;
    iic_mcu_busy = false;
}



/********************************************//**
  IIC MCUのバイト送出完了割り込み

  ※DMA使用時は使用されません。

  　他の割り込み処理中でDMAの割り込みにすぐ飛ばない場合、
  　IIC割り込みのセットが間に合わず困ることがあります。
 ***********************************************/
__interrupt void int_iic10(  )
{
    EI();
    if( iic_send_wo_dma_len != 0 )	// まだ送信しきっていない？
    {
        SIO10 = *p_iic_send_wo_dma_dat;
        p_iic_send_wo_dma_dat ++;
        iic_send_wo_dma_len --;
        return;
		// おしまい //
    }

    // 最後のバイト送信完了、ストップコンディション発行
    IICMK10 = 1;
//    iic_mcu_send_sp();    // ISR中で外の関数を呼ぶのは都合が悪い（汎用レジスタ待避が発生する）ので展開
	{
		ST0 = 0x0004;
		SOE0 = 0;                   // 受信の時はもっと前に「も」設定してる。(NACK出力)
		SO0 = 0x0000 | TAUS_MASK;   // clear SCL
 		 NOP(); NOP(); NOP(); NOP();	// NOP8等も呼んではだめ
		 NOP(); NOP(); NOP(); NOP();
        SO0 = 0x0400 | TAUS_MASK;   // set SCL
		 NOP(); NOP(); NOP(); NOP();
		 NOP(); NOP(); NOP(); NOP();
        SO0 = 0x0404 | TAUS_MASK;	// set CSL adn SDA
	}

    iic_mcu_wo_dma = false;
    iic_mcu_busy = false;
}



/********************************************//**
  スレーブの呼び出し

　スレーブアドレスを呼んで、ACKの確認。

  ACK　→　　　　　　　　　　　　　　　　　返：I2C_ERR_OK

　NACK →　ストップコンディションを出す。　返：I2C_ERR_NOSLAVE
 ***********************************************/
i2c_err iic_mcu_call_slave( u8 slave )
{
    iic_mcu_send_st(  );

/*
// dbg
	if( SSR02 != 0 )
	{
		P1.5 = P1.0 = P1.3 = 1;
	}
*/

    SIR02 = SSR02;              // NAKエラーのフラグクリア
    if( iic_mcu_send_a_byte( slave ) != I2C_ERR_OK )
    {
        iic_mcu_send_sp(  );
        return ( I2C_ERR_NOSLAVE );     // 指定のスレーブがいない
    }

    return ( I2C_ERR_OK );
}



/********************************************//**
  ほんとに１バイト書くのみ

  書き終わるまで帰りません
 ***********************************************/
i2c_err iic_mcu_send_a_byte( u8 dat )
{
    IICMK10 = 1;
    IICIF10 = 0;
    SIO10 = dat;
    while( IICIF10 == 0 )
    {
//        NOP(  );
    }                           // 通信中

    if( SSR02 != 0 )            // 何らかエラー発生?
    {
        SIR02 = SSR02;          // エラークリア
        return( I2C_ERR_NAK );
    }
    return( I2C_ERR_OK );
}



/********************************************//**
  スタートコンディションを発行

  ソフトウェア制御
 ***********************************************/
static void iic_mcu_send_st(  )
{
    SO0 &= ~0x0004;             // SDA
    nop8();

    SO0 &= ~0x0400;             // SCL
    SOE0 = 0x0004;              // ハード制御へ

    SCR02 = TXE0 | 1 << SLC02 | 7 << DLS02;     // 送信許可、データは８ビット単位
    SS0 = 0x0004;               // 通信待機
}



/********************************************//**
  リスタート発行
 ***********************************************/
void iic_mcu_send_re_st(  )
{
    ST0 |= 0x0004;
    SO0 |= 0x0400 | TAUS_MASK;  // ( SDA = H ), SCL -> H
    nop8();

    SOE0 &= ~0x0004;            // ( SCL = H ), SDA -> L
    nop8();

    iic_mcu_send_st(  );
}



/********************************************//**
  ストップコンディション発行

  この前に、「最後のバイトの送受信」の時に前準備が必要です。
 ***********************************************/
void iic_mcu_send_sp(  )
{
    ST0 = 0x0004;
    SOE0 = 0;                   // 受信の時はもっと前に「も」設定してる。(NACK出力)
    SO0 = 0x0000 | TAUS_MASK;   // SCL
    nop8();

    SO0 = 0x0400 | TAUS_MASK;   // SCL
    nop8();

    SO0 = 0x0404 | TAUS_MASK;
}




/********************************************//**
  ペリフェラルモジュールの初期化
 ***********************************************/
void iic_mcu_start(  )
{
    if( iic_mcu_initialized )
    {
        return;
    }

    iic_mcu_busy = true;
//    DST1 = 0;

    I2C_PU_on();
//    DEN1 = 0;                   // DST1 = 0 から 2clkもしくは、DSTn==0をポーリングしてから

    wait_ms( 1 );               // 立ち上がるのに50us位かかる

    SAU0EN = 1;
    nop8();

    SPS0 = 0x0000;              // シリアルユニットのクロック０。(8M/2)/1
    SMR02 = bSMR0n_FIXEDBIT | bMD0n2;	// 簡易I2Cに設定
    SDR02 = 10 << 9;             // ボーレート設定 8M/1/(x+1)/2

    SO0 = 0x0404 | TAUS_MASK;   // 最初はHH
    iic_mcu_wo_dma = false;


    // バスのリセット
    {
        IICIF10 = 0;
        IICMK10 = 1;

        iic_mcu_send_st();

        SIO10 = 0xFF;
        while( IICIF10 == 0 ){;}                           // 通信中
        iic_mcu_send_sp();

        SIR02 = SSR02;
    }

    iic_mcu_busy = false;
    iic_mcu_initialized = true;
}



/********************************************//**
  モジュールの停止

  再度使うときは初期化が必要
 ***********************************************/
void iic_mcu_stop(  )
{
    while( iic_mcu_busy )
    {;}                         // DMA動作中はもう少し待つ
    iic_mcu_send_re_st(  );     // SCL,SDAをLLにする
    I2C_PU_off();
    SAU0EN = 0;
    iic_mcu_initialized = false;
}