41d374fff221d507796598e806cccf9e1b069c16
[qemu] / hw / tsc210x.c
1 /*
2  * TI TSC2102 (touchscreen/sensors/audio controller) emulator.
3  * TI TSC2301 (touchscreen/sensors/keypad).
4  *
5  * Copyright (c) 2006 Andrzej Zaborowski  <balrog@zabor.org>
6  * Copyright (C) 2008 Nokia Corporation
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
10  * published by the Free Software Foundation; either version 2 or
11  * (at your option) version 3 of the License.
12  *
13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16  * GNU General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
19  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
20  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
21  */
22
23 #include "hw.h"
24 #include "audio/audio.h"
25 #include "qemu-timer.h"
26 #include "console.h"
27 #include "omap.h"       /* For struct i2s_codec_s and struct uwire_slave_s */
28 #include "devices.h"
29
30 #define TSC_DATA_REGISTERS_PAGE         0x0
31 #define TSC_CONTROL_REGISTERS_PAGE      0x1
32 #define TSC_AUDIO_REGISTERS_PAGE        0x2
33
34 #define TSC_VERBOSE
35
36 #define TSC_CUT_RESOLUTION(value, p)    ((value) >> (16 - resolution[p]))
37
38 struct tsc210x_state_s {
39     qemu_irq pint;
40     qemu_irq kbint;
41     qemu_irq davint;
42     QEMUTimer *timer;
43     QEMUSoundCard card;
44     struct uwire_slave_s chip;
45     struct i2s_codec_s codec;
46     uint8_t in_fifo[16384];
47     uint8_t out_fifo[16384];
48     uint16_t model;
49
50     int x, y;
51     int pressure;
52
53     int state, page, offset, irq;
54     uint16_t command, dav;
55
56     int busy;
57     int enabled;
58     int host_mode;
59     int function;
60     int nextfunction;
61     int precision;
62     int nextprecision;
63     int filter;
64     int pin_func;
65     int ref;
66     int timing;
67     int noise;
68
69     uint16_t audio_ctrl1;
70     uint16_t audio_ctrl2;
71     uint16_t audio_ctrl3;
72     uint16_t pll[3];
73     uint16_t volume;
74     int64_t volume_change;
75     int softstep;
76     uint16_t dac_power;
77     int64_t powerdown;
78     uint16_t filter_data[0x14];
79
80     const char *name;
81     SWVoiceIn *adc_voice[1];
82     SWVoiceOut *dac_voice[1];
83     int i2s_rx_rate;
84     int i2s_tx_rate;
85     AudioState *audio;
86
87     int tr[8];
88
89     struct {
90         uint16_t down;
91         uint16_t mask;
92         int scan;
93         int debounce;
94         int mode;
95         int intr;
96     } kb;
97 };
98
99 static const int resolution[4] = { 12, 8, 10, 12 };
100
101 #define TSC_MODE_NO_SCAN        0x0
102 #define TSC_MODE_XY_SCAN        0x1
103 #define TSC_MODE_XYZ_SCAN       0x2
104 #define TSC_MODE_X              0x3
105 #define TSC_MODE_Y              0x4
106 #define TSC_MODE_Z              0x5
107 #define TSC_MODE_BAT1           0x6
108 #define TSC_MODE_BAT2           0x7
109 #define TSC_MODE_AUX            0x8
110 #define TSC_MODE_AUX_SCAN       0x9
111 #define TSC_MODE_TEMP1          0xa
112 #define TSC_MODE_PORT_SCAN      0xb
113 #define TSC_MODE_TEMP2          0xc
114 #define TSC_MODE_XX_DRV         0xd
115 #define TSC_MODE_YY_DRV         0xe
116 #define TSC_MODE_YX_DRV         0xf
117
118 static const uint16_t mode_regs[16] = {
119     0x0000,     /* No scan */
120     0x0600,     /* X, Y scan */
121     0x0780,     /* X, Y, Z scan */
122     0x0400,     /* X */
123     0x0200,     /* Y */
124     0x0180,     /* Z */
125     0x0040,     /* BAT1 */
126     0x0030,     /* BAT2 */
127     0x0010,     /* AUX */
128     0x0010,     /* AUX scan */
129     0x0004,     /* TEMP1 */
130     0x0070,     /* Port scan */
131     0x0002,     /* TEMP2 */
132     0x0000,     /* X+, X- drivers */
133     0x0000,     /* Y+, Y- drivers */
134     0x0000,     /* Y+, X- drivers */
135 };
136
137 #define X_TRANSFORM(s)                  \
138     ((s->y * s->tr[0] - s->x * s->tr[1]) / s->tr[2] + s->tr[3])
139 #define Y_TRANSFORM(s)                  \
140     ((s->y * s->tr[4] - s->x * s->tr[5]) / s->tr[6] + s->tr[7])
141 #define Z1_TRANSFORM(s)                 \
142     ((400 - ((s)->x >> 7) + ((s)->pressure << 10)) << 4)
143 #define Z2_TRANSFORM(s)                 \
144     ((4000 + ((s)->y >> 7) - ((s)->pressure << 10)) << 4)
145
146 #define BAT1_VAL                        0x8660
147 #define BAT2_VAL                        0x0000
148 #define AUX1_VAL                        0x35c0
149 #define AUX2_VAL                        0xffff
150 #define TEMP1_VAL                       0x8c70
151 #define TEMP2_VAL                       0xa5b0
152
153 #define TSC_POWEROFF_DELAY              50
154 #define TSC_SOFTSTEP_DELAY              50
155
156 static void tsc210x_reset(struct tsc210x_state_s *s)
157 {
158     s->state = 0;
159     s->pin_func = 2;
160     s->enabled = 0;
161     s->busy = 0;
162     s->nextfunction = 0;
163     s->ref = 0;
164     s->timing = 0;
165     s->irq = 0;
166     s->dav = 0;
167
168     s->audio_ctrl1 = 0x0000;
169     s->audio_ctrl2 = 0x4410;
170     s->audio_ctrl3 = 0x0000;
171     s->pll[0] = 0x1004;
172     s->pll[1] = 0x0000;
173     s->pll[2] = 0x1fff;
174     s->volume = 0xffff;
175     s->dac_power = 0x8540;
176     s->softstep = 1;
177     s->volume_change = 0;
178     s->powerdown = 0;
179     s->filter_data[0x00] = 0x6be3;
180     s->filter_data[0x01] = 0x9666;
181     s->filter_data[0x02] = 0x675d;
182     s->filter_data[0x03] = 0x6be3;
183     s->filter_data[0x04] = 0x9666;
184     s->filter_data[0x05] = 0x675d;
185     s->filter_data[0x06] = 0x7d83;
186     s->filter_data[0x07] = 0x84ee;
187     s->filter_data[0x08] = 0x7d83;
188     s->filter_data[0x09] = 0x84ee;
189     s->filter_data[0x0a] = 0x6be3;
190     s->filter_data[0x0b] = 0x9666;
191     s->filter_data[0x0c] = 0x675d;
192     s->filter_data[0x0d] = 0x6be3;
193     s->filter_data[0x0e] = 0x9666;
194     s->filter_data[0x0f] = 0x675d;
195     s->filter_data[0x10] = 0x7d83;
196     s->filter_data[0x11] = 0x84ee;
197     s->filter_data[0x12] = 0x7d83;
198     s->filter_data[0x13] = 0x84ee;
199
200     s->i2s_tx_rate = 0;
201     s->i2s_rx_rate = 0;
202
203     s->kb.scan = 1;
204     s->kb.debounce = 0;
205     s->kb.mask = 0x0000;
206     s->kb.mode = 3;
207     s->kb.intr = 0;
208
209     qemu_set_irq(s->pint, !s->irq);
210     qemu_set_irq(s->davint, !s->dav);
211     qemu_irq_raise(s->kbint);
212 }
213
214 struct tsc210x_rate_info_s {
215     int rate;
216     int dsor;
217     int fsref;
218 };
219
220 /*  { rate,  dsor,  fsref } */
221 static const struct tsc210x_rate_info_s tsc2101_rates[] = {
222     /* Fsref / 6.0 */
223     { 7350,     7,      1 },
224     { 8000,     7,      0 },
225     /* Fsref / 5.5 */
226     { 8018,     6,      1 },
227     { 8727,     6,      0 },
228     /* Fsref / 5.0 */
229     { 8820,     5,      1 },
230     { 9600,     5,      0 },
231     /* Fsref / 4.0 */
232     { 11025,    4,      1 },
233     { 12000,    4,      0 },
234     /* Fsref / 3.0 */
235     { 14700,    3,      1 },
236     { 16000,    3,      0 },
237     /* Fsref / 2.0 */
238     { 22050,    2,      1 },
239     { 24000,    2,      0 },
240     /* Fsref / 1.5 */
241     { 29400,    1,      1 },
242     { 32000,    1,      0 },
243     /* Fsref */
244     { 44100,    0,      1 },
245     { 48000,    0,      0 },
246
247     { 0,        0,      0 },
248 };
249
250 /*  { rate,   dsor, fsref }     */
251 static const struct tsc210x_rate_info_s tsc2102_rates[] = {
252     /* Fsref / 6.0 */
253     { 7350,     63,     1 },
254     { 8000,     63,     0 },
255     /* Fsref / 6.0 */
256     { 7350,     54,     1 },
257     { 8000,     54,     0 },
258     /* Fsref / 5.0 */
259     { 8820,     45,     1 },
260     { 9600,     45,     0 },
261     /* Fsref / 4.0 */
262     { 11025,    36,     1 },
263     { 12000,    36,     0 },
264     /* Fsref / 3.0 */
265     { 14700,    27,     1 },
266     { 16000,    27,     0 },
267     /* Fsref / 2.0 */
268     { 22050,    18,     1 },
269     { 24000,    18,     0 },
270     /* Fsref / 1.5 */
271     { 29400,    9,      1 },
272     { 32000,    9,      0 },
273     /* Fsref */
274     { 44100,    0,      1 },
275     { 48000,    0,      0 },
276
277     { 0,        0,      0 },
278 };
279
280 static inline void tsc210x_out_flush(struct tsc210x_state_s *s, int len)
281 {
282     uint8_t *data = s->codec.out.fifo + s->codec.out.start;
283     uint8_t *end = data + len;
284
285     while (data < end)
286         data += AUD_write(s->dac_voice[0], data, end - data) ?: (end - data);
287
288     s->codec.out.len -= len;
289     if (s->codec.out.len)
290         memmove(s->codec.out.fifo, end, s->codec.out.len);
291     s->codec.out.start = 0;
292 }
293
294 static void tsc210x_audio_out_cb(struct tsc210x_state_s *s, int free_b)
295 {
296     if (s->codec.out.len >= free_b) {
297         tsc210x_out_flush(s, free_b);
298         return;
299     }
300
301     s->codec.out.size = MIN(free_b, 16384);
302     qemu_irq_raise(s->codec.tx_start);
303 }
304
305 static void tsc2102_audio_rate_update(struct tsc210x_state_s *s)
306 {
307     const struct tsc210x_rate_info_s *rate;
308
309     s->codec.tx_rate = 0;
310     s->codec.rx_rate = 0;
311     if (s->dac_power & (1 << 15))                               /* PWDNC */
312         return;
313
314     for (rate = tsc2102_rates; rate->rate; rate ++)
315         if (rate->dsor == (s->audio_ctrl1 & 0x3f) &&            /* DACFS */
316                         rate->fsref == ((s->audio_ctrl3 >> 13) & 1))/* REFFS */
317             break;
318     if (!rate->rate) {
319         printf("%s: unknown sampling rate configured\n", __FUNCTION__);
320         return;
321     }
322
323     s->codec.tx_rate = rate->rate;
324 }
325
326 static void tsc2102_audio_output_update(struct tsc210x_state_s *s)
327 {
328     int enable;
329     struct audsettings fmt;
330
331     if (s->dac_voice[0]) {
332         tsc210x_out_flush(s, s->codec.out.len);
333         s->codec.out.size = 0;
334         AUD_set_active_out(s->dac_voice[0], 0);
335         AUD_close_out(&s->card, s->dac_voice[0]);
336         s->dac_voice[0] = 0;
337     }
338     s->codec.cts = 0;
339
340     enable =
341             (~s->dac_power & (1 << 15)) &&                      /* PWDNC */
342             (~s->dac_power & (1 << 10));                        /* DAPWDN */
343     if (!enable || !s->codec.tx_rate)
344         return;
345
346     /* Force our own sampling rate even in slave DAC mode */
347     fmt.endianness = 0;
348     fmt.nchannels = 2;
349     fmt.freq = s->codec.tx_rate;
350     fmt.fmt = AUD_FMT_S16;
351
352     s->dac_voice[0] = AUD_open_out(&s->card, s->dac_voice[0],
353                     "tsc2102.sink", s, (void *) tsc210x_audio_out_cb, &fmt);
354     if (s->dac_voice[0]) {
355         s->codec.cts = 1;
356         AUD_set_active_out(s->dac_voice[0], 1);
357     }
358 }
359
360 static uint16_t tsc2102_data_register_read(struct tsc210x_state_s *s, int reg)
361 {
362     switch (reg) {
363     case 0x00:  /* X */
364         s->dav &= 0xfbff;
365         return TSC_CUT_RESOLUTION(X_TRANSFORM(s), s->precision) +
366                 (s->noise & 3);
367
368     case 0x01:  /* Y */
369         s->noise ++;
370         s->dav &= 0xfdff;
371         return TSC_CUT_RESOLUTION(Y_TRANSFORM(s), s->precision) ^
372                 (s->noise & 3);
373
374     case 0x02:  /* Z1 */
375         s->dav &= 0xfeff;
376         return TSC_CUT_RESOLUTION(Z1_TRANSFORM(s), s->precision) -
377                 (s->noise & 3);
378
379     case 0x03:  /* Z2 */
380         s->dav &= 0xff7f;
381         return TSC_CUT_RESOLUTION(Z2_TRANSFORM(s), s->precision) |
382                 (s->noise & 3);
383
384     case 0x04:  /* KPData */
385         if ((s->model & 0xff00) == 0x2300) {
386             if (s->kb.intr && (s->kb.mode & 2)) {
387                 s->kb.intr = 0;
388                 qemu_irq_raise(s->kbint);
389             }
390             return s->kb.down;
391         }
392
393         return 0xffff;
394
395     case 0x05:  /* BAT1 */
396         s->dav &= 0xffbf;
397         return TSC_CUT_RESOLUTION(BAT1_VAL, s->precision) +
398                 (s->noise & 6);
399
400     case 0x06:  /* BAT2 */
401         s->dav &= 0xffdf;
402         return TSC_CUT_RESOLUTION(BAT2_VAL, s->precision);
403
404     case 0x07:  /* AUX1 */
405         s->dav &= 0xffef;
406         return TSC_CUT_RESOLUTION(AUX1_VAL, s->precision);
407
408     case 0x08:  /* AUX2 */
409         s->dav &= 0xfff7;
410         return 0xffff;
411
412     case 0x09:  /* TEMP1 */
413         s->dav &= 0xfffb;
414         return TSC_CUT_RESOLUTION(TEMP1_VAL, s->precision) -
415                 (s->noise & 5);
416
417     case 0x0a:  /* TEMP2 */
418         s->dav &= 0xfffd;
419         return TSC_CUT_RESOLUTION(TEMP2_VAL, s->precision) ^
420                 (s->noise & 3);
421
422     case 0x0b:  /* DAC */
423         s->dav &= 0xfffe;
424         return 0xffff;
425
426     default:
427 #ifdef TSC_VERBOSE
428         fprintf(stderr, "tsc2102_data_register_read: "
429                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
430 #endif
431         return 0xffff;
432     }
433 }
434
435 static uint16_t tsc2102_control_register_read(
436                 struct tsc210x_state_s *s, int reg)
437 {
438     switch (reg) {
439     case 0x00:  /* TSC ADC */
440         return (s->pressure << 15) | ((!s->busy) << 14) |
441                 (s->nextfunction << 10) | (s->nextprecision << 8) | s->filter; 
442
443     case 0x01:  /* Status / Keypad Control */
444         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
445             return (s->pin_func << 14) | ((!s->enabled) << 13) |
446                     (s->host_mode << 12) | ((!!s->dav) << 11) | s->dav;
447         else
448             return (s->kb.intr << 15) | ((s->kb.scan || !s->kb.down) << 14) |
449                     (s->kb.debounce << 11);
450
451     case 0x02:  /* DAC Control */
452         if ((s->model & 0xff00) == 0x2300)
453             return s->dac_power & 0x8000;
454         else
455             goto bad_reg;
456
457     case 0x03:  /* Reference */
458         return s->ref;
459
460     case 0x04:  /* Reset */
461         return 0xffff;
462
463     case 0x05:  /* Configuration */
464         return s->timing;
465
466     case 0x06:  /* Secondary configuration */
467         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
468             goto bad_reg;
469         return ((!s->dav) << 15) | ((s->kb.mode & 1) << 14) | s->pll[2];
470
471     case 0x10:  /* Keypad Mask */
472         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
473             goto bad_reg;
474         return s->kb.mask;
475
476     default:
477     bad_reg:
478 #ifdef TSC_VERBOSE
479         fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_read: "
480                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
481 #endif
482         return 0xffff;
483     }
484 }
485
486 static uint16_t tsc2102_audio_register_read(struct tsc210x_state_s *s, int reg)
487 {
488     int l_ch, r_ch;
489     uint16_t val;
490
491     switch (reg) {
492     case 0x00:  /* Audio Control 1 */
493         return s->audio_ctrl1;
494
495     case 0x01:
496         return 0xff00;
497
498     case 0x02:  /* DAC Volume Control */
499         return s->volume;
500
501     case 0x03:
502         return 0x8b00;
503
504     case 0x04:  /* Audio Control 2 */
505         l_ch = 1;
506         r_ch = 1;
507         if (s->softstep && !(s->dac_power & (1 << 10))) {
508             l_ch = (qemu_get_clock(vm_clock) >
509                             s->volume_change + TSC_SOFTSTEP_DELAY);
510             r_ch = (qemu_get_clock(vm_clock) >
511                             s->volume_change + TSC_SOFTSTEP_DELAY);
512         }
513
514         return s->audio_ctrl2 | (l_ch << 3) | (r_ch << 2);
515
516     case 0x05:  /* Stereo DAC Power Control */
517         return 0x2aa0 | s->dac_power |
518                 (((s->dac_power & (1 << 10)) &&
519                   (qemu_get_clock(vm_clock) >
520                    s->powerdown + TSC_POWEROFF_DELAY)) << 6);
521
522     case 0x06:  /* Audio Control 3 */
523         val = s->audio_ctrl3 | 0x0001;
524         s->audio_ctrl3 &= 0xff3f;
525         return val;
526
527     case 0x07:  /* LCH_BASS_BOOST_N0 */
528     case 0x08:  /* LCH_BASS_BOOST_N1 */
529     case 0x09:  /* LCH_BASS_BOOST_N2 */
530     case 0x0a:  /* LCH_BASS_BOOST_N3 */
531     case 0x0b:  /* LCH_BASS_BOOST_N4 */
532     case 0x0c:  /* LCH_BASS_BOOST_N5 */
533     case 0x0d:  /* LCH_BASS_BOOST_D1 */
534     case 0x0e:  /* LCH_BASS_BOOST_D2 */
535     case 0x0f:  /* LCH_BASS_BOOST_D4 */
536     case 0x10:  /* LCH_BASS_BOOST_D5 */
537     case 0x11:  /* RCH_BASS_BOOST_N0 */
538     case 0x12:  /* RCH_BASS_BOOST_N1 */
539     case 0x13:  /* RCH_BASS_BOOST_N2 */
540     case 0x14:  /* RCH_BASS_BOOST_N3 */
541     case 0x15:  /* RCH_BASS_BOOST_N4 */
542     case 0x16:  /* RCH_BASS_BOOST_N5 */
543     case 0x17:  /* RCH_BASS_BOOST_D1 */
544     case 0x18:  /* RCH_BASS_BOOST_D2 */
545     case 0x19:  /* RCH_BASS_BOOST_D4 */
546     case 0x1a:  /* RCH_BASS_BOOST_D5 */
547         return s->filter_data[reg - 0x07];
548
549     case 0x1b:  /* PLL Programmability 1 */
550         return s->pll[0];
551
552     case 0x1c:  /* PLL Programmability 2 */
553         return s->pll[1];
554
555     case 0x1d:  /* Audio Control 4 */
556         return (!s->softstep) << 14;
557
558     default:
559 #ifdef TSC_VERBOSE
560         fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_read: "
561                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
562 #endif
563         return 0xffff;
564     }
565 }
566
567 static void tsc2102_data_register_write(
568                 struct tsc210x_state_s *s, int reg, uint16_t value)
569 {
570     switch (reg) {
571     case 0x00:  /* X */
572     case 0x01:  /* Y */
573     case 0x02:  /* Z1 */
574     case 0x03:  /* Z2 */
575     case 0x05:  /* BAT1 */
576     case 0x06:  /* BAT2 */
577     case 0x07:  /* AUX1 */
578     case 0x08:  /* AUX2 */
579     case 0x09:  /* TEMP1 */
580     case 0x0a:  /* TEMP2 */
581         return;
582
583     default:
584 #ifdef TSC_VERBOSE
585         fprintf(stderr, "tsc2102_data_register_write: "
586                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
587 #endif
588     }
589 }
590
591 static void tsc2102_control_register_write(
592                 struct tsc210x_state_s *s, int reg, uint16_t value)
593 {
594     switch (reg) {
595     case 0x00:  /* TSC ADC */
596         s->host_mode = value >> 15;
597         s->enabled = !(value & 0x4000);
598         if (s->busy && !s->enabled)
599             qemu_del_timer(s->timer);
600         s->busy &= s->enabled;
601         s->nextfunction = (value >> 10) & 0xf;
602         s->nextprecision = (value >> 8) & 3;
603         s->filter = value & 0xff;
604         return;
605
606     case 0x01:  /* Status / Keypad Control */
607         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
608             s->pin_func = value >> 14;
609         else {
610             s->kb.scan = (value >> 14) & 1;
611             s->kb.debounce = (value >> 11) & 7;
612             if (s->kb.intr && s->kb.scan) {
613                 s->kb.intr = 0;
614                 qemu_irq_raise(s->kbint);
615             }
616         }
617         return;
618
619     case 0x02:  /* DAC Control */
620         if ((s->model & 0xff00) == 0x2300) {
621             s->dac_power &= 0x7fff;
622             s->dac_power |= 0x8000 & value;
623         } else
624             goto bad_reg;
625         break;
626
627     case 0x03:  /* Reference */
628         s->ref = value & 0x1f;
629         return;
630
631     case 0x04:  /* Reset */
632         if (value == 0xbb00) {
633             if (s->busy)
634                 qemu_del_timer(s->timer);
635             tsc210x_reset(s);
636 #ifdef TSC_VERBOSE
637         } else {
638             fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_write: "
639                             "wrong value written into RESET\n");
640 #endif
641         }
642         return;
643
644     case 0x05:  /* Configuration */
645         s->timing = value & 0x3f;
646 #ifdef TSC_VERBOSE
647         if (value & ~0x3f)
648             fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_write: "
649                             "wrong value written into CONFIG\n");
650 #endif
651         return;
652
653     case 0x06:  /* Secondary configuration */
654         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
655             goto bad_reg;
656         s->kb.mode = value >> 14;
657         s->pll[2] = value & 0x3ffff;
658         return;
659
660     case 0x10:  /* Keypad Mask */
661         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
662             goto bad_reg;
663         s->kb.mask = value;
664         return;
665
666     default:
667     bad_reg:
668 #ifdef TSC_VERBOSE
669         fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_write: "
670                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
671 #endif
672     }
673 }
674
675 static void tsc2102_audio_register_write(
676                 struct tsc210x_state_s *s, int reg, uint16_t value)
677 {
678     switch (reg) {
679     case 0x00:  /* Audio Control 1 */
680         s->audio_ctrl1 = value & 0x0f3f;
681 #ifdef TSC_VERBOSE
682         if ((value & ~0x0f3f) || ((value & 7) != ((value >> 3) & 7)))
683             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
684                             "wrong value written into Audio 1\n");
685 #endif
686         tsc2102_audio_rate_update(s);
687         if (s->audio)
688             tsc2102_audio_output_update(s);
689         return;
690
691     case 0x01:
692 #ifdef TSC_VERBOSE
693         if (value != 0xff00)
694             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
695                             "wrong value written into reg 0x01\n");
696 #endif
697         return;
698
699     case 0x02:  /* DAC Volume Control */
700         s->volume = value;
701         s->volume_change = qemu_get_clock(vm_clock);
702         return;
703
704     case 0x03:
705 #ifdef TSC_VERBOSE
706         if (value != 0x8b00)
707             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
708                             "wrong value written into reg 0x03\n");
709 #endif
710         return;
711
712     case 0x04:  /* Audio Control 2 */
713         s->audio_ctrl2 = value & 0xf7f2;
714 #ifdef TSC_VERBOSE
715         if (value & ~0xf7fd)
716             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
717                             "wrong value written into Audio 2\n");
718 #endif
719         return;
720
721     case 0x05:  /* Stereo DAC Power Control */
722         if ((value & ~s->dac_power) & (1 << 10))
723             s->powerdown = qemu_get_clock(vm_clock);
724
725         s->dac_power = value & 0x9543;
726 #ifdef TSC_VERBOSE
727         if ((value & ~0x9543) != 0x2aa0)
728             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
729                             "wrong value written into Power\n");
730 #endif
731         tsc2102_audio_rate_update(s);
732         if (s->audio)
733             tsc2102_audio_output_update(s);
734         return;
735
736     case 0x06:  /* Audio Control 3 */
737         s->audio_ctrl3 &= 0x00c0;
738         s->audio_ctrl3 |= value & 0xf800;
739 #ifdef TSC_VERBOSE
740         if (value & ~0xf8c7)
741             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
742                             "wrong value written into Audio 3\n");
743 #endif
744         if (s->audio)
745             tsc2102_audio_output_update(s);
746         return;
747
748     case 0x07:  /* LCH_BASS_BOOST_N0 */
749     case 0x08:  /* LCH_BASS_BOOST_N1 */
750     case 0x09:  /* LCH_BASS_BOOST_N2 */
751     case 0x0a:  /* LCH_BASS_BOOST_N3 */
752     case 0x0b:  /* LCH_BASS_BOOST_N4 */
753     case 0x0c:  /* LCH_BASS_BOOST_N5 */
754     case 0x0d:  /* LCH_BASS_BOOST_D1 */
755     case 0x0e:  /* LCH_BASS_BOOST_D2 */
756     case 0x0f:  /* LCH_BASS_BOOST_D4 */
757     case 0x10:  /* LCH_BASS_BOOST_D5 */
758     case 0x11:  /* RCH_BASS_BOOST_N0 */
759     case 0x12:  /* RCH_BASS_BOOST_N1 */
760     case 0x13:  /* RCH_BASS_BOOST_N2 */
761     case 0x14:  /* RCH_BASS_BOOST_N3 */
762     case 0x15:  /* RCH_BASS_BOOST_N4 */
763     case 0x16:  /* RCH_BASS_BOOST_N5 */
764     case 0x17:  /* RCH_BASS_BOOST_D1 */
765     case 0x18:  /* RCH_BASS_BOOST_D2 */
766     case 0x19:  /* RCH_BASS_BOOST_D4 */
767     case 0x1a:  /* RCH_BASS_BOOST_D5 */
768         s->filter_data[reg - 0x07] = value;
769         return;
770
771     case 0x1b:  /* PLL Programmability 1 */
772         s->pll[0] = value & 0xfffc;
773 #ifdef TSC_VERBOSE
774         if (value & ~0xfffc)
775             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
776                             "wrong value written into PLL 1\n");
777 #endif
778         return;
779
780     case 0x1c:  /* PLL Programmability 2 */
781         s->pll[1] = value & 0xfffc;
782 #ifdef TSC_VERBOSE
783         if (value & ~0xfffc)
784             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
785                             "wrong value written into PLL 2\n");
786 #endif
787         return;
788
789     case 0x1d:  /* Audio Control 4 */
790         s->softstep = !(value & 0x4000);
791 #ifdef TSC_VERBOSE
792         if (value & ~0x4000)
793             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
794                             "wrong value written into Audio 4\n");
795 #endif
796         return;
797
798     default:
799 #ifdef TSC_VERBOSE
800         fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
801                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
802 #endif
803     }
804 }
805
806 /* This handles most of the chip logic.  */
807 static void tsc210x_pin_update(struct tsc210x_state_s *s)
808 {
809     int64_t expires;
810     int pin_state;
811
812     switch (s->pin_func) {
813     case 0:
814         pin_state = s->pressure;
815         break;
816     case 1:
817         pin_state = !!s->dav;
818         break;
819     case 2:
820     default:
821         pin_state = s->pressure && !s->dav;
822     }
823
824     if (!s->enabled)
825         pin_state = 0;
826
827     if (pin_state != s->irq) {
828         s->irq = pin_state;
829         qemu_set_irq(s->pint, !s->irq);
830     }
831
832     switch (s->nextfunction) {
833     case TSC_MODE_XY_SCAN:
834     case TSC_MODE_XYZ_SCAN:
835         if (!s->pressure)
836             return;
837         break;
838
839     case TSC_MODE_X:
840     case TSC_MODE_Y:
841     case TSC_MODE_Z:
842         if (!s->pressure)
843             return;
844         /* Fall through */
845     case TSC_MODE_BAT1:
846     case TSC_MODE_BAT2:
847     case TSC_MODE_AUX:
848     case TSC_MODE_TEMP1:
849     case TSC_MODE_TEMP2:
850         if (s->dav)
851             s->enabled = 0;
852         break;
853
854     case TSC_MODE_AUX_SCAN:
855     case TSC_MODE_PORT_SCAN:
856         break;
857
858     case TSC_MODE_NO_SCAN:
859     case TSC_MODE_XX_DRV:
860     case TSC_MODE_YY_DRV:
861     case TSC_MODE_YX_DRV:
862     default:
863         return;
864     }
865
866     if (!s->enabled || s->busy || s->dav)
867         return;
868
869     s->busy = 1;
870     s->precision = s->nextprecision;
871     s->function = s->nextfunction;
872     expires = qemu_get_clock(vm_clock) + (ticks_per_sec >> 10);
873     qemu_mod_timer(s->timer, expires);
874 }
875
876 static uint16_t tsc210x_read(struct tsc210x_state_s *s)
877 {
878     uint16_t ret = 0x0000;
879
880     if (!s->command)
881         fprintf(stderr, "tsc210x_read: SPI underrun!\n");
882
883     switch (s->page) {
884     case TSC_DATA_REGISTERS_PAGE:
885         ret = tsc2102_data_register_read(s, s->offset);
886         if (!s->dav)
887             qemu_irq_raise(s->davint);
888         break;
889     case TSC_CONTROL_REGISTERS_PAGE:
890         ret = tsc2102_control_register_read(s, s->offset);
891         break;
892     case TSC_AUDIO_REGISTERS_PAGE:
893         ret = tsc2102_audio_register_read(s, s->offset);
894         break;
895     default:
896         cpu_abort(cpu_single_env, "tsc210x_read: wrong memory page\n");
897     }
898
899     tsc210x_pin_update(s);
900
901     /* Allow sequential reads.  */
902     s->offset ++;
903     s->state = 0;
904     return ret;
905 }
906
907 static void tsc210x_write(struct tsc210x_state_s *s, uint16_t value)
908 {
909     /*
910      * This is a two-state state machine for reading
911      * command and data every second time.
912      */
913     if (!s->state) {
914         s->command = value >> 15;
915         s->page = (value >> 11) & 0x0f;
916         s->offset = (value >> 5) & 0x3f;
917         s->state = 1;
918     } else {
919         if (s->command)
920             fprintf(stderr, "tsc210x_write: SPI overrun!\n");
921         else
922             switch (s->page) {
923             case TSC_DATA_REGISTERS_PAGE:
924                 tsc2102_data_register_write(s, s->offset, value);
925                 break;
926             case TSC_CONTROL_REGISTERS_PAGE:
927                 tsc2102_control_register_write(s, s->offset, value);
928                 break;
929             case TSC_AUDIO_REGISTERS_PAGE:
930                 tsc2102_audio_register_write(s, s->offset, value);
931                 break;
932             default:
933                 cpu_abort(cpu_single_env,
934                                 "tsc210x_write: wrong memory page\n");
935             }
936
937         tsc210x_pin_update(s);
938         s->state = 0;
939     }
940 }
941
942 uint32_t tsc210x_txrx(void *opaque, uint32_t value, int len)
943 {
944     struct tsc210x_state_s *s = opaque;
945     uint32_t ret = 0;
946
947     if (len != 16)
948         cpu_abort(cpu_single_env, "%s: FIXME: bad SPI word width %i\n",
949                         __FUNCTION__, len);
950
951     /* TODO: sequential reads etc - how do we make sure the host doesn't
952      * unintentionally read out a conversion result from a register while
953      * transmitting the command word of the next command?  */
954     if (!value || (s->state && s->command))
955         ret = tsc210x_read(s);
956     if (value || (s->state && !s->command))
957         tsc210x_write(s, value);
958
959     return ret;
960 }
961
962 static void tsc210x_timer_tick(void *opaque)
963 {
964     struct tsc210x_state_s *s = opaque;
965
966     /* Timer ticked -- a set of conversions has been finished.  */
967
968     if (!s->busy)
969         return;
970
971     s->busy = 0;
972     s->dav |= mode_regs[s->function];
973     tsc210x_pin_update(s);
974     qemu_irq_lower(s->davint);
975 }
976
977 static void tsc210x_touchscreen_event(void *opaque,
978                 int x, int y, int z, int buttons_state)
979 {
980     struct tsc210x_state_s *s = opaque;
981     int p = s->pressure;
982
983     if (buttons_state) {
984         s->x = x;
985         s->y = y;
986     }
987     s->pressure = !!buttons_state;
988
989     /*
990      * Note: We would get better responsiveness in the guest by
991      * signaling TS events immediately, but for now we simulate
992      * the first conversion delay for sake of correctness.
993      */
994     if (p != s->pressure)
995         tsc210x_pin_update(s);
996 }
997
998 static void tsc210x_i2s_swallow(struct tsc210x_state_s *s)
999 {
1000     if (s->dac_voice[0])
1001         tsc210x_out_flush(s, s->codec.out.len);
1002     else
1003         s->codec.out.len = 0;
1004 }
1005
1006 static void tsc210x_i2s_set_rate(struct tsc210x_state_s *s, int in, int out)
1007 {
1008     s->i2s_tx_rate = out;
1009     s->i2s_rx_rate = in;
1010 }
1011
1012 static void tsc210x_save(QEMUFile *f, void *opaque)
1013 {
1014     struct tsc210x_state_s *s = (struct tsc210x_state_s *) opaque;
1015     int64_t now = qemu_get_clock(vm_clock);
1016     int i;
1017
1018     qemu_put_be16(f, s->x);
1019     qemu_put_be16(f, s->y);
1020     qemu_put_byte(f, s->pressure);
1021
1022     qemu_put_byte(f, s->state);
1023     qemu_put_byte(f, s->page);
1024     qemu_put_byte(f, s->offset);
1025     qemu_put_byte(f, s->command);
1026
1027     qemu_put_byte(f, s->irq);
1028     qemu_put_be16s(f, &s->dav);
1029
1030     qemu_put_timer(f, s->timer);
1031     qemu_put_byte(f, s->enabled);
1032     qemu_put_byte(f, s->host_mode);
1033     qemu_put_byte(f, s->function);
1034     qemu_put_byte(f, s->nextfunction);
1035     qemu_put_byte(f, s->precision);
1036     qemu_put_byte(f, s->nextprecision);
1037     qemu_put_byte(f, s->filter);
1038     qemu_put_byte(f, s->pin_func);
1039     qemu_put_byte(f, s->ref);
1040     qemu_put_byte(f, s->timing);
1041     qemu_put_be32(f, s->noise);
1042
1043     qemu_put_be16s(f, &s->audio_ctrl1);
1044     qemu_put_be16s(f, &s->audio_ctrl2);
1045     qemu_put_be16s(f, &s->audio_ctrl3);
1046     qemu_put_be16s(f, &s->pll[0]);
1047     qemu_put_be16s(f, &s->pll[1]);
1048     qemu_put_be16s(f, &s->volume);
1049     qemu_put_sbe64(f, (s->volume_change - now));
1050     qemu_put_sbe64(f, (s->powerdown - now));
1051     qemu_put_byte(f, s->softstep);
1052     qemu_put_be16s(f, &s->dac_power);
1053
1054     for (i = 0; i < 0x14; i ++)
1055         qemu_put_be16s(f, &s->filter_data[i]);
1056 }
1057
1058 static int tsc210x_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
1059 {
1060     struct tsc210x_state_s *s = (struct tsc210x_state_s *) opaque;
1061     int64_t now = qemu_get_clock(vm_clock);
1062     int i;
1063
1064     s->x = qemu_get_be16(f);
1065     s->y = qemu_get_be16(f);
1066     s->pressure = qemu_get_byte(f);
1067
1068     s->state = qemu_get_byte(f);
1069     s->page = qemu_get_byte(f);
1070     s->offset = qemu_get_byte(f);
1071     s->command = qemu_get_byte(f);
1072
1073     s->irq = qemu_get_byte(f);
1074     qemu_get_be16s(f, &s->dav);
1075
1076     qemu_get_timer(f, s->timer);
1077     s->enabled = qemu_get_byte(f);
1078     s->host_mode = qemu_get_byte(f);
1079     s->function = qemu_get_byte(f);
1080     s->nextfunction = qemu_get_byte(f);
1081     s->precision = qemu_get_byte(f);
1082     s->nextprecision = qemu_get_byte(f);
1083     s->filter = qemu_get_byte(f);
1084     s->pin_func = qemu_get_byte(f);
1085     s->ref = qemu_get_byte(f);
1086     s->timing = qemu_get_byte(f);
1087     s->noise = qemu_get_be32(f);
1088
1089     qemu_get_be16s(f, &s->audio_ctrl1);
1090     qemu_get_be16s(f, &s->audio_ctrl2);
1091     qemu_get_be16s(f, &s->audio_ctrl3);
1092     qemu_get_be16s(f, &s->pll[0]);
1093     qemu_get_be16s(f, &s->pll[1]);
1094     qemu_get_be16s(f, &s->volume);
1095     s->volume_change = qemu_get_sbe64(f) + now;
1096     s->powerdown = qemu_get_sbe64(f) + now;
1097     s->softstep = qemu_get_byte(f);
1098     qemu_get_be16s(f, &s->dac_power);
1099
1100     for (i = 0; i < 0x14; i ++)
1101         qemu_get_be16s(f, &s->filter_data[i]);
1102
1103     s->busy = qemu_timer_pending(s->timer);
1104     qemu_set_irq(s->pint, !s->irq);
1105     qemu_set_irq(s->davint, !s->dav);
1106
1107     return 0;
1108 }
1109
1110 struct uwire_slave_s *tsc2102_init(qemu_irq pint, AudioState *audio)
1111 {
1112     struct tsc210x_state_s *s;
1113
1114     s = (struct tsc210x_state_s *)
1115             qemu_mallocz(sizeof(struct tsc210x_state_s));
1116     memset(s, 0, sizeof(struct tsc210x_state_s));
1117     s->x = 160;
1118     s->y = 160;
1119     s->pressure = 0;
1120     s->precision = s->nextprecision = 0;
1121     s->timer = qemu_new_timer(vm_clock, tsc210x_timer_tick, s);
1122     s->pint = pint;
1123     s->model = 0x2102;
1124     s->name = "tsc2102";
1125     s->audio = audio;
1126
1127     s->tr[0] = 0;
1128     s->tr[1] = 1;
1129     s->tr[2] = 1;
1130     s->tr[3] = 0;
1131     s->tr[4] = 1;
1132     s->tr[5] = 0;
1133     s->tr[6] = 1;
1134     s->tr[7] = 0;
1135
1136     s->chip.opaque = s;
1137     s->chip.send = (void *) tsc210x_write;
1138     s->chip.receive = (void *) tsc210x_read;
1139
1140     s->codec.opaque = s;
1141     s->codec.tx_swallow = (void *) tsc210x_i2s_swallow;
1142     s->codec.set_rate = (void *) tsc210x_i2s_set_rate;
1143     s->codec.in.fifo = s->in_fifo;
1144     s->codec.out.fifo = s->out_fifo;
1145
1146     tsc210x_reset(s);
1147
1148     qemu_add_mouse_event_handler(tsc210x_touchscreen_event, s, 1,
1149                     "QEMU TSC2102-driven Touchscreen");
1150
1151     if (s->audio)
1152         AUD_register_card(s->audio, s->name, &s->card);
1153
1154     qemu_register_reset((void *) tsc210x_reset, s);
1155     register_savevm(s->name, -1, 0,
1156                     tsc210x_save, tsc210x_load, s);
1157
1158     return &s->chip;
1159 }
1160
1161 struct uwire_slave_s *tsc2301_init(qemu_irq penirq, qemu_irq kbirq,
1162                 qemu_irq dav, AudioState *audio)
1163 {
1164     struct tsc210x_state_s *s;
1165
1166     s = (struct tsc210x_state_s *)
1167             qemu_mallocz(sizeof(struct tsc210x_state_s));
1168     memset(s, 0, sizeof(struct tsc210x_state_s));
1169     s->x = 400;
1170     s->y = 240;
1171     s->pressure = 0;
1172     s->precision = s->nextprecision = 0;
1173     s->timer = qemu_new_timer(vm_clock, tsc210x_timer_tick, s);
1174     s->pint = penirq;
1175     s->kbint = kbirq;
1176     s->davint = dav;
1177     s->model = 0x2301;
1178     s->name = "tsc2301";
1179     s->audio = audio;
1180
1181     s->tr[0] = 0;
1182     s->tr[1] = 1;
1183     s->tr[2] = 1;
1184     s->tr[3] = 0;
1185     s->tr[4] = 1;
1186     s->tr[5] = 0;
1187     s->tr[6] = 1;
1188     s->tr[7] = 0;
1189
1190     s->chip.opaque = s;
1191     s->chip.send = (void *) tsc210x_write;
1192     s->chip.receive = (void *) tsc210x_read;
1193
1194     s->codec.opaque = s;
1195     s->codec.tx_swallow = (void *) tsc210x_i2s_swallow;
1196     s->codec.set_rate = (void *) tsc210x_i2s_set_rate;
1197     s->codec.in.fifo = s->in_fifo;
1198     s->codec.out.fifo = s->out_fifo;
1199
1200     tsc210x_reset(s);
1201
1202     qemu_add_mouse_event_handler(tsc210x_touchscreen_event, s, 1,
1203                     "QEMU TSC2301-driven Touchscreen");
1204
1205     if (s->audio)
1206         AUD_register_card(s->audio, s->name, &s->card);
1207
1208     qemu_register_reset((void *) tsc210x_reset, s);
1209     register_savevm(s->name, -1, 0, tsc210x_save, tsc210x_load, s);
1210
1211     return &s->chip;
1212 }
1213
1214 struct i2s_codec_s *tsc210x_codec(struct uwire_slave_s *chip)
1215 {
1216     struct tsc210x_state_s *s = (struct tsc210x_state_s *) chip->opaque;
1217
1218     return &s->codec;
1219 }
1220
1221 /*
1222  * Use tslib generated calibration data to generate ADC input values
1223  * from the touchscreen.  Assuming 12-bit precision was used during
1224  * tslib calibration.
1225  */
1226 void tsc210x_set_transform(struct uwire_slave_s *chip,
1227                 struct mouse_transform_info_s *info)
1228 {
1229     struct tsc210x_state_s *s = (struct tsc210x_state_s *) chip->opaque;
1230 #if 0
1231     int64_t ltr[8];
1232
1233     ltr[0] = (int64_t) info->a[1] * info->y;
1234     ltr[1] = (int64_t) info->a[4] * info->x;
1235     ltr[2] = (int64_t) info->a[1] * info->a[3] -
1236             (int64_t) info->a[4] * info->a[0];
1237     ltr[3] = (int64_t) info->a[2] * info->a[4] -
1238             (int64_t) info->a[5] * info->a[1];
1239     ltr[4] = (int64_t) info->a[0] * info->y;
1240     ltr[5] = (int64_t) info->a[3] * info->x;
1241     ltr[6] = (int64_t) info->a[4] * info->a[0] -
1242             (int64_t) info->a[1] * info->a[3];
1243     ltr[7] = (int64_t) info->a[2] * info->a[3] -
1244             (int64_t) info->a[5] * info->a[0];
1245
1246     /* Avoid integer overflow */
1247     s->tr[0] = ltr[0] >> 11;
1248     s->tr[1] = ltr[1] >> 11;
1249     s->tr[2] = muldiv64(ltr[2], 1, info->a[6]);
1250     s->tr[3] = muldiv64(ltr[3], 1 << 4, ltr[2]);
1251     s->tr[4] = ltr[4] >> 11;
1252     s->tr[5] = ltr[5] >> 11;
1253     s->tr[6] = muldiv64(ltr[6], 1, info->a[6]);
1254     s->tr[7] = muldiv64(ltr[7], 1 << 4, ltr[6]);
1255 #else
1256
1257     /* This version assumes touchscreen X & Y axis are parallel or
1258      * perpendicular to LCD's  X & Y axis in some way.  */
1259     if (abs(info->a[0]) > abs(info->a[1])) {
1260         s->tr[0] = 0;
1261         s->tr[1] = -info->a[6] * info->x;
1262         s->tr[2] = info->a[0];
1263         s->tr[3] = -info->a[2] / info->a[0];
1264         s->tr[4] = info->a[6] * info->y;
1265         s->tr[5] = 0;
1266         s->tr[6] = info->a[4];
1267         s->tr[7] = -info->a[5] / info->a[4];
1268     } else {
1269         s->tr[0] = info->a[6] * info->y;
1270         s->tr[1] = 0;
1271         s->tr[2] = info->a[1];
1272         s->tr[3] = -info->a[2] / info->a[1];
1273         s->tr[4] = 0;
1274         s->tr[5] = -info->a[6] * info->x;
1275         s->tr[6] = info->a[3];
1276         s->tr[7] = -info->a[5] / info->a[3];
1277     }
1278
1279     s->tr[0] >>= 11;
1280     s->tr[1] >>= 11;
1281     s->tr[3] <<= 4;
1282     s->tr[4] >>= 11;
1283     s->tr[5] >>= 11;
1284     s->tr[7] <<= 4;
1285 #endif
1286 }
1287
1288 void tsc210x_key_event(struct uwire_slave_s *chip, int key, int down)
1289 {
1290     struct tsc210x_state_s *s = (struct tsc210x_state_s *) chip->opaque;
1291
1292     if (down)
1293         s->kb.down |= 1 << key;
1294     else
1295         s->kb.down &= ~(1 << key);
1296
1297     if (down && (s->kb.down & ~s->kb.mask) && !s->kb.intr) {
1298         s->kb.intr = 1;
1299         qemu_irq_lower(s->kbint);
1300     } else if (s->kb.intr && !(s->kb.down & ~s->kb.mask) &&
1301                     !(s->kb.mode & 1)) {
1302         s->kb.intr = 0;
1303         qemu_irq_raise(s->kbint);
1304     }
1305 }