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https://github.com/trabucayre/openFPGALoader.git
synced 2026-09-02 11:08:49 +02:00
Add cable jetson-nano-gpio
This commit is contained in:
J Biemar
@@ -0,0 +1,269 @@
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// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
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/*
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* Copyright (C) 2020-2022 Gwenhael Goavec-Merou <[email protected]>
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* Copyright (C) 2022 Jean Biemar <[email protected]>
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*
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* Jetson nano bitbang driver added by Jean Biemar <[email protected]> in 2022
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*/
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#include "jetsonNanoJtagBitbang.hpp"
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#include <stdio.h>
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#include <string.h>
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#include <iostream>
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#include <map>
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#include <vector>
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#include <string>
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#include <stdexcept>
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#include <unistd.h>
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#include <sys/fcntl.h>
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#include <sys/mman.h>
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#include "display.hpp"
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#define DEBUG 1
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#ifdef DEBUG
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#define display(...) \
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do { \
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if (_verbose) fprintf(stdout, __VA_ARGS__); \
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}while(0)
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#else
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#define display(...) do {}while(0)
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#endif
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/* Tegra X1 SoC Technical Reference Manual, version 1.3
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*
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* See Chapter 9 "Multi-Purpose I/O Pins", section 9.13 "GPIO Registers"
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* (table 32: GPIO Register Address Map)
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*
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* The GPIO hardware shares PinMux with up to 4 Special Function I/O per
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* pin, and only one of those five functions (SFIO plus GPIO) can be routed to
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* a pin at a time, using the PixMux.
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*
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* In turn, the PinMux outputs signals to Pads using Pad Control Groups. Pad
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* control groups control things like "drive strength" and "slew rate," and
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* need to be reset after deep sleep. Also, different pads have different
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* voltage tolerance. Pads marked "CZ" can be configured to be 3.3V tolerant
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* and driving; and pads marked "DD" can be 3.3V tolerant when in open-drain
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* mode (only.)
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*
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* The CNF register selects GPIO or SFIO, so setting it to 1 forces the GPIO
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* function. This is convenient for those who have a different pinmux at boot.
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*/
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#define GPIO_SET_BIT(REG, BIT) REG |= 1UL << BIT
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#define GPIO_CLEAR_BIT(REG, BIT) REG &= ~(1UL << BIT)
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JetsonNanoJtagBitbang::JetsonNanoJtagBitbang(
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const jtag_pins_conf_t *pin_conf,
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const std::string &dev, __attribute__((unused)) uint32_t clkHZ,
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uint8_t verbose)
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{
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uint32_t tms_port_reg, tck_port_reg, tdi_port_reg, tdo_port_reg;
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_verbose = verbose;
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||||
_tck_pin = pin_conf->tck_pin;
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||||
_tms_pin = pin_conf->tms_pin;
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_tdi_pin = pin_conf->tdi_pin;
|
||||
_tdo_pin = pin_conf->tdo_pin;
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||||
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||||
display("Jetson Nano jtag bitbang driver, tck_pin=%d, tms_pin=%d, tdi_pin=%d, tdo_pin=%d\n",
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||||
_tck_pin, _tms_pin, _tdi_pin, _tdo_pin);
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||||
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||||
/* Validate pins */
|
||||
int pins[] = {_tck_pin, _tms_pin, _tdi_pin, _tdo_pin};
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||||
for (uint32_t i = 0; i < sizeof(pins) / sizeof(pins[0]); i++) {
|
||||
if (pins[i] < 0 || pins[i] >= 1000) {
|
||||
display("Pin %d is outside of valid range\n", pins[i]);
|
||||
throw std::runtime_error("A pin is outside of valid range\n");
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||||
}
|
||||
|
||||
for (uint32_t j = i + 1; j < sizeof(pins) / sizeof(pins[0]); j++) {
|
||||
if (pins[i] == pins[j]) {
|
||||
display("Two or more pins are assigned to the same pin number %d\n", pins[i]);
|
||||
throw std::runtime_error("Two or more pins are assigned to the same pin number\n");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Get ports */
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||||
tms_port_reg = GPIO_PORT_BASE + ((_tms_pin/8)/GPIO_PORT_SHORT_OFFSET_SIZE*GPIO_PORT_LARGE_OFFSET) + ((_tms_pin/8)%GPIO_PORT_SHORT_OFFSET_SIZE*GPIO_PORT_SHORT_OFFSET);
|
||||
tck_port_reg = GPIO_PORT_BASE + ((_tck_pin/8)/GPIO_PORT_SHORT_OFFSET_SIZE*GPIO_PORT_LARGE_OFFSET) + ((_tck_pin/8)%GPIO_PORT_SHORT_OFFSET_SIZE*GPIO_PORT_SHORT_OFFSET);
|
||||
tdi_port_reg = GPIO_PORT_BASE + ((_tdi_pin/8)/GPIO_PORT_SHORT_OFFSET_SIZE*GPIO_PORT_LARGE_OFFSET) + ((_tdi_pin/8)%GPIO_PORT_SHORT_OFFSET_SIZE*GPIO_PORT_SHORT_OFFSET);
|
||||
tdo_port_reg = GPIO_PORT_BASE + ((_tdo_pin/8)/GPIO_PORT_SHORT_OFFSET_SIZE*GPIO_PORT_LARGE_OFFSET) + ((_tdo_pin/8)%GPIO_PORT_SHORT_OFFSET_SIZE*GPIO_PORT_SHORT_OFFSET);
|
||||
|
||||
/* Get pin */
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||||
_tms_pin %= 8;
|
||||
_tck_pin %= 8;
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||||
_tdi_pin %= 8;
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||||
_tdo_pin %= 8;
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||||
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||||
display("reg:pin details: TMS %x:%i, TCK %x:%i, TDI %x:%i, TDO %x:%i\n", tms_port_reg, _tms_pin, tck_port_reg, _tck_pin, tdi_port_reg, _tdi_pin, tdo_port_reg, _tdo_pin);
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||||
|
||||
_curr_tdi = 0;
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||||
_curr_tck = 0;
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||||
_curr_tms = 1;
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||||
// FIXME: I'm unsure how this value should be set.
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||||
// Maybe experiment, or think through what it should be.
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||||
_clkHZ = 5000000;
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||||
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||||
// read physical memory (needs root)
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||||
int fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC);
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||||
if (fd < 0) {
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||||
display("Can't open /dev/mem. Error %x\n", errno);
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||||
throw std::runtime_error("No access to /dev/mem\n");
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||||
}
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||||
// map a particular physical address into our address space
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||||
int pagesize = getpagesize();
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||||
int pagemask = pagesize-1;
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||||
// This page will actually contain all the GPIO controllers, because they are co-located
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||||
void *base = mmap(0, pagesize, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, ((tms_port_reg | tck_port_reg | tdi_port_reg | tdo_port_reg) & ~pagemask));
|
||||
if (base == NULL) {
|
||||
display("mmap return error\n");
|
||||
throw std::runtime_error("mmap error\n");
|
||||
}
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||||
|
||||
_tms_port = (gpio_t volatile *)((char *)base + (tms_port_reg & pagemask));
|
||||
_tck_port = (gpio_t volatile *)((char *)base + (tck_port_reg & pagemask));
|
||||
_tdi_port = (gpio_t volatile *)((char *)base + (tdi_port_reg & pagemask));
|
||||
_tdo_port = (gpio_t volatile *)((char *)base + (tdo_port_reg & pagemask));
|
||||
|
||||
// for _tms_port : GPIO OUT
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||||
GPIO_SET_BIT(_tms_port->CNF, _tms_pin);
|
||||
GPIO_SET_BIT(_tms_port->OE, _tms_pin);
|
||||
GPIO_SET_BIT(_tms_port->OUT, _tms_pin);
|
||||
|
||||
// for _tck_port : GPIO OUT
|
||||
GPIO_SET_BIT(_tck_port->CNF, _tck_pin);
|
||||
GPIO_SET_BIT(_tck_port->OE, _tck_pin);
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tck_port->OUT, _tck_pin);
|
||||
|
||||
// for _tdi_port : GPIO OUT
|
||||
GPIO_SET_BIT(_tdi_port->CNF, _tdi_pin);
|
||||
GPIO_SET_BIT(_tdi_port->OE, _tdi_pin);
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tdi_port->OUT, _tdi_pin);
|
||||
|
||||
// for _tdo_port : GPIO IN
|
||||
GPIO_SET_BIT(_tdo_port->CNF, _tdo_pin);
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tdo_port->OE , _tdo_pin);
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tdo_port->IN, _tdo_pin);
|
||||
}
|
||||
|
||||
JetsonNanoJtagBitbang::~JetsonNanoJtagBitbang()
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||||
{
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tms_port->OE, _tms_pin);
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tck_port->OE, _tck_pin);
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tdi_port->OE, _tdi_pin);
|
||||
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tms_port->CNF, _tms_pin);
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tck_port->CNF, _tck_pin);
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tdi_port->CNF, _tdi_pin);
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tdo_port->CNF, _tdo_pin);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int JetsonNanoJtagBitbang::update_pins(int tck, int tms, int tdi)
|
||||
{
|
||||
if (tdi != _curr_tdi) {
|
||||
if(tdi)
|
||||
GPIO_SET_BIT(_tdi_port->OUT, _tdi_pin);
|
||||
else
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tdi_port->OUT, _tdi_pin);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (tms != _curr_tms) {
|
||||
if(tms)
|
||||
GPIO_SET_BIT(_tms_port->OUT, _tms_pin);
|
||||
else
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tms_port->OUT, _tms_pin);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (tck != _curr_tck) {
|
||||
if(tck)
|
||||
GPIO_SET_BIT(_tck_port->OUT, _tck_pin);
|
||||
else
|
||||
GPIO_CLEAR_BIT(_tck_port->OUT, _tck_pin);
|
||||
}
|
||||
|
||||
_curr_tdi = tdi;
|
||||
_curr_tms = tms;
|
||||
_curr_tck = tck;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int JetsonNanoJtagBitbang::read_tdo()
|
||||
{
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||||
return (_tdo_port->IN>>_tdo_pin) & 0x01;
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||||
}
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||||
|
||||
int JetsonNanoJtagBitbang::setClkFreq(__attribute__((unused)) uint32_t clkHZ)
|
||||
{
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||||
// FIXME: The assumption is that calling the gpiod_line_set_value
|
||||
// routine will limit the clock frequency to lower than what is specified.
|
||||
// This needs to be verified, and possibly artificial delays should be added.
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int JetsonNanoJtagBitbang::writeTMS(uint8_t *tms_buf, uint32_t len,
|
||||
__attribute__((unused)) bool flush_buffer)
|
||||
{
|
||||
int tms;
|
||||
|
||||
for (uint32_t i = 0; i < len; i++) {
|
||||
tms = ((tms_buf[i >> 3] & (1 << (i & 7))) ? 1 : 0);
|
||||
|
||||
update_pins(0, tms, 0);
|
||||
update_pins(1, tms, 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
update_pins(0, tms, 0);
|
||||
|
||||
return len;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int JetsonNanoJtagBitbang::writeTDI(uint8_t *tx, uint8_t *rx, uint32_t len, bool end)
|
||||
{
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||||
int tms = _curr_tms;
|
||||
int tdi = _curr_tdi;
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||||
|
||||
if (rx)
|
||||
memset(rx, 0, len / 8);
|
||||
|
||||
for (uint32_t i = 0; i < len; i++) {
|
||||
if (end && (i == len - 1))
|
||||
tms = 1;
|
||||
|
||||
if (tx)
|
||||
tdi = (tx[i >> 3] & (1 << (i & 7))) ? 1 : 0;
|
||||
|
||||
update_pins(0, tms, tdi);
|
||||
update_pins(1, tms, tdi);
|
||||
|
||||
if (rx) {
|
||||
if (read_tdo() > 0)
|
||||
rx[i >> 3] |= 1 << (i & 7);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
update_pins(0, tms, tdi);
|
||||
|
||||
return len;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int JetsonNanoJtagBitbang::toggleClk(uint8_t tms, uint8_t tdi, uint32_t clk_len)
|
||||
{
|
||||
for (uint32_t i = 0; i < clk_len; i++) {
|
||||
update_pins(0, tms, tdi);
|
||||
update_pins(1, tms, tdi);
|
||||
}
|
||||
|
||||
update_pins(0, tms, tdi);
|
||||
|
||||
return clk_len;
|
||||
}
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