RISC-V/V203/usb/usart/main.cpp

#include "cdc_class.h"
#include "usart.h"
#include "mirror.h"

static constexpr unsigned Timeout = 5000; // us

/** Převodník USB_CDC - USART
 * Datový formát je pevný - 8 bit, 1 stop bit, bez parity.
 * Změnu po USB by šlo dost jednoduše dodělat, ale nepovažoval jsem to za nutné.
 * Baudová rychlost se dá po USB změnit na libovolnou hodnotu.
 * 
 * Výhoda tohoto řešení je, že nad USARTem může běžet nějaký protokol
 * přímo v tomto čipu. Jinak je to asi nejlevnější řešení.
 * 
 * @class Middle
 * Zkracuje obsluhu přerušení od USART1 čímž podstatně zlepší činnost
 * v plném duplexu. Je možné jí z řetězce vyhodit. Je to také ukázka
 * jak přidat funkci (třeba vlastní protokol) do řetězce.
 * */
class Middle : public BaseLayer {
  static constexpr unsigned max = 128;
  FIFO<char,max>    rx_ring;
  volatile unsigned index;
  char buffer [max];
public:
  explicit Middle () noexcept : BaseLayer(), rx_ring(), index(0u) {}
  /* Up() v původním řetězci volalo fakticky Down() v cdc_class.
   * Vzhledem k tomu, že len je zde 1 a USB musí vyvolat odeslání
   * paketu, zdržuje to a přerušení zde může být ignorováno.
   * Tohle ho významně zkrátí, ale zase musí být v hlavní smyčce
   * odeslání dat pomocí metody pass(). Ukázalo se, že je nutné
   * předávat data přes další frontu. Pak to funguje full duplex
   * na rychlosti 4 MBd bez ztráty znaků.
   * */
  uint32_t Up(const char * data, const uint32_t len) override {
    for (unsigned n=0; n<len; n++) {
      if (!rx_ring.Write (data[n])) break;
      else index += 1u;
    }
    return len;
  }
  // Down je průchozí, bylo by možné toto zcela vypustit.
  uint32_t Down(const char * data, const uint32_t len) override {
    return BaseLayer::Down(data, len);
  }
  /* Vlastní odeslání paketu na USB_CDC
   * */
  void pass () {
    /* Je to dost zjednodušeno, odešle se 64 bytový paket,
     * nebo po 5 ms to co zůstalo ve frontě.
     * */
    if ((is_timeout() and index) or (index >= 64)) {
      unsigned n;
      for (n=0u; n<max; n++) {
        if (!rx_ring.Read (buffer[n])) break;
      }
      if (!n) return;
      index = 0u;
      block(buffer, n);
    }
  }
  protected:
    void block (const char * data, const uint32_t len) {
      unsigned ofs = 0, rem = len;
      while (rem) {
        const unsigned n = BaseLayer::Up(data + ofs, rem);
        rem -= n;
        ofs += n;
      }
      set_timeout_us(Timeout);
    }
};
static cdc_class cdc;
static Usart     usart;
static Mirror    top;
static Middle    mid;
int main () {
  cdc.init();
  top += cdc;
  top -= mid += usart;
  cdc.attach(usart);
  set_timeout_us(Timeout);
  for (;;) {
    mid.pass();
  }
  return 0;
}