2d31c653982767ea641dde917458495176e3b0f8
[sdk/emulator/qemu.git] / 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
19  * along with this program; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
21  * MA 02111-1307 USA
22  */
23
24 #include "hw.h"
25 #include "audio/audio.h"
26 #include "qemu-timer.h"
27 #include "console.h"
28 #include "omap.h"       /* For struct i2s_codec_s and struct uwire_slave_s */
29 #include "devices.h"
30
31 #define TSC_DATA_REGISTERS_PAGE         0x0
32 #define TSC_CONTROL_REGISTERS_PAGE      0x1
33 #define TSC_AUDIO_REGISTERS_PAGE        0x2
34
35 #define TSC_VERBOSE
36
37 #define TSC_CUT_RESOLUTION(value, p)    ((value) >> (16 - resolution[p]))
38
39 struct tsc210x_state_s {
40     qemu_irq pint;
41     qemu_irq kbint;
42     qemu_irq davint;
43     QEMUTimer *timer;
44     QEMUSoundCard card;
45     struct uwire_slave_s chip;
46     struct i2s_codec_s codec;
47     uint8_t in_fifo[16384];
48     uint8_t out_fifo[16384];
49     uint16_t model;
50
51     int x, y;
52     int pressure;
53
54     int state, page, offset, irq;
55     uint16_t command, dav;
56
57     int busy;
58     int enabled;
59     int host_mode;
60     int function;
61     int nextfunction;
62     int precision;
63     int nextprecision;
64     int filter;
65     int pin_func;
66     int ref;
67     int timing;
68     int noise;
69
70     uint16_t audio_ctrl1;
71     uint16_t audio_ctrl2;
72     uint16_t audio_ctrl3;
73     uint16_t pll[3];
74     uint16_t volume;
75     int64_t volume_change;
76     int softstep;
77     uint16_t dac_power;
78     int64_t powerdown;
79     uint16_t filter_data[0x14];
80
81     const char *name;
82     SWVoiceIn *adc_voice[1];
83     SWVoiceOut *dac_voice[1];
84     int i2s_rx_rate;
85     int i2s_tx_rate;
86     AudioState *audio;
87
88     int tr[8];
89
90     struct {
91         uint16_t down;
92         uint16_t mask;
93         int scan;
94         int debounce;
95         int mode;
96         int intr;
97     } kb;
98 };
99
100 static const int resolution[4] = { 12, 8, 10, 12 };
101
102 #define TSC_MODE_NO_SCAN        0x0
103 #define TSC_MODE_XY_SCAN        0x1
104 #define TSC_MODE_XYZ_SCAN       0x2
105 #define TSC_MODE_X              0x3
106 #define TSC_MODE_Y              0x4
107 #define TSC_MODE_Z              0x5
108 #define TSC_MODE_BAT1           0x6
109 #define TSC_MODE_BAT2           0x7
110 #define TSC_MODE_AUX            0x8
111 #define TSC_MODE_AUX_SCAN       0x9
112 #define TSC_MODE_TEMP1          0xa
113 #define TSC_MODE_PORT_SCAN      0xb
114 #define TSC_MODE_TEMP2          0xc
115 #define TSC_MODE_XX_DRV         0xd
116 #define TSC_MODE_YY_DRV         0xe
117 #define TSC_MODE_YX_DRV         0xf
118
119 static const uint16_t mode_regs[16] = {
120     0x0000,     /* No scan */
121     0x0600,     /* X, Y scan */
122     0x0780,     /* X, Y, Z scan */
123     0x0400,     /* X */
124     0x0200,     /* Y */
125     0x0180,     /* Z */
126     0x0040,     /* BAT1 */
127     0x0030,     /* BAT2 */
128     0x0010,     /* AUX */
129     0x0010,     /* AUX scan */
130     0x0004,     /* TEMP1 */
131     0x0070,     /* Port scan */
132     0x0002,     /* TEMP2 */
133     0x0000,     /* X+, X- drivers */
134     0x0000,     /* Y+, Y- drivers */
135     0x0000,     /* Y+, X- drivers */
136 };
137
138 #define X_TRANSFORM(s)                  \
139     ((s->y * s->tr[0] - s->x * s->tr[1]) / s->tr[2] + s->tr[3])
140 #define Y_TRANSFORM(s)                  \
141     ((s->y * s->tr[4] - s->x * s->tr[5]) / s->tr[6] + s->tr[7])
142 #define Z1_TRANSFORM(s)                 \
143     ((400 - ((s)->x >> 7) + ((s)->pressure << 10)) << 4)
144 #define Z2_TRANSFORM(s)                 \
145     ((4000 + ((s)->y >> 7) - ((s)->pressure << 10)) << 4)
146
147 #define BAT1_VAL                        0x8660
148 #define BAT2_VAL                        0x0000
149 #define AUX1_VAL                        0x35c0
150 #define AUX2_VAL                        0xffff
151 #define TEMP1_VAL                       0x8c70
152 #define TEMP2_VAL                       0xa5b0
153
154 #define TSC_POWEROFF_DELAY              50
155 #define TSC_SOFTSTEP_DELAY              50
156
157 static void tsc210x_reset(struct tsc210x_state_s *s)
158 {
159     s->state = 0;
160     s->pin_func = 2;
161     s->enabled = 0;
162     s->busy = 0;
163     s->nextfunction = 0;
164     s->ref = 0;
165     s->timing = 0;
166     s->irq = 0;
167     s->dav = 0;
168
169     s->audio_ctrl1 = 0x0000;
170     s->audio_ctrl2 = 0x4410;
171     s->audio_ctrl3 = 0x0000;
172     s->pll[0] = 0x1004;
173     s->pll[1] = 0x0000;
174     s->pll[2] = 0x1fff;
175     s->volume = 0xffff;
176     s->dac_power = 0x8540;
177     s->softstep = 1;
178     s->volume_change = 0;
179     s->powerdown = 0;
180     s->filter_data[0x00] = 0x6be3;
181     s->filter_data[0x01] = 0x9666;
182     s->filter_data[0x02] = 0x675d;
183     s->filter_data[0x03] = 0x6be3;
184     s->filter_data[0x04] = 0x9666;
185     s->filter_data[0x05] = 0x675d;
186     s->filter_data[0x06] = 0x7d83;
187     s->filter_data[0x07] = 0x84ee;
188     s->filter_data[0x08] = 0x7d83;
189     s->filter_data[0x09] = 0x84ee;
190     s->filter_data[0x0a] = 0x6be3;
191     s->filter_data[0x0b] = 0x9666;
192     s->filter_data[0x0c] = 0x675d;
193     s->filter_data[0x0d] = 0x6be3;
194     s->filter_data[0x0e] = 0x9666;
195     s->filter_data[0x0f] = 0x675d;
196     s->filter_data[0x10] = 0x7d83;
197     s->filter_data[0x11] = 0x84ee;
198     s->filter_data[0x12] = 0x7d83;
199     s->filter_data[0x13] = 0x84ee;
200
201     s->i2s_tx_rate = 0;
202     s->i2s_rx_rate = 0;
203
204     s->kb.scan = 1;
205     s->kb.debounce = 0;
206     s->kb.mask = 0x0000;
207     s->kb.mode = 3;
208     s->kb.intr = 0;
209
210     qemu_set_irq(s->pint, !s->irq);
211     qemu_set_irq(s->davint, !s->dav);
212     qemu_irq_raise(s->kbint);
213 }
214
215 struct tsc210x_rate_info_s {
216     int rate;
217     int dsor;
218     int fsref;
219 };
220
221 /*  { rate,  dsor,  fsref } */
222 static const struct tsc210x_rate_info_s tsc2101_rates[] = {
223     /* Fsref / 6.0 */
224     { 7350,     7,      1 },
225     { 8000,     7,      0 },
226     /* Fsref / 5.5 */
227     { 8018,     6,      1 },
228     { 8727,     6,      0 },
229     /* Fsref / 5.0 */
230     { 8820,     5,      1 },
231     { 9600,     5,      0 },
232     /* Fsref / 4.0 */
233     { 11025,    4,      1 },
234     { 12000,    4,      0 },
235     /* Fsref / 3.0 */
236     { 14700,    3,      1 },
237     { 16000,    3,      0 },
238     /* Fsref / 2.0 */
239     { 22050,    2,      1 },
240     { 24000,    2,      0 },
241     /* Fsref / 1.5 */
242     { 29400,    1,      1 },
243     { 32000,    1,      0 },
244     /* Fsref */
245     { 44100,    0,      1 },
246     { 48000,    0,      0 },
247
248     { 0,        0,      0 },
249 };
250
251 /*  { rate,   dsor, fsref }     */
252 static const struct tsc210x_rate_info_s tsc2102_rates[] = {
253     /* Fsref / 6.0 */
254     { 7350,     63,     1 },
255     { 8000,     63,     0 },
256     /* Fsref / 6.0 */
257     { 7350,     54,     1 },
258     { 8000,     54,     0 },
259     /* Fsref / 5.0 */
260     { 8820,     45,     1 },
261     { 9600,     45,     0 },
262     /* Fsref / 4.0 */
263     { 11025,    36,     1 },
264     { 12000,    36,     0 },
265     /* Fsref / 3.0 */
266     { 14700,    27,     1 },
267     { 16000,    27,     0 },
268     /* Fsref / 2.0 */
269     { 22050,    18,     1 },
270     { 24000,    18,     0 },
271     /* Fsref / 1.5 */
272     { 29400,    9,      1 },
273     { 32000,    9,      0 },
274     /* Fsref */
275     { 44100,    0,      1 },
276     { 48000,    0,      0 },
277
278     { 0,        0,      0 },
279 };
280
281 static inline void tsc210x_out_flush(struct tsc210x_state_s *s, int len)
282 {
283     uint8_t *data = s->codec.out.fifo + s->codec.out.start;
284     uint8_t *end = data + len;
285
286     while (data < end)
287         data += AUD_write(s->dac_voice[0], data, end - data) ?: (end - data);
288
289     s->codec.out.len -= len;
290     if (s->codec.out.len)
291         memmove(s->codec.out.fifo, end, s->codec.out.len);
292     s->codec.out.start = 0;
293 }
294
295 static void tsc210x_audio_out_cb(struct tsc210x_state_s *s, int free_b)
296 {
297     if (s->codec.out.len >= free_b) {
298         tsc210x_out_flush(s, free_b);
299         return;
300     }
301
302     s->codec.out.size = MIN(free_b, 16384);
303     qemu_irq_raise(s->codec.tx_start);
304 }
305
306 static void tsc2102_audio_rate_update(struct tsc210x_state_s *s)
307 {
308     const struct tsc210x_rate_info_s *rate;
309
310     s->codec.tx_rate = 0;
311     s->codec.rx_rate = 0;
312     if (s->dac_power & (1 << 15))                               /* PWDNC */
313         return;
314
315     for (rate = tsc2102_rates; rate->rate; rate ++)
316         if (rate->dsor == (s->audio_ctrl1 & 0x3f) &&            /* DACFS */
317                         rate->fsref == ((s->audio_ctrl3 >> 13) & 1))/* REFFS */
318             break;
319     if (!rate->rate) {
320         printf("%s: unknown sampling rate configured\n", __FUNCTION__);
321         return;
322     }
323
324     s->codec.tx_rate = rate->rate;
325 }
326
327 static void tsc2102_audio_output_update(struct tsc210x_state_s *s)
328 {
329     int enable;
330     struct audsettings fmt;
331
332     if (s->dac_voice[0]) {
333         tsc210x_out_flush(s, s->codec.out.len);
334         s->codec.out.size = 0;
335         AUD_set_active_out(s->dac_voice[0], 0);
336         AUD_close_out(&s->card, s->dac_voice[0]);
337         s->dac_voice[0] = 0;
338     }
339     s->codec.cts = 0;
340
341     enable =
342             (~s->dac_power & (1 << 15)) &&                      /* PWDNC */
343             (~s->dac_power & (1 << 10));                        /* DAPWDN */
344     if (!enable || !s->codec.tx_rate)
345         return;
346
347     /* Force our own sampling rate even in slave DAC mode */
348     fmt.endianness = 0;
349     fmt.nchannels = 2;
350     fmt.freq = s->codec.tx_rate;
351     fmt.fmt = AUD_FMT_S16;
352
353     s->dac_voice[0] = AUD_open_out(&s->card, s->dac_voice[0],
354                     "tsc2102.sink", s, (void *) tsc210x_audio_out_cb, &fmt);
355     if (s->dac_voice[0]) {
356         s->codec.cts = 1;
357         AUD_set_active_out(s->dac_voice[0], 1);
358     }
359 }
360
361 static uint16_t tsc2102_data_register_read(struct tsc210x_state_s *s, int reg)
362 {
363     switch (reg) {
364     case 0x00:  /* X */
365         s->dav &= 0xfbff;
366         return TSC_CUT_RESOLUTION(X_TRANSFORM(s), s->precision) +
367                 (s->noise & 3);
368
369     case 0x01:  /* Y */
370         s->noise ++;
371         s->dav &= 0xfdff;
372         return TSC_CUT_RESOLUTION(Y_TRANSFORM(s), s->precision) ^
373                 (s->noise & 3);
374
375     case 0x02:  /* Z1 */
376         s->dav &= 0xfeff;
377         return TSC_CUT_RESOLUTION(Z1_TRANSFORM(s), s->precision) -
378                 (s->noise & 3);
379
380     case 0x03:  /* Z2 */
381         s->dav &= 0xff7f;
382         return TSC_CUT_RESOLUTION(Z2_TRANSFORM(s), s->precision) |
383                 (s->noise & 3);
384
385     case 0x04:  /* KPData */
386         if ((s->model & 0xff00) == 0x2300) {
387             if (s->kb.intr && (s->kb.mode & 2)) {
388                 s->kb.intr = 0;
389                 qemu_irq_raise(s->kbint);
390             }
391             return s->kb.down;
392         }
393
394         return 0xffff;
395
396     case 0x05:  /* BAT1 */
397         s->dav &= 0xffbf;
398         return TSC_CUT_RESOLUTION(BAT1_VAL, s->precision) +
399                 (s->noise & 6);
400
401     case 0x06:  /* BAT2 */
402         s->dav &= 0xffdf;
403         return TSC_CUT_RESOLUTION(BAT2_VAL, s->precision);
404
405     case 0x07:  /* AUX1 */
406         s->dav &= 0xffef;
407         return TSC_CUT_RESOLUTION(AUX1_VAL, s->precision);
408
409     case 0x08:  /* AUX2 */
410         s->dav &= 0xfff7;
411         return 0xffff;
412
413     case 0x09:  /* TEMP1 */
414         s->dav &= 0xfffb;
415         return TSC_CUT_RESOLUTION(TEMP1_VAL, s->precision) -
416                 (s->noise & 5);
417
418     case 0x0a:  /* TEMP2 */
419         s->dav &= 0xfffd;
420         return TSC_CUT_RESOLUTION(TEMP2_VAL, s->precision) ^
421                 (s->noise & 3);
422
423     case 0x0b:  /* DAC */
424         s->dav &= 0xfffe;
425         return 0xffff;
426
427     default:
428 #ifdef TSC_VERBOSE
429         fprintf(stderr, "tsc2102_data_register_read: "
430                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
431 #endif
432         return 0xffff;
433     }
434 }
435
436 static uint16_t tsc2102_control_register_read(
437                 struct tsc210x_state_s *s, int reg)
438 {
439     switch (reg) {
440     case 0x00:  /* TSC ADC */
441         return (s->pressure << 15) | ((!s->busy) << 14) |
442                 (s->nextfunction << 10) | (s->nextprecision << 8) | s->filter; 
443
444     case 0x01:  /* Status / Keypad Control */
445         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
446             return (s->pin_func << 14) | ((!s->enabled) << 13) |
447                     (s->host_mode << 12) | ((!!s->dav) << 11) | s->dav;
448         else
449             return (s->kb.intr << 15) | ((s->kb.scan || !s->kb.down) << 14) |
450                     (s->kb.debounce << 11);
451
452     case 0x02:  /* DAC Control */
453         if ((s->model & 0xff00) == 0x2300)
454             return s->dac_power & 0x8000;
455         else
456             goto bad_reg;
457
458     case 0x03:  /* Reference */
459         return s->ref;
460
461     case 0x04:  /* Reset */
462         return 0xffff;
463
464     case 0x05:  /* Configuration */
465         return s->timing;
466
467     case 0x06:  /* Secondary configuration */
468         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
469             goto bad_reg;
470         return ((!s->dav) << 15) | ((s->kb.mode & 1) << 14) | s->pll[2];
471
472     case 0x10:  /* Keypad Mask */
473         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
474             goto bad_reg;
475         return s->kb.mask;
476
477     default:
478     bad_reg:
479 #ifdef TSC_VERBOSE
480         fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_read: "
481                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
482 #endif
483         return 0xffff;
484     }
485 }
486
487 static uint16_t tsc2102_audio_register_read(struct tsc210x_state_s *s, int reg)
488 {
489     int l_ch, r_ch;
490     uint16_t val;
491
492     switch (reg) {
493     case 0x00:  /* Audio Control 1 */
494         return s->audio_ctrl1;
495
496     case 0x01:
497         return 0xff00;
498
499     case 0x02:  /* DAC Volume Control */
500         return s->volume;
501
502     case 0x03:
503         return 0x8b00;
504
505     case 0x04:  /* Audio Control 2 */
506         l_ch = 1;
507         r_ch = 1;
508         if (s->softstep && !(s->dac_power & (1 << 10))) {
509             l_ch = (qemu_get_clock(vm_clock) >
510                             s->volume_change + TSC_SOFTSTEP_DELAY);
511             r_ch = (qemu_get_clock(vm_clock) >
512                             s->volume_change + TSC_SOFTSTEP_DELAY);
513         }
514
515         return s->audio_ctrl2 | (l_ch << 3) | (r_ch << 2);
516
517     case 0x05:  /* Stereo DAC Power Control */
518         return 0x2aa0 | s->dac_power |
519                 (((s->dac_power & (1 << 10)) &&
520                   (qemu_get_clock(vm_clock) >
521                    s->powerdown + TSC_POWEROFF_DELAY)) << 6);
522
523     case 0x06:  /* Audio Control 3 */
524         val = s->audio_ctrl3 | 0x0001;
525         s->audio_ctrl3 &= 0xff3f;
526         return val;
527
528     case 0x07:  /* LCH_BASS_BOOST_N0 */
529     case 0x08:  /* LCH_BASS_BOOST_N1 */
530     case 0x09:  /* LCH_BASS_BOOST_N2 */
531     case 0x0a:  /* LCH_BASS_BOOST_N3 */
532     case 0x0b:  /* LCH_BASS_BOOST_N4 */
533     case 0x0c:  /* LCH_BASS_BOOST_N5 */
534     case 0x0d:  /* LCH_BASS_BOOST_D1 */
535     case 0x0e:  /* LCH_BASS_BOOST_D2 */
536     case 0x0f:  /* LCH_BASS_BOOST_D4 */
537     case 0x10:  /* LCH_BASS_BOOST_D5 */
538     case 0x11:  /* RCH_BASS_BOOST_N0 */
539     case 0x12:  /* RCH_BASS_BOOST_N1 */
540     case 0x13:  /* RCH_BASS_BOOST_N2 */
541     case 0x14:  /* RCH_BASS_BOOST_N3 */
542     case 0x15:  /* RCH_BASS_BOOST_N4 */
543     case 0x16:  /* RCH_BASS_BOOST_N5 */
544     case 0x17:  /* RCH_BASS_BOOST_D1 */
545     case 0x18:  /* RCH_BASS_BOOST_D2 */
546     case 0x19:  /* RCH_BASS_BOOST_D4 */
547     case 0x1a:  /* RCH_BASS_BOOST_D5 */
548         return s->filter_data[reg - 0x07];
549
550     case 0x1b:  /* PLL Programmability 1 */
551         return s->pll[0];
552
553     case 0x1c:  /* PLL Programmability 2 */
554         return s->pll[1];
555
556     case 0x1d:  /* Audio Control 4 */
557         return (!s->softstep) << 14;
558
559     default:
560 #ifdef TSC_VERBOSE
561         fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_read: "
562                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
563 #endif
564         return 0xffff;
565     }
566 }
567
568 static void tsc2102_data_register_write(
569                 struct tsc210x_state_s *s, int reg, uint16_t value)
570 {
571     switch (reg) {
572     case 0x00:  /* X */
573     case 0x01:  /* Y */
574     case 0x02:  /* Z1 */
575     case 0x03:  /* Z2 */
576     case 0x05:  /* BAT1 */
577     case 0x06:  /* BAT2 */
578     case 0x07:  /* AUX1 */
579     case 0x08:  /* AUX2 */
580     case 0x09:  /* TEMP1 */
581     case 0x0a:  /* TEMP2 */
582         return;
583
584     default:
585 #ifdef TSC_VERBOSE
586         fprintf(stderr, "tsc2102_data_register_write: "
587                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
588 #endif
589     }
590 }
591
592 static void tsc2102_control_register_write(
593                 struct tsc210x_state_s *s, int reg, uint16_t value)
594 {
595     switch (reg) {
596     case 0x00:  /* TSC ADC */
597         s->host_mode = value >> 15;
598         s->enabled = !(value & 0x4000);
599         if (s->busy && !s->enabled)
600             qemu_del_timer(s->timer);
601         s->busy &= s->enabled;
602         s->nextfunction = (value >> 10) & 0xf;
603         s->nextprecision = (value >> 8) & 3;
604         s->filter = value & 0xff;
605         return;
606
607     case 0x01:  /* Status / Keypad Control */
608         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
609             s->pin_func = value >> 14;
610         else {
611             s->kb.scan = (value >> 14) & 1;
612             s->kb.debounce = (value >> 11) & 7;
613             if (s->kb.intr && s->kb.scan) {
614                 s->kb.intr = 0;
615                 qemu_irq_raise(s->kbint);
616             }
617         }
618         return;
619
620     case 0x02:  /* DAC Control */
621         if ((s->model & 0xff00) == 0x2300) {
622             s->dac_power &= 0x7fff;
623             s->dac_power |= 0x8000 & value;
624         } else
625             goto bad_reg;
626         break;
627
628     case 0x03:  /* Reference */
629         s->ref = value & 0x1f;
630         return;
631
632     case 0x04:  /* Reset */
633         if (value == 0xbb00) {
634             if (s->busy)
635                 qemu_del_timer(s->timer);
636             tsc210x_reset(s);
637 #ifdef TSC_VERBOSE
638         } else {
639             fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_write: "
640                             "wrong value written into RESET\n");
641 #endif
642         }
643         return;
644
645     case 0x05:  /* Configuration */
646         s->timing = value & 0x3f;
647 #ifdef TSC_VERBOSE
648         if (value & ~0x3f)
649             fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_write: "
650                             "wrong value written into CONFIG\n");
651 #endif
652         return;
653
654     case 0x06:  /* Secondary configuration */
655         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
656             goto bad_reg;
657         s->kb.mode = value >> 14;
658         s->pll[2] = value & 0x3ffff;
659         return;
660
661     case 0x10:  /* Keypad Mask */
662         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
663             goto bad_reg;
664         s->kb.mask = value;
665         return;
666
667     default:
668     bad_reg:
669 #ifdef TSC_VERBOSE
670         fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_write: "
671                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
672 #endif
673     }
674 }
675
676 static void tsc2102_audio_register_write(
677                 struct tsc210x_state_s *s, int reg, uint16_t value)
678 {
679     switch (reg) {
680     case 0x00:  /* Audio Control 1 */
681         s->audio_ctrl1 = value & 0x0f3f;
682 #ifdef TSC_VERBOSE
683         if ((value & ~0x0f3f) || ((value & 7) != ((value >> 3) & 7)))
684             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
685                             "wrong value written into Audio 1\n");
686 #endif
687         tsc2102_audio_rate_update(s);
688         if (s->audio)
689             tsc2102_audio_output_update(s);
690         return;
691
692     case 0x01:
693 #ifdef TSC_VERBOSE
694         if (value != 0xff00)
695             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
696                             "wrong value written into reg 0x01\n");
697 #endif
698         return;
699
700     case 0x02:  /* DAC Volume Control */
701         s->volume = value;
702         s->volume_change = qemu_get_clock(vm_clock);
703         return;
704
705     case 0x03:
706 #ifdef TSC_VERBOSE
707         if (value != 0x8b00)
708             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
709                             "wrong value written into reg 0x03\n");
710 #endif
711         return;
712
713     case 0x04:  /* Audio Control 2 */
714         s->audio_ctrl2 = value & 0xf7f2;
715 #ifdef TSC_VERBOSE
716         if (value & ~0xf7fd)
717             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
718                             "wrong value written into Audio 2\n");
719 #endif
720         return;
721
722     case 0x05:  /* Stereo DAC Power Control */
723         if ((value & ~s->dac_power) & (1 << 10))
724             s->powerdown = qemu_get_clock(vm_clock);
725
726         s->dac_power = value & 0x9543;
727 #ifdef TSC_VERBOSE
728         if ((value & ~0x9543) != 0x2aa0)
729             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
730                             "wrong value written into Power\n");
731 #endif
732         tsc2102_audio_rate_update(s);
733         if (s->audio)
734             tsc2102_audio_output_update(s);
735         return;
736
737     case 0x06:  /* Audio Control 3 */
738         s->audio_ctrl3 &= 0x00c0;
739         s->audio_ctrl3 |= value & 0xf800;
740 #ifdef TSC_VERBOSE
741         if (value & ~0xf8c7)
742             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
743                             "wrong value written into Audio 3\n");
744 #endif
745         if (s->audio)
746             tsc2102_audio_output_update(s);
747         return;
748
749     case 0x07:  /* LCH_BASS_BOOST_N0 */
750     case 0x08:  /* LCH_BASS_BOOST_N1 */
751     case 0x09:  /* LCH_BASS_BOOST_N2 */
752     case 0x0a:  /* LCH_BASS_BOOST_N3 */
753     case 0x0b:  /* LCH_BASS_BOOST_N4 */
754     case 0x0c:  /* LCH_BASS_BOOST_N5 */
755     case 0x0d:  /* LCH_BASS_BOOST_D1 */
756     case 0x0e:  /* LCH_BASS_BOOST_D2 */
757     case 0x0f:  /* LCH_BASS_BOOST_D4 */
758     case 0x10:  /* LCH_BASS_BOOST_D5 */
759     case 0x11:  /* RCH_BASS_BOOST_N0 */
760     case 0x12:  /* RCH_BASS_BOOST_N1 */
761     case 0x13:  /* RCH_BASS_BOOST_N2 */
762     case 0x14:  /* RCH_BASS_BOOST_N3 */
763     case 0x15:  /* RCH_BASS_BOOST_N4 */
764     case 0x16:  /* RCH_BASS_BOOST_N5 */
765     case 0x17:  /* RCH_BASS_BOOST_D1 */
766     case 0x18:  /* RCH_BASS_BOOST_D2 */
767     case 0x19:  /* RCH_BASS_BOOST_D4 */
768     case 0x1a:  /* RCH_BASS_BOOST_D5 */
769         s->filter_data[reg - 0x07] = value;
770         return;
771
772     case 0x1b:  /* PLL Programmability 1 */
773         s->pll[0] = value & 0xfffc;
774 #ifdef TSC_VERBOSE
775         if (value & ~0xfffc)
776             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
777                             "wrong value written into PLL 1\n");
778 #endif
779         return;
780
781     case 0x1c:  /* PLL Programmability 2 */
782         s->pll[1] = value & 0xfffc;
783 #ifdef TSC_VERBOSE
784         if (value & ~0xfffc)
785             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
786                             "wrong value written into PLL 2\n");
787 #endif
788         return;
789
790     case 0x1d:  /* Audio Control 4 */
791         s->softstep = !(value & 0x4000);
792 #ifdef TSC_VERBOSE
793         if (value & ~0x4000)
794             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
795                             "wrong value written into Audio 4\n");
796 #endif
797         return;
798
799     default:
800 #ifdef TSC_VERBOSE
801         fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
802                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
803 #endif
804     }
805 }
806
807 /* This handles most of the chip logic.  */
808 static void tsc210x_pin_update(struct tsc210x_state_s *s)
809 {
810     int64_t expires;
811     int pin_state;
812
813     switch (s->pin_func) {
814     case 0:
815         pin_state = s->pressure;
816         break;
817     case 1:
818         pin_state = !!s->dav;
819         break;
820     case 2:
821     default:
822         pin_state = s->pressure && !s->dav;
823     }
824
825     if (!s->enabled)
826         pin_state = 0;
827
828     if (pin_state != s->irq) {
829         s->irq = pin_state;
830         qemu_set_irq(s->pint, !s->irq);
831     }
832
833     switch (s->nextfunction) {
834     case TSC_MODE_XY_SCAN:
835     case TSC_MODE_XYZ_SCAN:
836         if (!s->pressure)
837             return;
838         break;
839
840     case TSC_MODE_X:
841     case TSC_MODE_Y:
842     case TSC_MODE_Z:
843         if (!s->pressure)
844             return;
845         /* Fall through */
846     case TSC_MODE_BAT1:
847     case TSC_MODE_BAT2:
848     case TSC_MODE_AUX:
849     case TSC_MODE_TEMP1:
850     case TSC_MODE_TEMP2:
851         if (s->dav)
852             s->enabled = 0;
853         break;
854
855     case TSC_MODE_AUX_SCAN:
856     case TSC_MODE_PORT_SCAN:
857         break;
858
859     case TSC_MODE_NO_SCAN:
860     case TSC_MODE_XX_DRV:
861     case TSC_MODE_YY_DRV:
862     case TSC_MODE_YX_DRV:
863     default:
864         return;
865     }
866
867     if (!s->enabled || s->busy || s->dav)
868         return;
869
870     s->busy = 1;
871     s->precision = s->nextprecision;
872     s->function = s->nextfunction;
873     expires = qemu_get_clock(vm_clock) + (ticks_per_sec >> 10);
874     qemu_mod_timer(s->timer, expires);
875 }
876
877 static uint16_t tsc210x_read(struct tsc210x_state_s *s)
878 {
879     uint16_t ret = 0x0000;
880
881     if (!s->command)
882         fprintf(stderr, "tsc210x_read: SPI underrun!\n");
883
884     switch (s->page) {
885     case TSC_DATA_REGISTERS_PAGE:
886         ret = tsc2102_data_register_read(s, s->offset);
887         if (!s->dav)
888             qemu_irq_raise(s->davint);
889         break;
890     case TSC_CONTROL_REGISTERS_PAGE:
891         ret = tsc2102_control_register_read(s, s->offset);
892         break;
893     case TSC_AUDIO_REGISTERS_PAGE:
894         ret = tsc2102_audio_register_read(s, s->offset);
895         break;
896     default:
897         cpu_abort(cpu_single_env, "tsc210x_read: wrong memory page\n");
898     }
899
900     tsc210x_pin_update(s);
901
902     /* Allow sequential reads.  */
903     s->offset ++;
904     s->state = 0;
905     return ret;
906 }
907
908 static void tsc210x_write(struct tsc210x_state_s *s, uint16_t value)
909 {
910     /*
911      * This is a two-state state machine for reading
912      * command and data every second time.
913      */
914     if (!s->state) {
915         s->command = value >> 15;
916         s->page = (value >> 11) & 0x0f;
917         s->offset = (value >> 5) & 0x3f;
918         s->state = 1;
919     } else {
920         if (s->command)
921             fprintf(stderr, "tsc210x_write: SPI overrun!\n");
922         else
923             switch (s->page) {
924             case TSC_DATA_REGISTERS_PAGE:
925                 tsc2102_data_register_write(s, s->offset, value);
926                 break;
927             case TSC_CONTROL_REGISTERS_PAGE:
928                 tsc2102_control_register_write(s, s->offset, value);
929                 break;
930             case TSC_AUDIO_REGISTERS_PAGE:
931                 tsc2102_audio_register_write(s, s->offset, value);
932                 break;
933             default:
934                 cpu_abort(cpu_single_env,
935                                 "tsc210x_write: wrong memory page\n");
936             }
937
938         tsc210x_pin_update(s);
939         s->state = 0;
940     }
941 }
942
943 uint32_t tsc210x_txrx(void *opaque, uint32_t value, int len)
944 {
945     struct tsc210x_state_s *s = opaque;
946     uint32_t ret = 0;
947
948     if (len != 16)
949         cpu_abort(cpu_single_env, "%s: FIXME: bad SPI word width %i\n",
950                         __FUNCTION__, len);
951
952     /* TODO: sequential reads etc - how do we make sure the host doesn't
953      * unintentionally read out a conversion result from a register while
954      * transmitting the command word of the next command?  */
955     if (!value || (s->state && s->command))
956         ret = tsc210x_read(s);
957     if (value || (s->state && !s->command))
958         tsc210x_write(s, value);
959
960     return ret;
961 }
962
963 static void tsc210x_timer_tick(void *opaque)
964 {
965     struct tsc210x_state_s *s = opaque;
966
967     /* Timer ticked -- a set of conversions has been finished.  */
968
969     if (!s->busy)
970         return;
971
972     s->busy = 0;
973     s->dav |= mode_regs[s->function];
974     tsc210x_pin_update(s);
975     qemu_irq_lower(s->davint);
976 }
977
978 static void tsc210x_touchscreen_event(void *opaque,
979                 int x, int y, int z, int buttons_state)
980 {
981     struct tsc210x_state_s *s = opaque;
982     int p = s->pressure;
983
984     if (buttons_state) {
985         s->x = x;
986         s->y = y;
987     }
988     s->pressure = !!buttons_state;
989
990     /*
991      * Note: We would get better responsiveness in the guest by
992      * signaling TS events immediately, but for now we simulate
993      * the first conversion delay for sake of correctness.
994      */
995     if (p != s->pressure)
996         tsc210x_pin_update(s);
997 }
998
999 static void tsc210x_i2s_swallow(struct tsc210x_state_s *s)
1000 {
1001     if (s->dac_voice[0])
1002         tsc210x_out_flush(s, s->codec.out.len);
1003     else
1004         s->codec.out.len = 0;
1005 }
1006
1007 static void tsc210x_i2s_set_rate(struct tsc210x_state_s *s, int in, int out)
1008 {
1009     s->i2s_tx_rate = out;
1010     s->i2s_rx_rate = in;
1011 }
1012
1013 static void tsc210x_save(QEMUFile *f, void *opaque)
1014 {
1015     struct tsc210x_state_s *s = (struct tsc210x_state_s *) opaque;
1016     int64_t now = qemu_get_clock(vm_clock);
1017     int i;
1018
1019     qemu_put_be16(f, s->x);
1020     qemu_put_be16(f, s->y);
1021     qemu_put_byte(f, s->pressure);
1022
1023     qemu_put_byte(f, s->state);
1024     qemu_put_byte(f, s->page);
1025     qemu_put_byte(f, s->offset);
1026     qemu_put_byte(f, s->command);
1027
1028     qemu_put_byte(f, s->irq);
1029     qemu_put_be16s(f, &s->dav);
1030
1031     qemu_put_timer(f, s->timer);
1032     qemu_put_byte(f, s->enabled);
1033     qemu_put_byte(f, s->host_mode);
1034     qemu_put_byte(f, s->function);
1035     qemu_put_byte(f, s->nextfunction);
1036     qemu_put_byte(f, s->precision);
1037     qemu_put_byte(f, s->nextprecision);
1038     qemu_put_byte(f, s->filter);
1039     qemu_put_byte(f, s->pin_func);
1040     qemu_put_byte(f, s->ref);
1041     qemu_put_byte(f, s->timing);
1042     qemu_put_be32(f, s->noise);
1043
1044     qemu_put_be16s(f, &s->audio_ctrl1);
1045     qemu_put_be16s(f, &s->audio_ctrl2);
1046     qemu_put_be16s(f, &s->audio_ctrl3);
1047     qemu_put_be16s(f, &s->pll[0]);
1048     qemu_put_be16s(f, &s->pll[1]);
1049     qemu_put_be16s(f, &s->volume);
1050     qemu_put_sbe64(f, (s->volume_change - now));
1051     qemu_put_sbe64(f, (s->powerdown - now));
1052     qemu_put_byte(f, s->softstep);
1053     qemu_put_be16s(f, &s->dac_power);
1054
1055     for (i = 0; i < 0x14; i ++)
1056         qemu_put_be16s(f, &s->filter_data[i]);
1057 }
1058
1059 static int tsc210x_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
1060 {
1061     struct tsc210x_state_s *s = (struct tsc210x_state_s *) opaque;
1062     int64_t now = qemu_get_clock(vm_clock);
1063     int i;
1064
1065     s->x = qemu_get_be16(f);
1066     s->y = qemu_get_be16(f);
1067     s->pressure = qemu_get_byte(f);
1068
1069     s->state = qemu_get_byte(f);
1070     s->page = qemu_get_byte(f);
1071     s->offset = qemu_get_byte(f);
1072     s->command = qemu_get_byte(f);
1073
1074     s->irq = qemu_get_byte(f);
1075     qemu_get_be16s(f, &s->dav);
1076
1077     qemu_get_timer(f, s->timer);
1078     s->enabled = qemu_get_byte(f);
1079     s->host_mode = qemu_get_byte(f);
1080     s->function = qemu_get_byte(f);
1081     s->nextfunction = qemu_get_byte(f);
1082     s->precision = qemu_get_byte(f);
1083     s->nextprecision = qemu_get_byte(f);
1084     s->filter = qemu_get_byte(f);
1085     s->pin_func = qemu_get_byte(f);
1086     s->ref = qemu_get_byte(f);
1087     s->timing = qemu_get_byte(f);
1088     s->noise = qemu_get_be32(f);
1089
1090     qemu_get_be16s(f, &s->audio_ctrl1);
1091     qemu_get_be16s(f, &s->audio_ctrl2);
1092     qemu_get_be16s(f, &s->audio_ctrl3);
1093     qemu_get_be16s(f, &s->pll[0]);
1094     qemu_get_be16s(f, &s->pll[1]);
1095     qemu_get_be16s(f, &s->volume);
1096     s->volume_change = qemu_get_sbe64(f) + now;
1097     s->powerdown = qemu_get_sbe64(f) + now;
1098     s->softstep = qemu_get_byte(f);
1099     qemu_get_be16s(f, &s->dac_power);
1100
1101     for (i = 0; i < 0x14; i ++)
1102         qemu_get_be16s(f, &s->filter_data[i]);
1103
1104     s->busy = qemu_timer_pending(s->timer);
1105     qemu_set_irq(s->pint, !s->irq);
1106     qemu_set_irq(s->davint, !s->dav);
1107
1108     return 0;
1109 }
1110
1111 struct uwire_slave_s *tsc2102_init(qemu_irq pint, AudioState *audio)
1112 {
1113     struct tsc210x_state_s *s;
1114
1115     s = (struct tsc210x_state_s *)
1116             qemu_mallocz(sizeof(struct tsc210x_state_s));
1117     memset(s, 0, sizeof(struct tsc210x_state_s));
1118     s->x = 160;
1119     s->y = 160;
1120     s->pressure = 0;
1121     s->precision = s->nextprecision = 0;
1122     s->timer = qemu_new_timer(vm_clock, tsc210x_timer_tick, s);
1123     s->pint = pint;
1124     s->model = 0x2102;
1125     s->name = "tsc2102";
1126     s->audio = audio;
1127
1128     s->tr[0] = 0;
1129     s->tr[1] = 1;
1130     s->tr[2] = 1;
1131     s->tr[3] = 0;
1132     s->tr[4] = 1;
1133     s->tr[5] = 0;
1134     s->tr[6] = 1;
1135     s->tr[7] = 0;
1136
1137     s->chip.opaque = s;
1138     s->chip.send = (void *) tsc210x_write;
1139     s->chip.receive = (void *) tsc210x_read;
1140
1141     s->codec.opaque = s;
1142     s->codec.tx_swallow = (void *) tsc210x_i2s_swallow;
1143     s->codec.set_rate = (void *) tsc210x_i2s_set_rate;
1144     s->codec.in.fifo = s->in_fifo;
1145     s->codec.out.fifo = s->out_fifo;
1146
1147     tsc210x_reset(s);
1148
1149     qemu_add_mouse_event_handler(tsc210x_touchscreen_event, s, 1,
1150                     "QEMU TSC2102-driven Touchscreen");
1151
1152     if (s->audio)
1153         AUD_register_card(s->audio, s->name, &s->card);
1154
1155     qemu_register_reset((void *) tsc210x_reset, s);
1156     register_savevm(s->name, -1, 0,
1157                     tsc210x_save, tsc210x_load, s);
1158
1159     return &s->chip;
1160 }
1161
1162 struct uwire_slave_s *tsc2301_init(qemu_irq penirq, qemu_irq kbirq,
1163                 qemu_irq dav, AudioState *audio)
1164 {
1165     struct tsc210x_state_s *s;
1166
1167     s = (struct tsc210x_state_s *)
1168             qemu_mallocz(sizeof(struct tsc210x_state_s));
1169     memset(s, 0, sizeof(struct tsc210x_state_s));
1170     s->x = 400;
1171     s->y = 240;
1172     s->pressure = 0;
1173     s->precision = s->nextprecision = 0;
1174     s->timer = qemu_new_timer(vm_clock, tsc210x_timer_tick, s);
1175     s->pint = penirq;
1176     s->kbint = kbirq;
1177     s->davint = dav;
1178     s->model = 0x2301;
1179     s->name = "tsc2301";
1180     s->audio = audio;
1181
1182     s->tr[0] = 0;
1183     s->tr[1] = 1;
1184     s->tr[2] = 1;
1185     s->tr[3] = 0;
1186     s->tr[4] = 1;
1187     s->tr[5] = 0;
1188     s->tr[6] = 1;
1189     s->tr[7] = 0;
1190
1191     s->chip.opaque = s;
1192     s->chip.send = (void *) tsc210x_write;
1193     s->chip.receive = (void *) tsc210x_read;
1194
1195     s->codec.opaque = s;
1196     s->codec.tx_swallow = (void *) tsc210x_i2s_swallow;
1197     s->codec.set_rate = (void *) tsc210x_i2s_set_rate;
1198     s->codec.in.fifo = s->in_fifo;
1199     s->codec.out.fifo = s->out_fifo;
1200
1201     tsc210x_reset(s);
1202
1203     qemu_add_mouse_event_handler(tsc210x_touchscreen_event, s, 1,
1204                     "QEMU TSC2301-driven Touchscreen");
1205
1206     if (s->audio)
1207         AUD_register_card(s->audio, s->name, &s->card);
1208
1209     qemu_register_reset((void *) tsc210x_reset, s);
1210     register_savevm(s->name, -1, 0, tsc210x_save, tsc210x_load, s);
1211
1212     return &s->chip;
1213 }
1214
1215 struct i2s_codec_s *tsc210x_codec(struct uwire_slave_s *chip)
1216 {
1217     struct tsc210x_state_s *s = (struct tsc210x_state_s *) chip->opaque;
1218
1219     return &s->codec;
1220 }
1221
1222 /*
1223  * Use tslib generated calibration data to generate ADC input values
1224  * from the touchscreen.  Assuming 12-bit precision was used during
1225  * tslib calibration.
1226  */
1227 void tsc210x_set_transform(struct uwire_slave_s *chip,
1228                 struct mouse_transform_info_s *info)
1229 {
1230     struct tsc210x_state_s *s = (struct tsc210x_state_s *) chip->opaque;
1231 #if 0
1232     int64_t ltr[8];
1233
1234     ltr[0] = (int64_t) info->a[1] * info->y;
1235     ltr[1] = (int64_t) info->a[4] * info->x;
1236     ltr[2] = (int64_t) info->a[1] * info->a[3] -
1237             (int64_t) info->a[4] * info->a[0];
1238     ltr[3] = (int64_t) info->a[2] * info->a[4] -
1239             (int64_t) info->a[5] * info->a[1];
1240     ltr[4] = (int64_t) info->a[0] * info->y;
1241     ltr[5] = (int64_t) info->a[3] * info->x;
1242     ltr[6] = (int64_t) info->a[4] * info->a[0] -
1243             (int64_t) info->a[1] * info->a[3];
1244     ltr[7] = (int64_t) info->a[2] * info->a[3] -
1245             (int64_t) info->a[5] * info->a[0];
1246
1247     /* Avoid integer overflow */
1248     s->tr[0] = ltr[0] >> 11;
1249     s->tr[1] = ltr[1] >> 11;
1250     s->tr[2] = muldiv64(ltr[2], 1, info->a[6]);
1251     s->tr[3] = muldiv64(ltr[3], 1 << 4, ltr[2]);
1252     s->tr[4] = ltr[4] >> 11;
1253     s->tr[5] = ltr[5] >> 11;
1254     s->tr[6] = muldiv64(ltr[6], 1, info->a[6]);
1255     s->tr[7] = muldiv64(ltr[7], 1 << 4, ltr[6]);
1256 #else
1257
1258     /* This version assumes touchscreen X & Y axis are parallel or
1259      * perpendicular to LCD's  X & Y axis in some way.  */
1260     if (abs(info->a[0]) > abs(info->a[1])) {
1261         s->tr[0] = 0;
1262         s->tr[1] = -info->a[6] * info->x;
1263         s->tr[2] = info->a[0];
1264         s->tr[3] = -info->a[2] / info->a[0];
1265         s->tr[4] = info->a[6] * info->y;
1266         s->tr[5] = 0;
1267         s->tr[6] = info->a[4];
1268         s->tr[7] = -info->a[5] / info->a[4];
1269     } else {
1270         s->tr[0] = info->a[6] * info->y;
1271         s->tr[1] = 0;
1272         s->tr[2] = info->a[1];
1273         s->tr[3] = -info->a[2] / info->a[1];
1274         s->tr[4] = 0;
1275         s->tr[5] = -info->a[6] * info->x;
1276         s->tr[6] = info->a[3];
1277         s->tr[7] = -info->a[5] / info->a[3];
1278     }
1279
1280     s->tr[0] >>= 11;
1281     s->tr[1] >>= 11;
1282     s->tr[3] <<= 4;
1283     s->tr[4] >>= 11;
1284     s->tr[5] >>= 11;
1285     s->tr[7] <<= 4;
1286 #endif
1287 }
1288
1289 void tsc210x_key_event(struct uwire_slave_s *chip, int key, int down)
1290 {
1291     struct tsc210x_state_s *s = (struct tsc210x_state_s *) chip->opaque;
1292
1293     if (down)
1294         s->kb.down |= 1 << key;
1295     else
1296         s->kb.down &= ~(1 << key);
1297
1298     if (down && (s->kb.down & ~s->kb.mask) && !s->kb.intr) {
1299         s->kb.intr = 1;
1300         qemu_irq_lower(s->kbint);
1301     } else if (s->kb.intr && !(s->kb.down & ~s->kb.mask) &&
1302                     !(s->kb.mode & 1)) {
1303         s->kb.intr = 0;
1304         qemu_irq_raise(s->kbint);
1305     }
1306 }