arm_adi_v5: fix and update sequences to spec IHI 0031E
[openocd.git] / src / jtag / swd.h
index 9041ce088db8741a0befda73007c2ffeedc3e72b..3ff4de0bdb2a38a8f5f154c416fac05aa6e5bd5d 100644 (file)
  *   GNU General Public License for more details.                          *
  *                                                                         *
  *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
- *   along with this program; if not, write to the                         *
- *   Free Software Foundation, Inc.,                                       *
- *   59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.             *
+ *   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. *
  ***************************************************************************/
 
-#ifndef SWD_H
-#define SWD_H
+#ifndef OPENOCD_JTAG_SWD_H
+#define OPENOCD_JTAG_SWD_H
+
+#include <target/arm_adi_v5.h>
 
 /* Bits in SWD command packets, written from host to target
  * first bit on the wire is START
 #define SWD_CMD_A32    (3 << 3)                /* bits A[3:2] of register addr */
 #define SWD_CMD_PARITY (1 << 5)        /* parity of APnDP|RnW|A32 */
 #define SWD_CMD_STOP   (0 << 6)        /* always clear for synch SWD */
-#define SWD_CMD_PARK   (0 << 7)        /* not driven by host (pull high) */
+#define SWD_CMD_PARK   (1 << 7)        /* driven high by host */
 /* followed by TRN, 3-bits of ACK, TRN */
 
-/* pbit16 holds precomputed parity bits for each nibble */
-#define pbit(parity, nibble) (parity << nibble)
-
-static const uint16_t pbit16 =
-       pbit(0, 0) | pbit(1, 1) | pbit(1, 2) | pbit(0, 3)
-       | pbit(1, 4) | pbit(0, 5) | pbit(0, 6) | pbit(1, 7)
-       | pbit(1, 8) | pbit(0, 9) | pbit(0, 0xa) | pbit(1, 0xb)
-       | pbit(0, 0xc) | pbit(1, 0xd) | pbit(1, 0xe) | pbit(0, 0xf);
-
-#define nibble_parity(nibble) (pbit16 & pbit(1, nibble))
-
 /**
  * Construct a "cmd" byte, in lSB bit order, which swd_driver.read_reg()
  * and swd_driver.write_reg() methods will use directly.
@@ -54,7 +43,7 @@ static inline uint8_t swd_cmd(bool is_read, bool is_ap, uint8_t regnum)
                | ((regnum & 0xc) << 1);
 
        /* 8 cmd bits 4:1 may be set */
-       if (nibble_parity(cmd >> 1))
+       if (parity_u32(cmd))
                cmd |= SWD_CMD_PARITY;
 
        /* driver handles START, STOP, and TRN */
@@ -65,56 +54,238 @@ static inline uint8_t swd_cmd(bool is_read, bool is_ap, uint8_t regnum)
 /* SWD_ACK_* bits are defined in <target/arm_adi_v5.h> */
 
 /*
- * FOR NOW  ... SWD driver ops are synchronous and return ACK
- * status ... no quueueing.
+ * The following sequences are updated to
+ * ARM(tm) Debug Interface v5 Architecture Specification    ARM IHI 0031E
+ */
+
+/**
+ * SWD Line reset.
+ *
+ * SWD Line reset is at least 50 SWCLK cycles with SWDIO driven high,
+ * followed by at least two idle (low) cycle.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_line_reset[] = {
+       /* At least 50 SWCLK cycles with SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+       /* At least 2 idle (low) cycles */
+       0x00,
+};
+static const unsigned swd_seq_line_reset_len = 64;
+
+/**
+ * JTAG-to-SWD sequence.
+ *
+ * The JTAG-to-SWD sequence is at least 50 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO
+ * high, putting either interface logic into reset state, followed by a
+ * specific 16-bit sequence and finally a line reset in case the SWJ-DP was
+ * already in SWD mode.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_jtag_to_swd[] = {
+       /* At least 50 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+       /* Switching sequence from JTAG to SWD */
+       0x9e, 0xe7,
+       /* At least 50 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+       /* At least 2 idle (low) cycles */
+       0x00,
+};
+static const unsigned swd_seq_jtag_to_swd_len = 136;
+
+/**
+ * SWD-to-JTAG sequence.
  *
- * Individual ops are request/response, and fast-fail permits much
- * better fault handling.  Upper layers may queue if desired.
+ * The SWD-to-JTAG sequence is at least 50 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO
+ * high, putting either interface logic into reset state, followed by a
+ * specific 16-bit sequence and finally at least 5 TCK/SWCLK cycles with
+ * TMS/SWDIO high to put the JTAG TAP in Test-Logic-Reset state.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
  */
+static const uint8_t swd_seq_swd_to_jtag[] = {
+       /* At least 50 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+       /* Switching sequence from SWD to JTAG */
+       0x3c, 0xe7,
+       /* At least 5 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high */
+       0xff,
+};
+static const unsigned swd_seq_swd_to_jtag_len = 80;
+
+/**
+ * SWD-to-dormant sequence.
+ *
+ * This is at least 50 SWCLK cycles with SWDIO high to put the interface
+ * in reset state, followed by a specific 16-bit sequence.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_swd_to_dormant[] = {
+       /* At least 50 SWCLK cycles with SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+        /* Switching sequence from SWD to dormant */
+       0xbc, 0xe3,
+};
+static const unsigned swd_seq_swd_to_dormant_len = 72;
+
+/**
+ * Dormant-to-SWD sequence.
+ *
+ * This is at least 8 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high to abort any ongoing
+ * selection alert sequence, followed by a specific 128-bit selection alert
+ * sequence, followed by 4 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO low, followed by
+ * a specific protocol-dependent activation code. For SWD the activation code
+ * is an 8-bit sequence. The sequence ends with a line reset.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_dormant_to_swd[] = {
+       /* At least 8 SWCLK cycles with SWDIO high */
+       0xff,
+       /* Selection alert sequence */
+       0x92, 0xf3, 0x09, 0x62, 0x95, 0x2d, 0x85, 0x86,
+       0xe9, 0xaf, 0xdd, 0xe3, 0xa2, 0x0e, 0xbc, 0x19,
+       /*
+        * 4 SWCLK cycles with SWDIO low ...
+        * + SWD activation code 0x1a ...
+        * + at least 8 SWCLK cycles with SWDIO high
+        */
+       0xa0, /* ((0x00)      & GENMASK(3, 0)) | ((0x1a << 4) & GENMASK(7, 4)) */
+       0xf1, /* ((0x1a >> 4) & GENMASK(3, 0)) | ((0xff << 4) & GENMASK(7, 4)) */
+       0xff,
+       /* At least 50 SWCLK cycles with SWDIO high */
+       0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
+       /* At least 2 idle (low) cycles */
+       0x00,
+};
+static const unsigned swd_seq_dormant_to_swd_len = 224;
+
+/**
+ * JTAG-to-dormant sequence.
+ *
+ * This is at least 5 TCK cycles with TMS high to put the interface
+ * in test-logic-reset state, followed by a specific 31-bit sequence.
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_jtag_to_dormant[] = {
+       /* At least 5 TCK cycles with TMS high */
+       0xff,
+       /*
+        * Still one TCK cycle with TMS high followed by 31 bits JTAG-to-DS
+        * select sequence 0xba, 0xbb, 0xbb, 0x33,
+        */
+       0x75, /* ((0xff >> 7) & GENMASK(0, 0)) | ((0xba << 1) & GENMASK(7, 1)) */
+       0x77, /* ((0xba >> 7) & GENMASK(0, 0)) | ((0xbb << 1) & GENMASK(7, 1)) */
+       0x77, /* ((0xbb >> 7) & GENMASK(0, 0)) | ((0xbb << 1) & GENMASK(7, 1)) */
+       0x67, /* ((0xbb >> 7) & GENMASK(0, 0)) | ((0x33 << 1) & GENMASK(7, 1)) */
+};
+static const unsigned swd_seq_jtag_to_dormant_len = 40;
+
+/**
+ * Dormant-to-JTAG sequence.
+ *
+ * This is at least 8 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high to abort any ongoing
+ * selection alert sequence, followed by a specific 128-bit selection alert
+ * sequence, followed by 4 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO low, followed by
+ * a specific protocol-dependent activation code. For JTAG there are two
+ * possible activation codes:
+ * - "JTAG-Serial": 12 bits 0x00, 0x00
+ * - "Arm CoreSight JTAG-DP": 8 bits 0x0a
+ * We use "JTAG-Serial" only, which seams more generic.
+ * Since the target TAP can be either in Run/Test Idle or in Test-Logic-Reset
+ * states, Arm recommends to put the TAP in Run/Test Idle using one TCK cycle
+ * with TMS low. To keep the sequence length multiple of 8, 8 TCK cycle with
+ * TMS low are sent (allowed by JTAG state machine).
+ * Bits are stored (and transmitted) LSB-first.
+ */
+static const uint8_t swd_seq_dormant_to_jtag[] = {
+       /* At least 8 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO high */
+       0xff,
+       /* Selection alert sequence */
+       0x92, 0xf3, 0x09, 0x62, 0x95, 0x2d, 0x85, 0x86,
+       0xe9, 0xaf, 0xdd, 0xe3, 0xa2, 0x0e, 0xbc, 0x19,
+       /*
+        * 4 TCK/SWCLK cycles with TMS/SWDIO low ...
+        * + 12 bits JTAG-serial activation code 0x00, 0x00
+        */
+       0x00, 0x00,
+       /* put the TAP in Run/Test Idle */
+       0x00,
+};
+static const unsigned swd_seq_dormant_to_jtag_len = 160;
+
+enum swd_special_seq {
+       LINE_RESET,
+       JTAG_TO_SWD,
+       SWD_TO_JTAG,
+       SWD_TO_DORMANT,
+       DORMANT_TO_SWD,
+};
 
 struct swd_driver {
        /**
-        * Initialize the debug link so it can perform
-        * synchronous SWD operations.
-        * @param trn value from WCR: how many clocks
-        * to not drive the SWDIO line at certain points in
-        * the SWD protocol (at least 1 clock).
+        * Initialize the debug link so it can perform SWD operations.
         *
         * As an example, this would switch a dual-mode debug adapter
         * into SWD mode and out of JTAG mode.
-         *
-         * @return ERROR_OK on success, else a negative fault code.
+        *
+        * @return ERROR_OK on success, else a negative fault code.
         */
-       int (*init)(uint8_t trn);
-
-
-        /**
-         * Synchronous read of an AP or DP register.
-         *
-         * @param cmd with APnDP/RnW/addr/parity bits
-         * @param where to store value to read from register
-         *
-         * @return SWD_ACK_* code for the transaction
-         *             or (negative) fault code
-         */
-        int (*read_reg)(uint8_t cmd, uint32_t *value);
-
-        /**
-         * Synchronous write of an AP or DP register.
-         *
-         * @param cmd with APnDP/RnW/addr/parity bits
-         * @param value to be written to the register
-         *
-         * @return SWD_ACK_* code for the transaction
-         *             or (negative) fault code
-         */
-        int (*write_reg)(uint8_t cmd, uint32_t value);
-
-       /* XXX START WITH enough to:
-        *      init (synch mode, WCR)
-        *              for async, TRN > 1
-        *      read IDCODE from DP
+       int (*init)(void);
+
+       /**
+        * Set the SWCLK frequency of the SWD link.
+        *
+        * The driver should round the desired value, downwards if possible, to
+        * the nearest supported frequency. A negative value should be ignored
+        * and can be used to query the current setting. If the driver does not
+        * support a variable frequency a fixed, nominal, value should be
+        * returned.
+        *
+        * If the frequency is increased, it must not apply before the currently
+        * queued transactions are executed. If the frequency is lowered, it may
+        * apply immediately.
+        *
+        * @param hz The desired frequency in Hz.
+        * @return The actual resulting frequency after rounding.
         */
+       int_least32_t (*frequency)(int_least32_t hz);
+
+       /**
+        * Queue a special SWDIO sequence.
+        *
+        * @param seq The special sequence to generate.
+        * @return ERROR_OK if the sequence was queued, negative error if the
+        * sequence is unsupported.
+        */
+       int (*switch_seq)(enum swd_special_seq seq);
+
+       /**
+        * Queued read of an AP or DP register.
+        *
+        * @param Command byte with APnDP/RnW/addr/parity bits
+        * @param Where to store value to read from register
+        * @param ap_delay_hint Number of idle cycles that may be
+        * needed after an AP access to avoid WAITs
+        */
+       void (*read_reg)(uint8_t cmd, uint32_t *value, uint32_t ap_delay_hint);
+
+       /**
+        * Queued write of an AP or DP register.
+        *
+        * @param Command byte with APnDP/RnW/addr/parity bits
+        * @param Value to be written to the register
+        * @param ap_delay_hint Number of idle cycles that may be
+        * needed after an AP access to avoid WAITs
+        */
+       void (*write_reg)(uint8_t cmd, uint32_t value, uint32_t ap_delay_hint);
+
+       /**
+        * Execute any queued transactions and collect the result.
+        *
+        * @return ERROR_OK on success, Ack response code on WAIT/FAULT
+        * or negative error code on other kinds of failure.
+        */
+       int (*run)(void);
 
        /**
         * Configures data collection from the Single-wire
@@ -125,8 +296,8 @@ struct swd_driver {
         * is normally connected to a microcontroller's UART TX,
         * but which may instead be connected to SWO for use in
         * collecting ITM (and possibly ETM) trace data.
-         *
-         * @return ERROR_OK on success, else a negative fault code.
+        *
+        * @return ERROR_OK on success, else a negative fault code.
         */
        int *(*trace)(bool swo);
 };
@@ -134,6 +305,4 @@ struct swd_driver {
 int swd_init_reset(struct command_context *cmd_ctx);
 void swd_add_reset(int req_srst);
 
-bool transport_is_swd(void);
-
-#endif /* SWD_H */
+#endif /* OPENOCD_JTAG_SWD_H */

Linking to existing account procedure

If you already have an account and want to add another login method you MUST first sign in with your existing account and then change URL to read https://review.openocd.org/login/?link to get to this page again but this time it'll work for linking. Thank you.

SSH host keys fingerprints

1024 SHA256:YKx8b7u5ZWdcbp7/4AeXNaqElP49m6QrwfXaqQGJAOk gerrit-code-review@openocd.zylin.com (DSA)
384 SHA256:jHIbSQa4REvwCFG4cq5LBlBLxmxSqelQPem/EXIrxjk gerrit-code-review@openocd.org (ECDSA)
521 SHA256:UAOPYkU9Fjtcao0Ul/Rrlnj/OsQvt+pgdYSZ4jOYdgs gerrit-code-review@openocd.org (ECDSA)
256 SHA256:A13M5QlnozFOvTllybRZH6vm7iSt0XLxbA48yfc2yfY gerrit-code-review@openocd.org (ECDSA)
256 SHA256:spYMBqEYoAOtK7yZBrcwE8ZpYt6b68Cfh9yEVetvbXg gerrit-code-review@openocd.org (ED25519)
+--[ED25519 256]--+
|=..              |
|+o..   .         |
|*.o   . .        |
|+B . . .         |
|Bo. = o S        |
|Oo.+ + =         |
|oB=.* = . o      |
| =+=.+   + E     |
|. .=o   . o      |
+----[SHA256]-----+
2048 SHA256:0Onrb7/PHjpo6iVZ7xQX2riKN83FJ3KGU0TvI0TaFG4 gerrit-code-review@openocd.zylin.com (RSA)