hw/input/tsc210x.c

   1 /*
   2  * TI TSC2102 (touchscreen/sensors/audio controller) emulator.
   3  * TI TSC2301 (touchscreen/sensors/keypad).
   4  *
   5  * Copyright (c) 2006 Andrzej Zaborowski  <[email protected]>
   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, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  20  */
  21
  22 #include "qemu/osdep.h"
  23 #include "hw/hw.h"
  24 #include "audio/audio.h"
  25 #include "qemu/timer.h"
  26 #include "ui/console.h"
  27 #include "hw/arm/omap.h"        /* For I2SCodec and uWireSlave */
  28 #include "hw/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 typedef struct {
  39     qemu_irq pint;
  40     qemu_irq kbint;
  41     qemu_irq davint;
  42     QEMUTimer *timer;
  43     QEMUSoundCard card;
  44     uWireSlave chip;
  45     I2SCodec codec;
  46     uint8_t in_fifo[16384];
  47     uint8_t out_fifo[16384];
  48     uint16_t model;
  49
  50     int32_t x, y;
  51     bool pressure;
  52
  53     uint8_t page, offset;
  54     uint16_t dav;
  55
  56     bool state;
  57     bool irq;
  58     bool command;
  59     bool busy;
  60     bool enabled;
  61     bool host_mode;
  62     uint8_t function, nextfunction;
  63     uint8_t precision, nextprecision;
  64     uint8_t filter;
  65     uint8_t pin_func;
  66     uint8_t ref;
  67     uint8_t timing;
  68     uint8_t 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     bool 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
  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     int64_t now; /* Time at migration */
  98 } TSC210xState;
  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(TSC210xState *s)
 158 {
 159     s->state = false;
 160     s->pin_func = 2;
 161     s->enabled = false;
 162     s->busy = false;
 163     s->nextfunction = 0;
 164     s->ref = 0;
 165     s->timing = 0;
 166     s->irq = false;
 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 = true;
 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 typedef struct {
 216     int rate;
 217     int dsor;
 218     int fsref;
 219 } TSC210xRateInfo;
 220
 221 /*  { rate,   dsor, fsref }     */
 222 static const TSC210xRateInfo tsc2102_rates[] = {
 223     /* Fsref / 6.0 */
 224     { 7350,     63,     1 },
 225     { 8000,     63,     0 },
 226     /* Fsref / 6.0 */
 227     { 7350,     54,     1 },
 228     { 8000,     54,     0 },
 229     /* Fsref / 5.0 */
 230     { 8820,     45,     1 },
 231     { 9600,     45,     0 },
 232     /* Fsref / 4.0 */
 233     { 11025,    36,     1 },
 234     { 12000,    36,     0 },
 235     /* Fsref / 3.0 */
 236     { 14700,    27,     1 },
 237     { 16000,    27,     0 },
 238     /* Fsref / 2.0 */
 239     { 22050,    18,     1 },
 240     { 24000,    18,     0 },
 241     /* Fsref / 1.5 */
 242     { 29400,    9,      1 },
 243     { 32000,    9,      0 },
 244     /* Fsref */
 245     { 44100,    0,      1 },
 246     { 48000,    0,      0 },
 247
 248     { 0,        0,      0 },
 249 };
 250
 251 static inline void tsc210x_out_flush(TSC210xState *s, int len)
 252 {
 253     uint8_t *data = s->codec.out.fifo + s->codec.out.start;
 254     uint8_t *end = data + len;
 255
 256     while (data < end)
 257         data += AUD_write(s->dac_voice[0], data, end - data) ?: (end - data);
 258
 259     s->codec.out.len -= len;
 260     if (s->codec.out.len)
 261         memmove(s->codec.out.fifo, end, s->codec.out.len);
 262     s->codec.out.start = 0;
 263 }
 264
 265 static void tsc210x_audio_out_cb(TSC210xState *s, int free_b)
 266 {
 267     if (s->codec.out.len >= free_b) {
 268         tsc210x_out_flush(s, free_b);
 269         return;
 270     }
 271
 272     s->codec.out.size = MIN(free_b, 16384);
 273     qemu_irq_raise(s->codec.tx_start);
 274 }
 275
 276 static void tsc2102_audio_rate_update(TSC210xState *s)
 277 {
 278     const TSC210xRateInfo *rate;
 279
 280     s->codec.tx_rate = 0;
 281     s->codec.rx_rate = 0;
 282     if (s->dac_power & (1 << 15))                               /* PWDNC */
 283         return;
 284
 285     for (rate = tsc2102_rates; rate->rate; rate ++)
 286         if (rate->dsor == (s->audio_ctrl1 & 0x3f) &&            /* DACFS */
 287                         rate->fsref == ((s->audio_ctrl3 >> 13) & 1))/* REFFS */
 288             break;
 289     if (!rate->rate) {
 290         printf("%s: unknown sampling rate configured\n", __FUNCTION__);
 291         return;
 292     }
 293
 294     s->codec.tx_rate = rate->rate;
 295 }
 296
 297 static void tsc2102_audio_output_update(TSC210xState *s)
 298 {
 299     int enable;
 300     struct audsettings fmt;
 301
 302     if (s->dac_voice[0]) {
 303         tsc210x_out_flush(s, s->codec.out.len);
 304         s->codec.out.size = 0;
 305         AUD_set_active_out(s->dac_voice[0], 0);
 306         AUD_close_out(&s->card, s->dac_voice[0]);
 307         s->dac_voice[0] = NULL;
 308     }
 309     s->codec.cts = 0;
 310
 311     enable =
 312             (~s->dac_power & (1 << 15)) &&                      /* PWDNC */
 313             (~s->dac_power & (1 << 10));                        /* DAPWDN */
 314     if (!enable || !s->codec.tx_rate)
 315         return;
 316
 317     /* Force our own sampling rate even in slave DAC mode */
 318     fmt.endianness = 0;
 319     fmt.nchannels = 2;
 320     fmt.freq = s->codec.tx_rate;
 321     fmt.fmt = AUD_FMT_S16;
 322
 323     s->dac_voice[0] = AUD_open_out(&s->card, s->dac_voice[0],
 324                     "tsc2102.sink", s, (void *) tsc210x_audio_out_cb, &fmt);
 325     if (s->dac_voice[0]) {
 326         s->codec.cts = 1;
 327         AUD_set_active_out(s->dac_voice[0], 1);
 328     }
 329 }
 330
 331 static uint16_t tsc2102_data_register_read(TSC210xState *s, int reg)
 332 {
 333     switch (reg) {
 334     case 0x00:  /* X */
 335         s->dav &= 0xfbff;
 336         return TSC_CUT_RESOLUTION(X_TRANSFORM(s), s->precision) +
 337                 (s->noise & 3);
 338
 339     case 0x01:  /* Y */
 340         s->noise ++;
 341         s->dav &= 0xfdff;
 342         return TSC_CUT_RESOLUTION(Y_TRANSFORM(s), s->precision) ^
 343                 (s->noise & 3);
 344
 345     case 0x02:  /* Z1 */
 346         s->dav &= 0xfeff;
 347         return TSC_CUT_RESOLUTION(Z1_TRANSFORM(s), s->precision) -
 348                 (s->noise & 3);
 349
 350     case 0x03:  /* Z2 */
 351         s->dav &= 0xff7f;
 352         return TSC_CUT_RESOLUTION(Z2_TRANSFORM(s), s->precision) |
 353                 (s->noise & 3);
 354
 355     case 0x04:  /* KPData */
 356         if ((s->model & 0xff00) == 0x2300) {
 357             if (s->kb.intr && (s->kb.mode & 2)) {
 358                 s->kb.intr = 0;
 359                 qemu_irq_raise(s->kbint);
 360             }
 361             return s->kb.down;
 362         }
 363
 364         return 0xffff;
 365
 366     case 0x05:  /* BAT1 */
 367         s->dav &= 0xffbf;
 368         return TSC_CUT_RESOLUTION(BAT1_VAL, s->precision) +
 369                 (s->noise & 6);
 370
 371     case 0x06:  /* BAT2 */
 372         s->dav &= 0xffdf;
 373         return TSC_CUT_RESOLUTION(BAT2_VAL, s->precision);
 374
 375     case 0x07:  /* AUX1 */
 376         s->dav &= 0xffef;
 377         return TSC_CUT_RESOLUTION(AUX1_VAL, s->precision);
 378
 379     case 0x08:  /* AUX2 */
 380         s->dav &= 0xfff7;
 381         return 0xffff;
 382
 383     case 0x09:  /* TEMP1 */
 384         s->dav &= 0xfffb;
 385         return TSC_CUT_RESOLUTION(TEMP1_VAL, s->precision) -
 386                 (s->noise & 5);
 387
 388     case 0x0a:  /* TEMP2 */
 389         s->dav &= 0xfffd;
 390         return TSC_CUT_RESOLUTION(TEMP2_VAL, s->precision) ^
 391                 (s->noise & 3);
 392
 393     case 0x0b:  /* DAC */
 394         s->dav &= 0xfffe;
 395         return 0xffff;
 396
 397     default:
 398 #ifdef TSC_VERBOSE
 399         fprintf(stderr, "tsc2102_data_register_read: "
 400                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
 401 #endif
 402         return 0xffff;
 403     }
 404 }
 405
 406 static uint16_t tsc2102_control_register_read(
 407                 TSC210xState *s, int reg)
 408 {
 409     switch (reg) {
 410     case 0x00:  /* TSC ADC */
 411         return (s->pressure << 15) | ((!s->busy) << 14) |
 412                 (s->nextfunction << 10) | (s->nextprecision << 8) | s->filter;
 413
 414     case 0x01:  /* Status / Keypad Control */
 415         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
 416             return (s->pin_func << 14) | ((!s->enabled) << 13) |
 417                     (s->host_mode << 12) | ((!!s->dav) << 11) | s->dav;
 418         else
 419             return (s->kb.intr << 15) | ((s->kb.scan || !s->kb.down) << 14) |
 420                     (s->kb.debounce << 11);
 421
 422     case 0x02:  /* DAC Control */
 423         if ((s->model & 0xff00) == 0x2300)
 424             return s->dac_power & 0x8000;
 425         else
 426             goto bad_reg;
 427
 428     case 0x03:  /* Reference */
 429         return s->ref;
 430
 431     case 0x04:  /* Reset */
 432         return 0xffff;
 433
 434     case 0x05:  /* Configuration */
 435         return s->timing;
 436
 437     case 0x06:  /* Secondary configuration */
 438         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
 439             goto bad_reg;
 440         return ((!s->dav) << 15) | ((s->kb.mode & 1) << 14) | s->pll[2];
 441
 442     case 0x10:  /* Keypad Mask */
 443         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
 444             goto bad_reg;
 445         return s->kb.mask;
 446
 447     default:
 448     bad_reg:
 449 #ifdef TSC_VERBOSE
 450         fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_read: "
 451                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
 452 #endif
 453         return 0xffff;
 454     }
 455 }
 456
 457 static uint16_t tsc2102_audio_register_read(TSC210xState *s, int reg)
 458 {
 459     int l_ch, r_ch;
 460     uint16_t val;
 461
 462     switch (reg) {
 463     case 0x00:  /* Audio Control 1 */
 464         return s->audio_ctrl1;
 465
 466     case 0x01:
 467         return 0xff00;
 468
 469     case 0x02:  /* DAC Volume Control */
 470         return s->volume;
 471
 472     case 0x03:
 473         return 0x8b00;
 474
 475     case 0x04:  /* Audio Control 2 */
 476         l_ch = 1;
 477         r_ch = 1;
 478         if (s->softstep && !(s->dac_power & (1 << 10))) {
 479             l_ch = (qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL) >
 480                             s->volume_change + TSC_SOFTSTEP_DELAY);
 481             r_ch = (qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL) >
 482                             s->volume_change + TSC_SOFTSTEP_DELAY);
 483         }
 484
 485         return s->audio_ctrl2 | (l_ch << 3) | (r_ch << 2);
 486
 487     case 0x05:  /* Stereo DAC Power Control */
 488         return 0x2aa0 | s->dac_power |
 489                 (((s->dac_power & (1 << 10)) &&
 490                   (qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL) >
 491                    s->powerdown + TSC_POWEROFF_DELAY)) << 6);
 492
 493     case 0x06:  /* Audio Control 3 */
 494         val = s->audio_ctrl3 | 0x0001;
 495         s->audio_ctrl3 &= 0xff3f;
 496         return val;
 497
 498     case 0x07:  /* LCH_BASS_BOOST_N0 */
 499     case 0x08:  /* LCH_BASS_BOOST_N1 */
 500     case 0x09:  /* LCH_BASS_BOOST_N2 */
 501     case 0x0a:  /* LCH_BASS_BOOST_N3 */
 502     case 0x0b:  /* LCH_BASS_BOOST_N4 */
 503     case 0x0c:  /* LCH_BASS_BOOST_N5 */
 504     case 0x0d:  /* LCH_BASS_BOOST_D1 */
 505     case 0x0e:  /* LCH_BASS_BOOST_D2 */
 506     case 0x0f:  /* LCH_BASS_BOOST_D4 */
 507     case 0x10:  /* LCH_BASS_BOOST_D5 */
 508     case 0x11:  /* RCH_BASS_BOOST_N0 */
 509     case 0x12:  /* RCH_BASS_BOOST_N1 */
 510     case 0x13:  /* RCH_BASS_BOOST_N2 */
 511     case 0x14:  /* RCH_BASS_BOOST_N3 */
 512     case 0x15:  /* RCH_BASS_BOOST_N4 */
 513     case 0x16:  /* RCH_BASS_BOOST_N5 */
 514     case 0x17:  /* RCH_BASS_BOOST_D1 */
 515     case 0x18:  /* RCH_BASS_BOOST_D2 */
 516     case 0x19:  /* RCH_BASS_BOOST_D4 */
 517     case 0x1a:  /* RCH_BASS_BOOST_D5 */
 518         return s->filter_data[reg - 0x07];
 519
 520     case 0x1b:  /* PLL Programmability 1 */
 521         return s->pll[0];
 522
 523     case 0x1c:  /* PLL Programmability 2 */
 524         return s->pll[1];
 525
 526     case 0x1d:  /* Audio Control 4 */
 527         return (!s->softstep) << 14;
 528
 529     default:
 530 #ifdef TSC_VERBOSE
 531         fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_read: "
 532                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
 533 #endif
 534         return 0xffff;
 535     }
 536 }
 537
 538 static void tsc2102_data_register_write(
 539                 TSC210xState *s, int reg, uint16_t value)
 540 {
 541     switch (reg) {
 542     case 0x00:  /* X */
 543     case 0x01:  /* Y */
 544     case 0x02:  /* Z1 */
 545     case 0x03:  /* Z2 */
 546     case 0x05:  /* BAT1 */
 547     case 0x06:  /* BAT2 */
 548     case 0x07:  /* AUX1 */
 549     case 0x08:  /* AUX2 */
 550     case 0x09:  /* TEMP1 */
 551     case 0x0a:  /* TEMP2 */
 552         return;
 553
 554     default:
 555 #ifdef TSC_VERBOSE
 556         fprintf(stderr, "tsc2102_data_register_write: "
 557                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
 558 #endif
 559     }
 560 }
 561
 562 static void tsc2102_control_register_write(
 563                 TSC210xState *s, int reg, uint16_t value)
 564 {
 565     switch (reg) {
 566     case 0x00:  /* TSC ADC */
 567         s->host_mode = value >> 15;
 568         s->enabled = !(value & 0x4000);
 569         if (s->busy && !s->enabled)
 570             timer_del(s->timer);
 571         s->busy = s->busy && s->enabled;
 572         s->nextfunction = (value >> 10) & 0xf;
 573         s->nextprecision = (value >> 8) & 3;
 574         s->filter = value & 0xff;
 575         return;
 576
 577     case 0x01:  /* Status / Keypad Control */
 578         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
 579             s->pin_func = value >> 14;
 580         else {
 581             s->kb.scan = (value >> 14) & 1;
 582             s->kb.debounce = (value >> 11) & 7;
 583             if (s->kb.intr && s->kb.scan) {
 584                 s->kb.intr = 0;
 585                 qemu_irq_raise(s->kbint);
 586             }
 587         }
 588         return;
 589
 590     case 0x02:  /* DAC Control */
 591         if ((s->model & 0xff00) == 0x2300) {
 592             s->dac_power &= 0x7fff;
 593             s->dac_power |= 0x8000 & value;
 594         } else
 595             goto bad_reg;
 596         break;
 597
 598     case 0x03:  /* Reference */
 599         s->ref = value & 0x1f;
 600         return;
 601
 602     case 0x04:  /* Reset */
 603         if (value == 0xbb00) {
 604             if (s->busy)
 605                 timer_del(s->timer);
 606             tsc210x_reset(s);
 607 #ifdef TSC_VERBOSE
 608         } else {
 609             fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_write: "
 610                             "wrong value written into RESET\n");
 611 #endif
 612         }
 613         return;
 614
 615     case 0x05:  /* Configuration */
 616         s->timing = value & 0x3f;
 617 #ifdef TSC_VERBOSE
 618         if (value & ~0x3f)
 619             fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_write: "
 620                             "wrong value written into CONFIG\n");
 621 #endif
 622         return;
 623
 624     case 0x06:  /* Secondary configuration */
 625         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
 626             goto bad_reg;
 627         s->kb.mode = value >> 14;
 628         s->pll[2] = value & 0x3ffff;
 629         return;
 630
 631     case 0x10:  /* Keypad Mask */
 632         if ((s->model & 0xff00) == 0x2100)
 633             goto bad_reg;
 634         s->kb.mask = value;
 635         return;
 636
 637     default:
 638     bad_reg:
 639 #ifdef TSC_VERBOSE
 640         fprintf(stderr, "tsc2102_control_register_write: "
 641                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
 642 #endif
 643     }
 644 }
 645
 646 static void tsc2102_audio_register_write(
 647                 TSC210xState *s, int reg, uint16_t value)
 648 {
 649     switch (reg) {
 650     case 0x00:  /* Audio Control 1 */
 651         s->audio_ctrl1 = value & 0x0f3f;
 652 #ifdef TSC_VERBOSE
 653         if ((value & ~0x0f3f) || ((value & 7) != ((value >> 3) & 7)))
 654             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
 655                             "wrong value written into Audio 1\n");
 656 #endif
 657         tsc2102_audio_rate_update(s);
 658         tsc2102_audio_output_update(s);
 659         return;
 660
 661     case 0x01:
 662 #ifdef TSC_VERBOSE
 663         if (value != 0xff00)
 664             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
 665                             "wrong value written into reg 0x01\n");
 666 #endif
 667         return;
 668
 669     case 0x02:  /* DAC Volume Control */
 670         s->volume = value;
 671         s->volume_change = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
 672         return;
 673
 674     case 0x03:
 675 #ifdef TSC_VERBOSE
 676         if (value != 0x8b00)
 677             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
 678                             "wrong value written into reg 0x03\n");
 679 #endif
 680         return;
 681
 682     case 0x04:  /* Audio Control 2 */
 683         s->audio_ctrl2 = value & 0xf7f2;
 684 #ifdef TSC_VERBOSE
 685         if (value & ~0xf7fd)
 686             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
 687                             "wrong value written into Audio 2\n");
 688 #endif
 689         return;
 690
 691     case 0x05:  /* Stereo DAC Power Control */
 692         if ((value & ~s->dac_power) & (1 << 10))
 693             s->powerdown = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
 694
 695         s->dac_power = value & 0x9543;
 696 #ifdef TSC_VERBOSE
 697         if ((value & ~0x9543) != 0x2aa0)
 698             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
 699                             "wrong value written into Power\n");
 700 #endif
 701         tsc2102_audio_rate_update(s);
 702         tsc2102_audio_output_update(s);
 703         return;
 704
 705     case 0x06:  /* Audio Control 3 */
 706         s->audio_ctrl3 &= 0x00c0;
 707         s->audio_ctrl3 |= value & 0xf800;
 708 #ifdef TSC_VERBOSE
 709         if (value & ~0xf8c7)
 710             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
 711                             "wrong value written into Audio 3\n");
 712 #endif
 713         tsc2102_audio_output_update(s);
 714         return;
 715
 716     case 0x07:  /* LCH_BASS_BOOST_N0 */
 717     case 0x08:  /* LCH_BASS_BOOST_N1 */
 718     case 0x09:  /* LCH_BASS_BOOST_N2 */
 719     case 0x0a:  /* LCH_BASS_BOOST_N3 */
 720     case 0x0b:  /* LCH_BASS_BOOST_N4 */
 721     case 0x0c:  /* LCH_BASS_BOOST_N5 */
 722     case 0x0d:  /* LCH_BASS_BOOST_D1 */
 723     case 0x0e:  /* LCH_BASS_BOOST_D2 */
 724     case 0x0f:  /* LCH_BASS_BOOST_D4 */
 725     case 0x10:  /* LCH_BASS_BOOST_D5 */
 726     case 0x11:  /* RCH_BASS_BOOST_N0 */
 727     case 0x12:  /* RCH_BASS_BOOST_N1 */
 728     case 0x13:  /* RCH_BASS_BOOST_N2 */
 729     case 0x14:  /* RCH_BASS_BOOST_N3 */
 730     case 0x15:  /* RCH_BASS_BOOST_N4 */
 731     case 0x16:  /* RCH_BASS_BOOST_N5 */
 732     case 0x17:  /* RCH_BASS_BOOST_D1 */
 733     case 0x18:  /* RCH_BASS_BOOST_D2 */
 734     case 0x19:  /* RCH_BASS_BOOST_D4 */
 735     case 0x1a:  /* RCH_BASS_BOOST_D5 */
 736         s->filter_data[reg - 0x07] = value;
 737         return;
 738
 739     case 0x1b:  /* PLL Programmability 1 */
 740         s->pll[0] = value & 0xfffc;
 741 #ifdef TSC_VERBOSE
 742         if (value & ~0xfffc)
 743             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
 744                             "wrong value written into PLL 1\n");
 745 #endif
 746         return;
 747
 748     case 0x1c:  /* PLL Programmability 2 */
 749         s->pll[1] = value & 0xfffc;
 750 #ifdef TSC_VERBOSE
 751         if (value & ~0xfffc)
 752             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
 753                             "wrong value written into PLL 2\n");
 754 #endif
 755         return;
 756
 757     case 0x1d:  /* Audio Control 4 */
 758         s->softstep = !(value & 0x4000);
 759 #ifdef TSC_VERBOSE
 760         if (value & ~0x4000)
 761             fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
 762                             "wrong value written into Audio 4\n");
 763 #endif
 764         return;
 765
 766     default:
 767 #ifdef TSC_VERBOSE
 768         fprintf(stderr, "tsc2102_audio_register_write: "
 769                         "no such register: 0x%02x\n", reg);
 770 #endif
 771     }
 772 }
 773
 774 /* This handles most of the chip logic.  */
 775 static void tsc210x_pin_update(TSC210xState *s)
 776 {
 777     int64_t expires;
 778     bool pin_state;
 779
 780     switch (s->pin_func) {
 781     case 0:
 782         pin_state = s->pressure;
 783         break;
 784     case 1:
 785         pin_state = !!s->dav;
 786         break;
 787     case 2:
 788     default:
 789         pin_state = s->pressure && !s->dav;
 790     }
 791
 792     if (!s->enabled)
 793         pin_state = false;
 794
 795     if (pin_state != s->irq) {
 796         s->irq = pin_state;
 797         qemu_set_irq(s->pint, !s->irq);
 798     }
 799
 800     switch (s->nextfunction) {
 801     case TSC_MODE_XY_SCAN:
 802     case TSC_MODE_XYZ_SCAN:
 803         if (!s->pressure)
 804             return;
 805         break;
 806
 807     case TSC_MODE_X:
 808     case TSC_MODE_Y:
 809     case TSC_MODE_Z:
 810         if (!s->pressure)
 811             return;
 812         /* Fall through */
 813     case TSC_MODE_BAT1:
 814     case TSC_MODE_BAT2:
 815     case TSC_MODE_AUX:
 816     case TSC_MODE_TEMP1:
 817     case TSC_MODE_TEMP2:
 818         if (s->dav)
 819             s->enabled = false;
 820         break;
 821
 822     case TSC_MODE_AUX_SCAN:
 823     case TSC_MODE_PORT_SCAN:
 824         break;
 825
 826     case TSC_MODE_NO_SCAN:
 827     case TSC_MODE_XX_DRV:
 828     case TSC_MODE_YY_DRV:
 829     case TSC_MODE_YX_DRV:
 830     default:
 831         return;
 832     }
 833
 834     if (!s->enabled || s->busy || s->dav)
 835         return;
 836
 837     s->busy = true;
 838     s->precision = s->nextprecision;
 839     s->function = s->nextfunction;
 840     expires = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL) +
 841         (NANOSECONDS_PER_SECOND >> 10);
 842     timer_mod(s->timer, expires);
 843 }
 844
 845 static uint16_t tsc210x_read(TSC210xState *s)
 846 {
 847     uint16_t ret = 0x0000;
 848
 849     if (!s->command)
 850         fprintf(stderr, "tsc210x_read: SPI underrun!\n");
 851
 852     switch (s->page) {
 853     case TSC_DATA_REGISTERS_PAGE:
 854         ret = tsc2102_data_register_read(s, s->offset);
 855         if (!s->dav)
 856             qemu_irq_raise(s->davint);
 857         break;
 858     case TSC_CONTROL_REGISTERS_PAGE:
 859         ret = tsc2102_control_register_read(s, s->offset);
 860         break;
 861     case TSC_AUDIO_REGISTERS_PAGE:
 862         ret = tsc2102_audio_register_read(s, s->offset);
 863         break;
 864     default:
 865         hw_error("tsc210x_read: wrong memory page\n");
 866     }
 867
 868     tsc210x_pin_update(s);
 869
 870     /* Allow sequential reads.  */
 871     s->offset ++;
 872     s->state = false;
 873     return ret;
 874 }
 875
 876 static void tsc210x_write(TSC210xState *s, uint16_t value)
 877 {
 878     /*
 879      * This is a two-state state machine for reading
 880      * command and data every second time.
 881      */
 882     if (!s->state) {
 883         s->command = (value >> 15) != 0;
 884         s->page = (value >> 11) & 0x0f;
 885         s->offset = (value >> 5) & 0x3f;
 886         s->state = true;
 887     } else {
 888         if (s->command)
 889             fprintf(stderr, "tsc210x_write: SPI overrun!\n");
 890         else
 891             switch (s->page) {
 892             case TSC_DATA_REGISTERS_PAGE:
 893                 tsc2102_data_register_write(s, s->offset, value);
 894                 break;
 895             case TSC_CONTROL_REGISTERS_PAGE:
 896                 tsc2102_control_register_write(s, s->offset, value);
 897                 break;
 898             case TSC_AUDIO_REGISTERS_PAGE:
 899                 tsc2102_audio_register_write(s, s->offset, value);
 900                 break;
 901             default:
 902                 hw_error("tsc210x_write: wrong memory page\n");
 903             }
 904
 905         tsc210x_pin_update(s);
 906         s->state = false;
 907     }
 908 }
 909
 910 uint32_t tsc210x_txrx(void *opaque, uint32_t value, int len)
 911 {
 912     TSC210xState *s = opaque;
 913     uint32_t ret = 0;
 914
 915     if (len != 16)
 916         hw_error("%s: FIXME: bad SPI word width %i\n", __FUNCTION__, len);
 917
 918     /* TODO: sequential reads etc - how do we make sure the host doesn't
 919      * unintentionally read out a conversion result from a register while
 920      * transmitting the command word of the next command?  */
 921     if (!value || (s->state && s->command))
 922         ret = tsc210x_read(s);
 923     if (value || (s->state && !s->command))
 924         tsc210x_write(s, value);
 925
 926     return ret;
 927 }
 928
 929 static void tsc210x_timer_tick(void *opaque)
 930 {
 931     TSC210xState *s = opaque;
 932
 933     /* Timer ticked -- a set of conversions has been finished.  */
 934
 935     if (!s->busy)
 936         return;
 937
 938     s->busy = false;
 939     s->dav |= mode_regs[s->function];
 940     tsc210x_pin_update(s);
 941     qemu_irq_lower(s->davint);
 942 }
 943
 944 static void tsc210x_touchscreen_event(void *opaque,
 945                 int x, int y, int z, int buttons_state)
 946 {
 947     TSC210xState *s = opaque;
 948     int p = s->pressure;
 949
 950     if (buttons_state) {
 951         s->x = x;
 952         s->y = y;
 953     }
 954     s->pressure = !!buttons_state;
 955
 956     /*
 957      * Note: We would get better responsiveness in the guest by
 958      * signaling TS events immediately, but for now we simulate
 959      * the first conversion delay for sake of correctness.
 960      */
 961     if (p != s->pressure)
 962         tsc210x_pin_update(s);
 963 }
 964
 965 static void tsc210x_i2s_swallow(TSC210xState *s)
 966 {
 967     if (s->dac_voice[0])
 968         tsc210x_out_flush(s, s->codec.out.len);
 969     else
 970         s->codec.out.len = 0;
 971 }
 972
 973 static void tsc210x_i2s_set_rate(TSC210xState *s, int in, int out)
 974 {
 975     s->i2s_tx_rate = out;
 976     s->i2s_rx_rate = in;
 977 }
 978
 979 static int tsc210x_pre_save(void *opaque)
 980 {
 981     TSC210xState *s = (TSC210xState *) opaque;
 982     s->now = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
 983
 984     return 0;
 985 }
 986
 987 static int tsc210x_post_load(void *opaque, int version_id)
 988 {
 989     TSC210xState *s = (TSC210xState *) opaque;
 990     int64_t now = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
 991
 992     if (s->function >= ARRAY_SIZE(mode_regs)) {
 993         return -EINVAL;
 994     }
 995     if (s->nextfunction >= ARRAY_SIZE(mode_regs)) {
 996         return -EINVAL;
 997     }
 998     if (s->precision >= ARRAY_SIZE(resolution)) {
 999         return -EINVAL;
1000     }
1001     if (s->nextprecision >= ARRAY_SIZE(resolution)) {
1002         return -EINVAL;
1003     }
1004
1005     s->volume_change -= s->now;
1006     s->volume_change += now;
1007     s->powerdown -= s->now;
1008     s->powerdown += now;
1009
1010     s->busy = timer_pending(s->timer);
1011     qemu_set_irq(s->pint, !s->irq);
1012     qemu_set_irq(s->davint, !s->dav);
1013
1014     return 0;
1015 }
1016
1017 static VMStateField vmstatefields_tsc210x[] = {
1018     VMSTATE_BOOL(enabled, TSC210xState),
1019     VMSTATE_BOOL(host_mode, TSC210xState),
1020     VMSTATE_BOOL(irq, TSC210xState),
1021     VMSTATE_BOOL(command, TSC210xState),
1022     VMSTATE_BOOL(pressure, TSC210xState),
1023     VMSTATE_BOOL(softstep, TSC210xState),
1024     VMSTATE_BOOL(state, TSC210xState),
1025     VMSTATE_UINT16(dav, TSC210xState),
1026     VMSTATE_INT32(x, TSC210xState),
1027     VMSTATE_INT32(y, TSC210xState),
1028     VMSTATE_UINT8(offset, TSC210xState),
1029     VMSTATE_UINT8(page, TSC210xState),
1030     VMSTATE_UINT8(filter, TSC210xState),
1031     VMSTATE_UINT8(pin_func, TSC210xState),
1032     VMSTATE_UINT8(ref, TSC210xState),
1033     VMSTATE_UINT8(timing, TSC210xState),
1034     VMSTATE_UINT8(noise, TSC210xState),
1035     VMSTATE_UINT8(function, TSC210xState),
1036     VMSTATE_UINT8(nextfunction, TSC210xState),
1037     VMSTATE_UINT8(precision, TSC210xState),
1038     VMSTATE_UINT8(nextprecision, TSC210xState),
1039     VMSTATE_UINT16(audio_ctrl1, TSC210xState),
1040     VMSTATE_UINT16(audio_ctrl2, TSC210xState),
1041     VMSTATE_UINT16(audio_ctrl3, TSC210xState),
1042     VMSTATE_UINT16_ARRAY(pll, TSC210xState, 3),
1043     VMSTATE_UINT16(volume, TSC210xState),
1044     VMSTATE_UINT16(dac_power, TSC210xState),
1045     VMSTATE_INT64(volume_change, TSC210xState),
1046     VMSTATE_INT64(powerdown, TSC210xState),
1047     VMSTATE_INT64(now, TSC210xState),
1048     VMSTATE_UINT16_ARRAY(filter_data, TSC210xState, 0x14),
1049     VMSTATE_TIMER_PTR(timer, TSC210xState),
1050     VMSTATE_END_OF_LIST()
1051 };
1052
1053 static const VMStateDescription vmstate_tsc2102 = {
1054     .name = "tsc2102",
1055     .version_id = 1,
1056     .minimum_version_id = 1,
1057     .pre_save = tsc210x_pre_save,
1058     .post_load = tsc210x_post_load,
1059     .fields = vmstatefields_tsc210x,
1060 };
1061
1062 static const VMStateDescription vmstate_tsc2301 = {
1063     .name = "tsc2301",
1064     .version_id = 1,
1065     .minimum_version_id = 1,
1066     .pre_save = tsc210x_pre_save,
1067     .post_load = tsc210x_post_load,
1068     .fields = vmstatefields_tsc210x,
1069 };
1070
1071 uWireSlave *tsc2102_init(qemu_irq pint)
1072 {
1073     TSC210xState *s;
1074
1075     s = g_new0(TSC210xState, 1);
1076     s->x = 160;
1077     s->y = 160;
1078     s->pressure = 0;
1079     s->precision = s->nextprecision = 0;
1080     s->timer = timer_new_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL, tsc210x_timer_tick, s);
1081     s->pint = pint;
1082     s->model = 0x2102;
1083     s->name = "tsc2102";
1084
1085     s->tr[0] = 0;
1086     s->tr[1] = 1;
1087     s->tr[2] = 1;
1088     s->tr[3] = 0;
1089     s->tr[4] = 1;
1090     s->tr[5] = 0;
1091     s->tr[6] = 1;
1092     s->tr[7] = 0;
1093
1094     s->chip.opaque = s;
1095     s->chip.send = (void *) tsc210x_write;
1096     s->chip.receive = (void *) tsc210x_read;
1097
1098     s->codec.opaque = s;
1099     s->codec.tx_swallow = (void *) tsc210x_i2s_swallow;
1100     s->codec.set_rate = (void *) tsc210x_i2s_set_rate;
1101     s->codec.in.fifo = s->in_fifo;
1102     s->codec.out.fifo = s->out_fifo;
1103
1104     tsc210x_reset(s);
1105
1106     qemu_add_mouse_event_handler(tsc210x_touchscreen_event, s, 1,
1107                     "QEMU TSC2102-driven Touchscreen");
1108
1109     AUD_register_card(s->name, &s->card);
1110
1111     qemu_register_reset((void *) tsc210x_reset, s);
1112     vmstate_register(NULL, 0, &vmstate_tsc2102, s);
1113
1114     return &s->chip;
1115 }
1116
1117 uWireSlave *tsc2301_init(qemu_irq penirq, qemu_irq kbirq, qemu_irq dav)
1118 {
1119     TSC210xState *s;
1120
1121     s = g_new0(TSC210xState, 1);
1122     s->x = 400;
1123     s->y = 240;
1124     s->pressure = 0;
1125     s->precision = s->nextprecision = 0;
1126     s->timer = timer_new_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL, tsc210x_timer_tick, s);
1127     s->pint = penirq;
1128     s->kbint = kbirq;
1129     s->davint = dav;
1130     s->model = 0x2301;
1131     s->name = "tsc2301";
1132
1133     s->tr[0] = 0;
1134     s->tr[1] = 1;
1135     s->tr[2] = 1;
1136     s->tr[3] = 0;
1137     s->tr[4] = 1;
1138     s->tr[5] = 0;
1139     s->tr[6] = 1;
1140     s->tr[7] = 0;
1141
1142     s->chip.opaque = s;
1143     s->chip.send = (void *) tsc210x_write;
1144     s->chip.receive = (void *) tsc210x_read;
1145
1146     s->codec.opaque = s;
1147     s->codec.tx_swallow = (void *) tsc210x_i2s_swallow;
1148     s->codec.set_rate = (void *) tsc210x_i2s_set_rate;
1149     s->codec.in.fifo = s->in_fifo;
1150     s->codec.out.fifo = s->out_fifo;
1151
1152     tsc210x_reset(s);
1153
1154     qemu_add_mouse_event_handler(tsc210x_touchscreen_event, s, 1,
1155                     "QEMU TSC2301-driven Touchscreen");
1156
1157     AUD_register_card(s->name, &s->card);
1158
1159     qemu_register_reset((void *) tsc210x_reset, s);
1160     vmstate_register(NULL, 0, &vmstate_tsc2301, s);
1161
1162     return &s->chip;
1163 }
1164
1165 I2SCodec *tsc210x_codec(uWireSlave *chip)
1166 {
1167     TSC210xState *s = (TSC210xState *) chip->opaque;
1168
1169     return &s->codec;
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Use tslib generated calibration data to generate ADC input values
1174  * from the touchscreen.  Assuming 12-bit precision was used during
1175  * tslib calibration.
1176  */
1177 void tsc210x_set_transform(uWireSlave *chip,
1178                 MouseTransformInfo *info)
1179 {
1180     TSC210xState *s = (TSC210xState *) chip->opaque;
1181 #if 0
1182     int64_t ltr[8];
1183
1184     ltr[0] = (int64_t) info->a[1] * info->y;
1185     ltr[1] = (int64_t) info->a[4] * info->x;
1186     ltr[2] = (int64_t) info->a[1] * info->a[3] -
1187             (int64_t) info->a[4] * info->a[0];
1188     ltr[3] = (int64_t) info->a[2] * info->a[4] -
1189             (int64_t) info->a[5] * info->a[1];
1190     ltr[4] = (int64_t) info->a[0] * info->y;
1191     ltr[5] = (int64_t) info->a[3] * info->x;
1192     ltr[6] = (int64_t) info->a[4] * info->a[0] -
1193             (int64_t) info->a[1] * info->a[3];
1194     ltr[7] = (int64_t) info->a[2] * info->a[3] -
1195             (int64_t) info->a[5] * info->a[0];
1196
1197     /* Avoid integer overflow */
1198     s->tr[0] = ltr[0] >> 11;
1199     s->tr[1] = ltr[1] >> 11;
1200     s->tr[2] = muldiv64(ltr[2], 1, info->a[6]);
1201     s->tr[3] = muldiv64(ltr[3], 1 << 4, ltr[2]);
1202     s->tr[4] = ltr[4] >> 11;
1203     s->tr[5] = ltr[5] >> 11;
1204     s->tr[6] = muldiv64(ltr[6], 1, info->a[6]);
1205     s->tr[7] = muldiv64(ltr[7], 1 << 4, ltr[6]);
1206 #else
1207
1208     /* This version assumes touchscreen X & Y axis are parallel or
1209      * perpendicular to LCD's  X & Y axis in some way.  */
1210     if (abs(info->a[0]) > abs(info->a[1])) {
1211         s->tr[0] = 0;
1212         s->tr[1] = -info->a[6] * info->x;
1213         s->tr[2] = info->a[0];
1214         s->tr[3] = -info->a[2] / info->a[0];
1215         s->tr[4] = info->a[6] * info->y;
1216         s->tr[5] = 0;
1217         s->tr[6] = info->a[4];
1218         s->tr[7] = -info->a[5] / info->a[4];
1219     } else {
1220         s->tr[0] = info->a[6] * info->y;
1221         s->tr[1] = 0;
1222         s->tr[2] = info->a[1];
1223         s->tr[3] = -info->a[2] / info->a[1];
1224         s->tr[4] = 0;
1225         s->tr[5] = -info->a[6] * info->x;
1226         s->tr[6] = info->a[3];
1227         s->tr[7] = -info->a[5] / info->a[3];
1228     }
1229
1230     s->tr[0] >>= 11;
1231     s->tr[1] >>= 11;
1232     s->tr[3] <<= 4;
1233     s->tr[4] >>= 11;
1234     s->tr[5] >>= 11;
1235     s->tr[7] <<= 4;
1236 #endif
1237 }
1238
1239 void tsc210x_key_event(uWireSlave *chip, int key, int down)
1240 {
1241     TSC210xState *s = (TSC210xState *) chip->opaque;
1242
1243     if (down)
1244         s->kb.down |= 1 << key;
1245     else
1246         s->kb.down &= ~(1 << key);
1247
1248     if (down && (s->kb.down & ~s->kb.mask) && !s->kb.intr) {
1249         s->kb.intr = 1;
1250         qemu_irq_lower(s->kbint);
1251     } else if (s->kb.intr && !(s->kb.down & ~s->kb.mask) &&
1252                     !(s->kb.mode & 1)) {
1253         s->kb.intr = 0;
1254         qemu_irq_raise(s->kbint);
1255     }
1256 }