]> sigrok.org Git - libsigrokdecode.git/blobdiff - decoders/jtag_stm32/jtag_stm32.py
srd: JTAG/SMT32: Some more improvements.
[libsigrokdecode.git] / decoders / jtag_stm32 / jtag_stm32.py
index 1677a9332804eebf765306969056c436f74b4ad5..e30788c7dfc348b696213a25a2bc49014eb3798b 100644 (file)
 import sigrokdecode as srd
 
 # JTAG debug port data registers (in IR[3:0]) and their sizes (in bits)
+# Note: The ARM DAP-DP is not IEEE 1149.1 (JTAG) compliant (as per ARM docs),
+#       as it does not implement the EXTEST, SAMPLE, and PRELOAD instructions.
+#       Instead, BYPASS is decoded for any of these instructions.
 ir = {
     '1111': ['BYPASS', 1],  # Bypass register
     '1110': ['IDCODE', 32], # ID code register
     '1010': ['DPACC', 35],  # Debug port access register
     '1011': ['APACC', 35],  # Access port access register
-    '1000': ['ABORT', 35],  # Abort register
+    '1000': ['ABORT', 35],  # Abort register # TODO: 32 bits? Datasheet typo?
 }
 
 # ARM Cortex-M3 r1p1-01rel0 ID code
@@ -44,26 +47,79 @@ jtag_idcode = {
     0x06418041: 'Connectivity-line device, rev. A/Z',
 }
 
-# ACK[2:0] in the DPACC/APACC registers
+# ACK[2:0] in the DPACC/APACC registers (unlisted values are reserved)
 ack_val = {
-    '000': 'Reserved',
     '001': 'WAIT',
     '010': 'OK/FAULT',
-    '011': 'Reserved',
-    '100': 'Reserved',
-    '101': 'Reserved',
-    '110': 'Reserved',
-    '111': 'Reserved',
 }
 
 # 32bit debug port registers (addressed via A[3:2])
-reg = {
+dp_reg = {
     '00': 'Reserved', # Must be kept at reset value
     '01': 'DP CTRL/STAT',
     '10': 'DP SELECT',
     '11': 'DP RDBUFF',
 }
 
+# APB-AP registers (each of them 32 bits wide)
+apb_ap_reg = {
+    0x00: ['CSW', 'Control/status word'],
+    0x04: ['TAR', 'Transfer address'],
+    # 0x08: Reserved SBZ
+    0x0c: ['DRW', 'Data read/write'],
+    0x10: ['BD0', 'Banked data 0'],
+    0x14: ['BD1', 'Banked data 1'],
+    0x18: ['BD2', 'Banked data 2'],
+    0x1c: ['BD3', 'Banked data 3'],
+    # 0x20-0xf4: Reserved SBZ
+    0x800000000: ['ROM', 'Debug ROM address'],
+    0xfc: ['IDR', 'Identification register'],
+}
+
+# TODO: All start/end sample values in self.put() calls are bogus.
+# TODO: Split off generic ARM/Cortex-M3 parts into another protocol decoder?
+
+# Bits[31:28]: Version (here: 0x3)
+#              JTAG-DP: 0x3, SW-DP: 0x2
+# Bits[27:12]: Part number (here: 0xba00)
+#              JTAG-DP: 0xba00, SW-DP: 0xba10
+# Bits[11:1]:  JEDEC (JEP-106) manufacturer ID (here: 0x23b)
+#              Bits[11:8]: Continuation code ('ARM Limited': 0x04)
+#              Bits[7:1]: Identity code ('ARM Limited': 0x3b)
+# Bits[0:0]:   Reserved (here: 0x1)
+def decode_device_id_code(bits):
+    id_hex = '0x%x' % int('0b' + bits, 2)
+    ver =    '0x%x' % int('0b' + bits[-32:-28], 2)
+    part =   '0x%x' % int('0b' + bits[-28:-12], 2)
+    manuf =  '0x%x' % int('0b' + bits[-12:-1], 2)
+    res =    '0x%x' % int('0b' + bits[-1], 2)
+    return (id_hex, ver, part, manuf, res)
+
+# DPACC is used to access debug port registers (CTRL/STAT, SELECT, RDBUFF).
+# APACC is used to access all Access Port (AHB-AP) registers.
+
+# APACC/DPACC, when transferring data IN:
+# Bits[34:3] = DATA[31:0]: 32bit data to transfer (write request)
+# Bits[2:1] = A[3:2]: 2-bit address (debug/access port register)
+# Bits[0:0] = RnW: Read request (1) or write request (0)
+def data_in(instruction, bits):
+    data, a, rnw = bits[:-3], bits[-3:-1], bits[-1]
+    data_hex = '0x%x' % int('0b' + data, 2)
+    r = 'Read request' if (rnw == '1') else 'Write request'
+    # reg = dp_reg[a] if (instruction == 'DPACC') else apb_ap_reg[a]
+    reg = dp_reg[a] if (instruction == 'DPACC') else a # TODO
+    return 'New transaction: DATA: %s, A: %s, RnW: %s' % (data_hex, reg, r)
+
+# APACC/DPACC, when transferring data OUT:
+# Bits[34:3] = DATA[31:0]: 32bit data which is read (read request)
+# Bits[2:0] = ACK[2:0]: 3-bit acknowledge
+def data_out(bits):
+    data, ack = bits[:-3], bits[-3:]
+    data_hex = '0x%x' % int('0b' + data, 2)
+    ack_meaning = ack_val.get(ack, 'Reserved')
+    return 'Previous transaction result: DATA: %s, ACK: %s' \
+           % (data_hex, ack_meaning)
+
 class Decoder(srd.Decoder):
     api_version = 1
     id = 'jtag_stm32'
@@ -77,11 +133,12 @@ class Decoder(srd.Decoder):
     optional_probes = []
     options = {}
     annotations = [
-        ['ASCII', 'TODO: description'],
+        ['Text', 'Human-readable text'],
     ]
 
     def __init__(self, **kwargs):
         self.state = 'IDLE'
+        # self.state = 'BYPASS'
 
     def start(self, metadata):
         # self.out_proto = self.add(srd.OUTPUT_PROTO, 'jtag_stm32')
@@ -90,48 +147,44 @@ class Decoder(srd.Decoder):
     def report(self):
         pass
 
-    def handle_reg_bypass(self, bits):
+    def handle_reg_bypass(self, cmd, bits):
         # TODO
-        pass
+        self.put(self.ss, self.es, self.out_ann, [0, ['BYPASS: ' + bits]])
 
-    def handle_reg_idcode(self, bits):
+    def handle_reg_idcode(self, cmd, bits):
         # TODO
-        pass
-
-    # When transferring data IN:
-    #   Bits[34:3] = DATA[31:0]: 32bit data to transfer (write request)
-    #   Bits[2:1] = A[3:2]: 2-bit address of a debug port register
-    #   Bits[0:0] = RnW: Read request (1) or write request (0)
-    # When transferring data OUT:
-    #   Bits[34:3] = DATA[31:0]: 32bit data which is read (read request)
-    #   Bits[2:0] = ACK[2:0]: 3-bit acknowledge
-    def handle_reg_dpacc(self, bits):
-        self.put(self.ss, self.es, self.out_ann, [0, ['bits: ' + bits]])
-
-        # Data IN
-        data, a, rnw = bits[:-3], bits[-4:-1], bits[-1]
-        r = 'Read request' if (rnw == '1') else 'Write request'
-        s = 'DATA: %s, A: %s, RnW: %s' % (data, ack_val[a], r)
+        # IDCODE is a read-only register which is always accessible.
+        # IR == IDCODE: The device ID code is shifted out via DR next.
+        self.put(self.ss, self.es, self.out_ann,
+                 [0, ['IDCODE: %s (ver=%s, part=%s, manuf=%s, res=%s)' % \
+                 decode_device_id_code(bits)]])
+
+    def handle_reg_dpacc(self, cmd, bits):
+        # self.put(self.ss, self.es, self.out_ann,
+        #          [0, ['DPACC/%s: %s' % (cmd, bits)]])
+        s = data_in('DPACC', bits) if (cmd == 'DR TDI') else data_out(bits)
         self.put(self.ss, self.es, self.out_ann, [0, [s]])
 
-        # Data OUT
-        # data, ack = bits[:-3], bits[-3:]
-        # ack_meaning = ack_val[ack]
-        # s = 'DATA: %s, ACK: %s' % (data, ack_meaning)
-        # self.put(self.ss, self.es, self.out_ann, [0, [s]])
-
-    def handle_reg_apacc(self, bits):
-        # TODO
-        pass
+    def handle_reg_apacc(self, cmd, bits):
+        # self.put(self.ss, self.es, self.out_ann,
+        #          [0, ['APACC/%s: %s' % (cmd, bits)]])
+        s = data_in('APACC', bits) if (cmd == 'DR TDI') else data_out(bits)
+        self.put(self.ss, self.es, self.out_ann, [0, [s]])
 
-    def handle_reg_abort(self, bits):
+    def handle_reg_abort(self, cmd, bits):
         # Bits[31:1]: reserved. Bit[0]: DAPABORT.
         a = '' if (bits[0] == '1') else 'No '
         s = 'DAPABORT = %s: %sDAP abort generated' % (bits[0], a)
         self.put(self.ss, self.es, self.out_ann, [0, [s]])
 
+        # Warn if DAPABORT[31:1] contains non-zero bits.
         if (bits[:-1] != ('0' * 31)):
-            pass # TODO: Error
+            self.put(self.ss, self.es, self.out_ann,
+                     [0, ['WARNING: DAPABORT[31:1] reserved!']])
+
+    def handle_reg_unknown(self, cmd, bits):
+        self.put(self.ss, self.es, self.out_ann,
+                 [0, ['Unknown instruction: ' % bits]]) # TODO
 
     def decode(self, ss, es, data):
         # Assumption: The right-most char in the 'val' bitstring is the LSB.
@@ -139,8 +192,41 @@ class Decoder(srd.Decoder):
 
         self.ss, self.es = ss, es
 
-        self.put(self.ss, self.es, self.out_ann, [0, [cmd + ' / ' + val]])
+        self.put(self.ss, self.es, self.out_ann, [0, [cmd + ' / ' + val]])
 
         # State machine
-        # TODO
+        if self.state == 'IDLE':
+            # Wait until a new instruction is shifted into the IR register.
+            if cmd != 'IR TDI':
+                return
+            # Switch to the state named after the instruction, or 'UNKNOWN'.
+            # Ignore bits other than IR[3:0]. While the IR register is only
+            # 4 bits in size, some programs (e.g. OpenOCD) might fill in a
+            # few more (dummy) bits. OpenOCD makes IR at least 8 bits long.
+            self.state = ir.get(val[-4:], ['UNKNOWN', 0])[0]
+            self.put(self.ss, self.es, self.out_ann, [0, ['IR: ' + self.state]])
+        elif self.state == 'BYPASS':
+            # Here we're interested in incoming bits (TDI).
+            if cmd != 'DR TDI':
+                return
+            handle_reg = getattr(self, 'handle_reg_%s' % self.state.lower())
+            handle_reg(cmd, val)
+            self.state = 'IDLE'
+        elif self.state in ('IDCODE', 'ABORT', 'UNKNOWN'):
+            # Here we're interested in outgoing bits (TDO).
+            if cmd != 'DR TDO':
+                return
+            handle_reg = getattr(self, 'handle_reg_%s' % self.state.lower())
+            handle_reg(cmd, val)
+            self.state = 'IDLE'
+        elif self.state in ('DPACC', 'APACC'):
+            # Here we're interested in incoming and outgoing bits (TDI/TDO).
+            if cmd not in ('DR TDI', 'DR TDO'):
+                return
+            handle_reg = getattr(self, 'handle_reg_%s' % self.state.lower())
+            handle_reg(cmd, val)
+            if cmd == 'DR TDO': # TODO: Assumes 'DR TDI' comes before 'DR TDO'
+                self.state = 'IDLE'
+        else:
+            raise Exception('Invalid state: %s' % self.state)