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* main.c
* GBShooper firmware
* Author: David Pello http://ladecadence.net
* Licensed under a GNU GPL v3 License. See LICENSE.
*/
#define F_CPU 3686400UL /* 3.6864 MHz */
#define __DELAY_BACKWARD_COMPATIBLE__
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <inttypes.h>
#include <util/delay.h>
#include "gbflasher.h"
/******************************************************************************/
/***************************** VARIABLES **************************************/
/******************************************************************************/
uint8_t pkt_type, pkt_data = 0; // Bytes del protocolo
uint8_t temp1, temp2 = 0; // Temporales para varias operaciones
uint32_t temp_addr; // Dirección temporal para operaciones
uint8_t buffer[BUFFER_SIZE];
uint32_t segundos = 0; // 4294967296 segundos, 136 años!
uint32_t ahora; // Guarda el segundo para timeouts
/******************************************************************************/
/***************************** FUNCIONES **************************************/
/******************************************************************************/
/******************************* TIMER ****************************************/
/* Interrupción */
ISR (TIMER1_OVF_vect) // Timer1 ISR
{
cli();
segundos++;
reti();
}
/* Inicia el timer */
void timer_init()
{
/* Empezamos en 0 */
TCNT1=0;
/* Interrupción de overflow activada */
TIMSK = (1<<TOIE1);
/* Valor de reset */
OCR1A = 3600; /* ~ 1s */
/* Modo CTC, 3.6864 Mhz preescaler = /1024 =~ 3600 Hz */
TCCR1B = (1<<WGM12) | (1<<CS12) | (1<<CS10);
/* Activamos interrupciones */
sei();
}
/******************************** UART ****************************************/
/* Inicia el uart */
void uart_init (unsigned int baud) {
/* Set baud rate */
UBRRH = (uint8_t)(baud>>8);
UBRRL = (uint8_t)baud;
/* Enable receiver and transmitter */
UCSRB = (1<<RXEN)|(1<<TXEN);
/* Set frame format: 8data, 2stop bit */
UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<USBS)|(3<<UCSZ0);
}
/* Recibe un byte del UART */
uint8_t uart_receive_byte(void) {
/* Wait for data to be received */
while (!(UCSRA & (1<<RXC)));
return UDR;
}
/* Envia un byte al UART */
void uart_transmit_byte(uint8_t data) {
/* Wait for empty transmit buffer */
while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)));
/* Copy ninth bit to TXB8 */
//UCSRB &= ~(1<<TXB8);
//if ( data & 0x0100 )
//UCSRB |= (1<<TXB8);
/* Put data into buffer, sends the data */
UDR = data;
}
/* Envia una cadena terminada en NULL al UART */
void uart_transmit_string(char* str) {
while (*str!=0) {
uart_transmit_byte(*str);
str++;
}
}
/******************************** MBC *****************************************/
void mbc_set_rom_bank(uint16_t bank) {
COMMAND_MODE;
DATA_OUT_MODE;
CHIP_DISABLE;
PUT_ADDR(0x2000);
PUT_DATA((uint8_t) bank);
WRITE_ENABLE;
WRITE_DISABLE;
/* check if we need to update high bit of rom banking */
if (bank>255) {
PUT_ADDR(0x3000);
PUT_DATA((uint8_t) bank>>8);
WRITE_ENABLE;
WRITE_DISABLE;
}
}
void mbc_set_ram_bank(uint8_t bank) {
COMMAND_MODE;
DATA_OUT_MODE;
CHIP_DISABLE;
PUT_ADDR(0x4000);
PUT_DATA(bank);
WRITE_ENABLE;
WRITE_DISABLE;
}
void mbc_enable_ram() {
COMMAND_MODE;
DATA_OUT_MODE;
CHIP_DISABLE;
PUT_ADDR(0x0000);
PUT_DATA(0x0A);
WRITE_ENABLE;
WRITE_DISABLE;
}
void mbc_disable_ram() {
COMMAND_MODE;
DATA_OUT_MODE;
CHIP_DISABLE;
PUT_ADDR(0x0000);
PUT_DATA(0x00);
WRITE_ENABLE;
WRITE_DISABLE;
}
/******************************* FLASH ****************************************/
void flash_reset(void) {
COMMAND_MODE;
DATA_OUT_MODE;
// comando reset
//PUT_ADDR(0x0000);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0xF0);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
}
void flash_get_id(void) {
// condiciones iniciales
COMMAND_MODE;
DATA_OUT_MODE;
// modo desbloqueo, parte 1
PUT_ADDR(0x0555);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0xAA);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// modo desbloqueo, parte 2
PUT_ADDR(0x02AA);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0x55);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// comando lectura de ID
PUT_ADDR(0x0555);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0x90);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// Leemos Device ID
DATA_IN_MODE;
PUT_ADDR(0x0000);
READ_MODE;
// dos ciclos para que se estabilizen las señales
asm volatile( "nop" "\n\t"
"nop" "\n\t");
temp1 = GET_DATA;
PUT_ADDR(0x0001);
asm volatile( "nop" "\n\t"
"nop" "\n\t");
temp2 = GET_DATA;
flash_reset();
}
uint8_t flash_erase(void) {
// condiciones iniciales
COMMAND_MODE;
DATA_OUT_MODE;
// modo desbloqueo, parte 1
PUT_ADDR(0x0555);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0xAA);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// modo desbloqueo, parte 2
PUT_ADDR(0x02AA);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0x55);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// comando borrado 1
PUT_ADDR(0x0555);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0x80);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// modo desbloqueo, parte 3
PUT_ADDR(0x0555);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0xAA);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// modo desbloqueo, parte 4
PUT_ADDR(0x02AA);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0x55);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// Comando de borrado 2
PUT_ADDR(0x0555);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0x10);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
DATA_IN_MODE;
PUT_ADDR(0x0000);
READ_MODE;
/* Checkeamos D7 para ver si ha terminado el borrado */
ahora = segundos;
while(!(GET_DATA&BIT7)) {
//if (GET_DATA&BIT5) /* Si D5 es 1, ERROR */
// return STAT_ERROR;
// 5s timeout
if (segundos > ahora + 5)
return STAT_ERROR;
}
return STAT_OK;
}
uint8_t flash_program_byte(uint16_t addr, uint8_t data) {
// condiciones iniciales
COMMAND_MODE;
DATA_OUT_MODE;
CHIP_ENABLE; /* down _CE so MBC doesn't mess with us */
// modo desbloqueo, parte 1
PUT_ADDR(0x0555);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0xAA);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// modo desbloqueo, parte 2
PUT_ADDR(0x02AA);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0x55);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// comando escritura
PUT_ADDR(0x0555);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(0xA0);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
FLASH_DISABLE;
// Dato a escribir
PUT_ADDR(addr);
FLASH_ENABLE; /* la dirección entra al chip */
PUT_DATA(data);
WRITE_ENABLE; /* los datos entran al chip */
WRITE_DISABLE;
CHIP_DISABLE;
DATA_IN_MODE;
//PUT_ADDR(addr);
READ_MODE;
/* Checkeamos para ver si ha terminado la programación */
while((GET_DATA)!=(data)) {
//if (GET_DATA&BIT5) /* Si D5 es 1, ERROR */
// return STAT_ERROR;
}
return STAT_OK;
}
uint8_t flash_read_byte(uint16_t addr) {
READ_MODE;
DATA_IN_MODE;
FLASH_ENABLE;
PUT_ADDR(addr);
// dos ciclos para que se estabilizen las señales
asm volatile( "nop" "\n\t"
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t");
temp1 = GET_DATA;
FLASH_DISABLE;
return STAT_OK;
}
/******************************** RAM *****************************************/
uint8_t ram_read_byte(uint16_t addr) {
READ_MODE;
DATA_IN_MODE;
PUT_ADDR(addr);
FLASH_DISABLE;
CHIP_ENABLE;
// dos ciclos para que se estabilizen las señales
asm volatile( "nop" "\n\t"
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t");
temp1 = GET_DATA;
CHIP_DISABLE;
return STAT_OK;
}
uint8_t ram_write_byte(uint16_t addr, uint8_t data) {
READ_MODE;
DATA_OUT_MODE;
PUT_ADDR(addr); /* keep flash disabled */
FLASH_DISABLE;
CHIP_ENABLE;
// dos ciclos para que se estabilizen las señales
asm volatile( "nop" "\n\t"
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t");
PUT_DATA(data);
WRITE_ENABLE;
WRITE_DISABLE;
CHIP_DISABLE;
return STAT_OK;
}
/****************************** SISTEMA ***************************************/
/* hace parpadear rápido el led de status, indicando error */
void smsf_status_error(void) {
int i;
for(i=0; i<20; i++) {
STATUS_ON;
_delay_ms(125);
STATUS_OFF;
_delay_ms(125);;
}
}
/* hace parpadear lento el led de status, indicando exito */
void smsf_status_ok(void) {
int i;
for(i=0; i<3; i++) {
STATUS_ON;
_delay_ms(500);
STATUS_OFF;
_delay_ms(500);;
}
}
/* Configura los puertos y los perifericos */
void smsf_init(void) {
/* TIMER */
timer_init();
/* UART */
uart_init(BAUDRATE_230400);
//uart_transmit_string(MSG_VERSION);
//uart_transmit_string(MSG_READY);
/* Bus de direcciones, DDRB => A0-A7, DDRA => A8-A15
* Salidas
*/
DDRA = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
/* 0000h */
PUT_ADDR(0x0000);
/* Bus de datos, DDRC => D0-D7
* Entrada
*/
DATA_IN_MODE;
/* Estatus inicial de las lineas de control */
DDRD |= 0xFC;
FLASH_ENABLE;
CHIP_DISABLE;
OUTPUT_ENABLE;
WRITE_DISABLE;
/* Out from reset */
NOT_RESET;
/* LED de estatus */
DDRD |= (1<<STATUS); // Bit 2 salida
STATUS_ON;
temp1 = 0;
temp2 = 0;
}
/* envia un paquete por el uart */
void smsf_send_packet(uint8_t type, uint8_t data) {
_delay_ms(10);
uart_transmit_byte(type);
uart_transmit_byte(data);
//_delay_ms(1);
}
void smsf_receive_packet(void) {
ZERO_PKT;
pkt_type = uart_receive_byte();
//_delay_ms(1);
pkt_data = uart_receive_byte();
}
/* devuelve la información del chip flash */
void smsf_flash_info(void) {
STATUS_ON;
ZERO_TEMP;
/* leemos el id del chip flash */
flash_get_id();
/* temp1 = manufacturer ID, temp2 = Chip ID */
/* los mandamos */
_delay_ms(1);
smsf_send_packet(PKT_DATA, temp1);
_delay_ms(1);
smsf_send_packet(PKT_DATA, temp2);
STATUS_OFF;
}
/* gets ROM name */
void smsf_rom_name(char* name) {
uint8_t title_size, i;
ZERO_TEMP;
/* check for CGB */
flash_read_byte(0x0143);
if (temp1 == 0x80 || temp1 == 0xC0)
title_size = 11;
else
title_size = 16;
/* get title */
for (i=0; i<title_size; i++)
{
flash_read_byte(0x0134+i);
name[i] = temp1;
}
}
/* gets header information */
void smsf_header_read(void) {
char title[17];
int i;
STATUS_ON;
ZERO_TEMP;
/* read cart type */
flash_read_byte(0x0147);
smsf_send_packet(PKT_DATA, temp1);
_delay_ms(1);
flash_read_byte(0x0148);
smsf_send_packet(PKT_DATA, temp1);
_delay_ms(1);
flash_read_byte(0x0149);
smsf_send_packet(PKT_DATA, temp1);
_delay_ms(1);
smsf_rom_name(title);
for (i=0; i<16; i++){
smsf_send_packet(PKT_DATA, title[i]);
_delay_ms(1);
}
STATUS_OFF;
}
/* devuelve información del sistema */
void smsf_system_status(void) {
STATUS_ON;
_delay_ms(1);
smsf_send_packet(PKT_DATA, SMSF_ID);
_delay_ms(1);
smsf_send_packet(PKT_DATA, VER_MAYOR);
_delay_ms(1);
smsf_send_packet(PKT_DATA, VER_MINOR);
STATUS_OFF;
}
/* borra la memoria flash */
void smsf_flash_erase(void) {
STATUS_ON;
temp1 = flash_erase();
if (temp1 == STAT_OK) {
smsf_send_packet(PKT_STAT, STAT_OK);
smsf_status_ok();
}
else {
smsf_send_packet(PKT_STAT, STAT_ERROR);
smsf_status_error();
}
STATUS_OFF;
}
uint8_t smsf_flash_write(void) {
uint16_t i;
uint8_t bank;
uint8_t check;
uint16_t bytecount;
STATUS_ON;
/* Empezamos a grabar en 0000h */
temp_addr=0x0000;
bank=0x00;
bytecount = 0;
/* bank 0 */
mbc_set_rom_bank(bank);
/* mandamos un ack, listos pa escribir */
smsf_send_packet(PKT_STAT, STAT_OK);
/* condición inicial */
pkt_data = CMD_PRG_FLASH;
while (pkt_data == CMD_PRG_FLASH) {
check = 0;
/* recibimos un bloque de bytes en el buffer */
for (i=0; i<=BUFFER_SIZE-1; i++) {
temp1 = uart_receive_byte();
buffer[i] = temp1;
}
/* programamos el bloque de bytes */
for (i=0; i<=BUFFER_SIZE-1; i++) {
flash_program_byte(temp_addr, buffer[i]);
temp_addr++;
/* acumulamos el dato para el test */
check+=buffer[i];
}
/* store flashed bytes */
bytecount += BUFFER_SIZE;
/* check if we need to change bank */
if (bytecount>=16384) {
bytecount = 0;
temp_addr = 0x4000;
bank++;
mbc_set_rom_bank(bank);
}
/* enviamos la comprobación */
smsf_send_packet(PKT_DATA, check);
/* recibimos la respuesta, ¿seguimos grabando? */
smsf_receive_packet();
if (pkt_type == PKT_COMMAND && pkt_data == CMD_ERR) {
STATUS_OFF;
smsf_status_error();
return STAT_ERROR;
}
}
STATUS_OFF;
smsf_status_ok();
return STAT_OK;
}
uint8_t smsf_flash_read(void) {
uint16_t i;
uint8_t check;
uint8_t bank;
uint16_t bytecount;
STATUS_ON;
/* Empezamos a leer en 0000h */
temp_addr=0x0000;
bank=0x00;
bytecount = 0;
/* bank 0 */
mbc_set_rom_bank(bank);
/* condición inicial */
while (pkt_data == CMD_READ_FLASH) {
check=0;
/* leemos buffer bytes y calculamos la comprobacion */
for (i=0; i<=255; i++) {
flash_read_byte(temp_addr);
buffer[i] = temp1;
check+=temp1;
temp_addr++;
}
/* los enviamos */
for (i=0; i<=255;i++) {
uart_transmit_byte(buffer[i]);
}
/* esperamos la comprobación */
smsf_receive_packet();
if (pkt_data != check) {
smsf_send_packet(PKT_COMMAND, CMD_END);
smsf_status_error();
return STAT_ERROR;
}
/* store flashed bytes */
bytecount += BUFFER_SIZE;
/* check if we need to change bank */
if (bytecount>=16384) {
bytecount = 0;
temp_addr = 0x4000;
bank++;
mbc_set_rom_bank(bank);
}
smsf_send_packet(PKT_STAT, STAT_OK);
smsf_receive_packet();
}
smsf_status_ok();
STATUS_OFF;
return STAT_OK;
}
uint8_t smsf_ram_write(void){
uint16_t i;
uint8_t bank;
uint8_t check;
uint16_t bytecount;
STATUS_ON;
/* Empezamos a grabar en 0000h */
temp_addr=0x0000;
bank=0x00;
bytecount = 0;
/* enable ram, bank 0 */
mbc_set_ram_bank(bank);
mbc_enable_ram();
/* mandamos un ack, listos pa escribir */
smsf_send_packet(PKT_STAT, STAT_OK);
/* condición inicial */
pkt_data = CMD_PRG_RAM;
while (pkt_data == CMD_PRG_RAM) {
check = 0;
/* recibimos un bloque de bytes en el buffer */
for (i=0; i<=BUFFER_SIZE-1; i++) {
temp1 = uart_receive_byte();
buffer[i] = temp1;
}
/* programamos el bloque de bytes */
for (i=0; i<=BUFFER_SIZE-1; i++) {
ram_write_byte(temp_addr, buffer[i]);
temp_addr++;
/* acumulamos el dato para el test */
check+=buffer[i];
}
/* store written bytes */
bytecount += BUFFER_SIZE;
/* check if we need to change bank */
if (bytecount>=8192) {
bytecount = 0;
temp_addr = 0x0000;
bank++;
mbc_set_ram_bank(bank);
}
/* enviamos la comprobación */
smsf_send_packet(PKT_DATA, check);
/* recibimos la respuesta, ¿seguimos grabando? */
smsf_receive_packet();
}
mbc_disable_ram();
STATUS_OFF;
smsf_status_ok();
return STAT_OK;
}
uint8_t smsf_ram_read(void){
uint16_t i;
uint8_t bank;
uint8_t check;
uint16_t bytecount;
STATUS_ON;
/* Empezamos a leer en 0000h */
bank=0x00;
bytecount = 0;
temp_addr=0x0000;
/* enable ram, bank 0 */
mbc_set_ram_bank(bank);
mbc_enable_ram();
/* condición inicial */
while (pkt_data == CMD_READ_RAM) {
check=0;
/* leemos bytes y calculamos la comprobacion */
for (i=0; i<=BUFFER_SIZE-1; i++) {
ram_read_byte(temp_addr);
buffer[i] = temp1;
check+=temp1;
temp_addr++;
}
/* los enviamos */
for (i=0; i<=BUFFER_SIZE-1;i++) {
uart_transmit_byte(buffer[i]);
}
/* esperamos la comprobación */
smsf_receive_packet();
if (pkt_data != check) {
mbc_disable_ram();
smsf_send_packet(PKT_COMMAND, CMD_END);
smsf_status_error();
return STAT_ERROR;
}
/* store read bytes */
bytecount += BUFFER_SIZE;
/* check if we need to change bank */
if (bytecount>=8192) {
bytecount = 0;
temp_addr = 0x0000;
bank++;
mbc_set_ram_bank(bank);
}
smsf_send_packet(PKT_STAT, STAT_OK);
smsf_receive_packet();
}
mbc_disable_ram();
smsf_status_ok();
STATUS_OFF;
return STAT_OK;
}
uint8_t smsf_ram_erase(){
uint16_t i;
uint8_t bank;
uint16_t bytecount;
STATUS_ON;
/* Empezamos a grabar en 0000h */
temp_addr=0x0000;
bank=0x00;
bytecount = 0;
/* enable ram, bank 0 */
mbc_set_ram_bank(bank);
mbc_enable_ram();
/* mandamos un ack, listos pa escribir */
smsf_send_packet(PKT_STAT, STAT_OK);
/* condición inicial */
pkt_data = CMD_ERASE_RAM;
while (pkt_data == CMD_ERASE_RAM) {
/* borramos el bloque de bytes con 0x00*/
for (i=0; i<=BUFFER_SIZE-1; i++) {
ram_write_byte(temp_addr, 0x00);
temp_addr++;
}
/* store written bytes */
bytecount += BUFFER_SIZE;
/* check if we need to change bank */
if (bytecount>=8192) {
bytecount = 0;
temp_addr = 0x0000;
bank++;
mbc_set_ram_bank(bank);
}
/* enviamos el ACK */
smsf_send_packet(PKT_STAT, STAT_OK);
/* recibimos la respuesta, ¿seguimos grabando? */
smsf_receive_packet();
}
mbc_disable_ram();
STATUS_OFF;
smsf_status_ok();
return STAT_OK;
}
/******************************************************************************/
/************************* PROGRAMA PRINCIPAL *********************************/
/******************************************************************************/
int main(void) {
smsf_init();
_delay_ms(100);
STATUS_OFF;
for(;;) {
/* a la espera de un paquete */
smsf_receive_packet();
switch (pkt_type) {
case PKT_COMMAND:
switch (pkt_data) {
case CMD_ID:
smsf_flash_info();
break;
case CMD_ERASE_FLASH:
smsf_flash_erase();
break;
case CMD_PRG_FLASH:
smsf_flash_write();
break;
case CMD_READ_FLASH:
smsf_flash_read();
break;
case CMD_READ_HEADER:
smsf_header_read();
break;
case CMD_PRG_RAM:
smsf_ram_write();
break;
case CMD_READ_RAM:
smsf_ram_read();
break;
case CMD_ERASE_RAM:
smsf_ram_erase();
break;
}
break;
case PKT_INFO:
smsf_system_status();
break;
default:
break;
}
}
}