forthMSP430FR_HALFDUPLEX.asm

   1 ; con speed of TERMINAL link, there are three bottlenecks :
   2 ; 1- time to send XOFF/RTS_high on CR (CR+LF=EOL), first emergency.
   3 ; 2- the char loop time,
   4 ; 3- the time between sending XON/RTS_low and clearing UCRXIFG on first received char,
   5 ; everything must be done to reduce these times, taking into account the necessity of switching to SLEEP (LPMx mode).
   6 ; --------------------------------------;
   7 ; (ACCEPT) part I: prepare TERMINAL_INT ;
   8 ; --------------------------------------;
   9             MOV     #ENDACCEPT,S        ;2              S = ACCEPT XOFF return
  10             MOV     #AKEYREAD1,T        ;2              T = default XON return
  11             .word   152Dh               ;5              PUSHM IP,S,T, as IP ret, XOFF ret, XON ret
  12             MOV     TOS,W               ;1 -- addr len
  13             MOV     @PSP,TOS            ;2 -- org ptr                                             )
  14             ADD     TOS,W               ;1 -- org ptr   W=Bound                                   )
  15             MOV     #0Dh,T              ;2              T = 'CR' to speed up char loop in part II  > prepare stack and registers
  16             MOV     #20h,S              ;2              S = 'BL' to speed up char loop in part II )  for TERMINAL_INT use
  17             BIT     #UCRXIFG,&TERMIFG   ;3              RX_Int ?
  18             JZ      ACCEPTNEXT          ;2              no : case of quiet input terminal
  19             MOV     &TERMRXBUF,Y        ;3              yes: clear RX_Int
  20             CMP     #0Ah,Y              ;2                   received char = LF ? (end of downloading ?)
  21             JNZ     RXON                ;2                   no : RXON return = AKEYREAD1, to process first char of new line.
  22 ACCEPTNEXT  ADD     #2,RSP              ;1                   yes: remove AKEYREAD1 as XON return,
  23             MOV     #SLEEP,X            ;2                        and set XON return = SLEEP
  24             .word   153Ch               ;6                        PUSHM S,T,W,X before SLEEP (and so WAKE on any interrupts)
  25 ; --------------------------------------;
  26 RXON                                    ;
  27 ; --------------------------------------;
  28     .IFDEF TERMINAL3WIRES               ;
  29 RXON_LOOP   BIT     #UCTXIFG,&TERMIFG   ;3  wait the sending end of XON, useless at high baudrates
  30             JZ      RXON_LOOP           ;2
  31             MOV     #17,&TERMTXBUF      ;4  move char XON into TX_buf
  32     .ENDIF                              ;
  33     .IFDEF TERMINAL4WIRES               ;
  34             BIC.B   #RTS,&HANDSHAKOUT   ;4  set RTS low
  35     .ENDIF                              ;
  36 ; vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv;
  37 ; starts first and 3th stopwatches      ;
  38 ; ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^;
  39             RET                         ;4  to SLEEP (End of file download or quiet input) or AKEYREAD1 (get next line of file downloading)
  40 ; --------------------------------------;
  41
  42 ; --------------------------------------;
  43 RXOFF                                   ;
  44 ; --------------------------------------;
  45     .IFDEF TERMINAL3WIRES               ;
  46 RXOFF_LOOP  BIT     #UCTXIFG,&TERMIFG   ;3  wait the sending end of XOFF, useless at high baudrates
  47             JZ      RXOFF_LOOP          ;2
  48             MOV     #19,&TERMTXBUF      ;4 move XOFF char into TX_buf
  49     .ENDIF                              ;
  50     .IFDEF TERMINAL4WIRES               ;
  51             BIS.B   #RTS,&HANDSHAKOUT   ;4 set RTS high
  52     .ENDIF                              ;
  53             RET                         ;4 to ENDACCEPT
  54 ; --------------------------------------;
  55
  56 ; --------------------------------------;
  57     ASMWORD "SLEEP"                     ; may be redirected
  58 SLEEP                                   ;
  59     MOV #PARENSLEEP,PC                  ;3
  60 ; --------------------------------------;
  61
  62 ; --------------------------------------;
  63     ASMWORD "(SLEEP)"                   ;
  64 PARENSLEEP                              ;
  65     BIS &LPM_MODE,SR                    ;3  enter in LPMx sleep mode with GIE=1
  66 ; --------------------------------------;   default FAST FORTH mode (for its input terminal use) : LPM0.
  67
  68 ;###############################################################################################################
  69 ;###############################################################################################################
  70
  71 ; ### #     # ####### ####### ######  ######  #     # ######  #######  #####     #     # ####### ######  #######
  72 ;  #  ##    #    #    #       #     # #     # #     # #     #    #    #     #    #     # #       #     # #
  73 ;  #  # #   #    #    #       #     # #     # #     # #     #    #    #          #     # #       #     # #
  74 ;  #  #  #  #    #    #####   ######  ######  #     # ######     #     #####     ####### #####   ######  #####
  75 ;  #  #   # #    #    #       #   #   #   #   #     # #          #          #    #     # #       #   #   #
  76 ;  #  #    ##    #    #       #    #  #    #  #     # #          #    #     #    #     # #       #    #  #
  77 ; ### #     #    #    ####### #     # #     #  #####  #          #     #####     #     # ####### #     # #######
  78
  79 ;###############################################################################################################
  80 ;###############################################################################################################
  81
  82
  83 ; here, Fast FORTH sleeps, waiting any interrupt.
  84 ; IP,S,T,W,X,Y registers (R13 to R8) are free for any interrupt routine...
  85 ; ...and so PSP and RSP stacks with their rules of use.
  86 ; remember: in any interrupt routine you must include : BIC #0x78,0(RSP) before RETI
  87 ;           to force return to SLEEP.
  88 ;           or (bad idea ? previous SR flags are lost) simply : ADD #2 RSP, then RET instead of RETI
  89
  90
  91 ; ======================================;
  92             JMP     SLEEP               ;2  here is the return for any interrupts, else TERMINAL_INT  :-)
  93 ; ======================================;
  94
  95
  96 ; **************************************;
  97 TERMINAL_INT                            ; <--- TEMR RX interrupt vector, delayed by the LPMx wake up time
  98 ; **************************************;      if wake up time increases, max bauds rate decreases...
  99 ; (ACCEPT) part II under interrupt      ; Org Ptr -- len'
 100 ; --------------------------------------;
 101             ADD     #4,RSP              ;1  remove SR and PC from stack, SR flags are lost (unused by FORTH interpreter)
 102             .word   172Ah               ;5  POPM W=buffer_bound,T=0Dh,S=20h
 103 ; vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv;
 104 ; starts the 2th stopwatch              ;
 105 ; ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^;
 106 AKEYREAD    MOV.B   &TERMRXBUF,Y        ;3  read character into Y, UCRXIFG is cleared
 107 ; vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv;
 108 ; stops the 3th stopwatch               ; 3th bottleneck result : 17~ + LPMx wake_up time ( + 5~ XON loop if F/Bds<230401 )
 109 ; ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^;
 110 AKEYREAD1                               ; <---  XON RET address 2 ; first emergency: anticipate XOFF on CR as soon as possible
 111             CMP.B   T,Y                 ;1      char = CR ?
 112             JZ      RXOFF               ;2      then RET to ENDACCEPT
 113 ; vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv;+ 4    to send RXOFF
 114 ; stops the first stopwatch             ;=      first bottleneck (empty line process), best case result: 20~ + LPMx wake_up time..
 115 ; ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^;       ...or 11~ in case of empty line
 116             CMP.B   S,Y                 ;1      printable char ?
 117             JHS     ASTORETEST          ;2      yes
 118             CMP.B   #8,Y                ;       char = BS ?
 119             JNE     WAITaKEY            ;       case of other control chars
 120 ; --------------------------------------;
 121 ; start of backspace                    ;       made only by an human
 122 ; --------------------------------------;
 123             CMP     @PSP,TOS            ;       Ptr = Org ?
 124             JZ      WAITaKEY            ;       yes: do nothing else
 125             SUB     #1,TOS              ;       no : dec Ptr
 126             JMP     WAITaKEY
 127 ; --------------------------------------;
 128 ; end of backspace                      ;
 129 ; --------------------------------------;
 130 ASTORETEST  CMP     W,TOS               ; 1 Bound is reached ?
 131             JZ      WAITaKEY            ; 2 yes: loopback
 132             MOV.B   Y,0(TOS)            ; 3 no: store char @ Ptr, send echo then loopback
 133             ADD     #1,TOS              ; 1     increment Ptr
 134 ; --------------------------------------;
 135 WAITaKEY    BIT     #UCRXIFG,&TERMIFG   ; 3 new char in TERMRXBUF ?
 136             JNZ     AKEYREAD            ; 2 yes
 137             JZ      WAITaKEY            ; 2 no
 138 ; vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv;
 139 ; stops the 2th stopwatch               ; best case result: 23~ ==> 434 kBds/MHz
 140 ; ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^;
 141 ; --------------------------------------;
 142 ENDACCEPT                               ; <--- XOFF return address
 143 ; --------------------------------------;
 144             MOV     #LPM0+GIE,&LPM_MODE ; reset LPM_MODE to default mode LPM0 for next line of input stream
 145             CMP     #0,&LINE            ; if LINE <> 0...
 146             JZ      DROPEXIT            ;
 147             ADD     #1,&LINE            ; ...increment LINE
 148 DROPEXIT    SUB     @PSP+,TOS           ; Org Ptr -- len'
 149             MOV     @RSP+,IP            ; 2 and continue with INTERPRET with GIE=0.
 150                                         ; So FORTH machine is protected against any interrupt...
 151             mNEXT                       ; ...until next falling down to LPMx mode of (ACCEPT) part1,
 152 ; **************************************;    i.e. when the FORTH interpreter has no more to do.
 153
 154 ; ------------------------------------------------------------------------------
 155 ; TERMINAL I/O, output part
 156 ; ------------------------------------------------------------------------------
 157
 158
 159 ;Z (EMIT)   c --    output character (byte) to the terminal
 160 ; hardware or software control on TX flow seems not necessary with UARTtoUSB bridges because
 161 ; they stop TX when their RX buffer is full. So no problem when the terminal input is echoed to output.
 162             FORTHWORD "(EMIT)"
 163 PARENEMIT   MOV     TOS,Y               ; 1
 164             MOV     @PSP+,TOS           ; 2
 165 YEMIT1      BIT     #UCTXIFG,&TERMIFG   ; 3 wait the sending end of previous char, useless at high baudrates
 166             JZ      YEMIT1              ; 2
 167     .IFDEF TERMINAL5WIRES               ;
 168 YEMIT2      BIT.B   #CTS,&HANDSHAKIN    ;
 169             JNZ     YEMIT2
 170     .ENDIF
 171 YEMIT       .word   4882h               ; hi7/4~ lo:12/4~ send/send_not  echo to terminal
 172             .word   TERMTXBUF           ; 3 MOV Y,&TERMTXBUF
 173             mNEXT                       ; 4
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