xref: /btstack/port/zephyr/src/main.c (revision 81b477167551556927bbf8281262f7b308493714)
1277e512cSDirk Helbig /*
2277e512cSDirk Helbig  * Copyright (c) 2016 Nordic Semiconductor ASA
3277e512cSDirk Helbig  * Copyright (c) 2015-2016 Intel Corporation
4277e512cSDirk Helbig  *
5277e512cSDirk Helbig  * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
6277e512cSDirk Helbig  */
7277e512cSDirk Helbig 
8277e512cSDirk Helbig #include <errno.h>
9277e512cSDirk Helbig #include <stddef.h>
10277e512cSDirk Helbig #include <stdio.h>
11277e512cSDirk Helbig #include <string.h>
12277e512cSDirk Helbig 
13277e512cSDirk Helbig #include <zephyr/kernel.h>
14277e512cSDirk Helbig #include <zephyr/bluetooth/bluetooth.h>
15277e512cSDirk Helbig #include <zephyr/bluetooth/l2cap.h>
16277e512cSDirk Helbig #include <zephyr/bluetooth/hci.h>
17277e512cSDirk Helbig #include <zephyr/bluetooth/buf.h>
18277e512cSDirk Helbig #include <zephyr/bluetooth/hci_raw.h>
19277e512cSDirk Helbig 
20277e512cSDirk Helbig // Nordic NDK
21*81b47716SDirk Helbig #if defined(CONFIG_HAS_NORDIC_DRIVERS)
22277e512cSDirk Helbig #include "nrf.h"
23*81b47716SDirk Helbig #include <nrfx_clock.h>
24*81b47716SDirk Helbig #endif
25277e512cSDirk Helbig 
26277e512cSDirk Helbig // BTstack
27277e512cSDirk Helbig #include "btstack_debug.h"
28277e512cSDirk Helbig #include "btstack_event.h"
29277e512cSDirk Helbig #include "btstack_memory.h"
30277e512cSDirk Helbig #include "hci.h"
31277e512cSDirk Helbig #include "hci_dump.h"
32277e512cSDirk Helbig #include "hci_dump_embedded_stdout.h"
33277e512cSDirk Helbig #include "hci_transport.h"
34b7898607SDirk Helbig #include "bluetooth_company_id.h"
35b7898607SDirk Helbig #include "btstack_chipset_zephyr.h"
36277e512cSDirk Helbig 
37277e512cSDirk Helbig #include "btstack_tlv.h"
38277e512cSDirk Helbig #include "btstack_tlv_none.h"
39277e512cSDirk Helbig #include "ble/le_device_db_tlv.h"
40277e512cSDirk Helbig 
41277e512cSDirk Helbig static K_FIFO_DEFINE(tx_queue);
42277e512cSDirk Helbig static K_FIFO_DEFINE(rx_queue);
43277e512cSDirk Helbig 
44277e512cSDirk Helbig //
45277e512cSDirk Helbig // hci_transport_zephyr.c
46277e512cSDirk Helbig //
47277e512cSDirk Helbig 
48277e512cSDirk Helbig static void (*transport_packet_handler)(uint8_t packet_type, uint8_t *packet, uint16_t size);
49277e512cSDirk Helbig 
50277e512cSDirk Helbig /**
51277e512cSDirk Helbig  * init transport
52277e512cSDirk Helbig  * @param transport_config
53277e512cSDirk Helbig  */
54277e512cSDirk Helbig static void transport_init(const void *transport_config){
55277e512cSDirk Helbig     /* startup Controller */
56277e512cSDirk Helbig     bt_enable_raw(&rx_queue);
57b7898607SDirk Helbig     bt_hci_raw_set_mode( BT_HCI_RAW_MODE_PASSTHROUGH );
58277e512cSDirk Helbig }
59277e512cSDirk Helbig 
60277e512cSDirk Helbig /**
61277e512cSDirk Helbig  * open transport connection
62277e512cSDirk Helbig  */
63277e512cSDirk Helbig static int transport_open(void){
64277e512cSDirk Helbig     return 0;
65277e512cSDirk Helbig }
66277e512cSDirk Helbig 
67277e512cSDirk Helbig /**
68277e512cSDirk Helbig  * close transport connection
69277e512cSDirk Helbig  */
70277e512cSDirk Helbig static int transport_close(void){
71277e512cSDirk Helbig     return 0;
72277e512cSDirk Helbig }
73277e512cSDirk Helbig 
74277e512cSDirk Helbig /**
75277e512cSDirk Helbig  * register packet handler for HCI packets: ACL, SCO, and Events
76277e512cSDirk Helbig  */
77277e512cSDirk Helbig static void transport_register_packet_handler(void (*handler)(uint8_t packet_type, uint8_t *packet, uint16_t size)){
78277e512cSDirk Helbig     transport_packet_handler = handler;
79277e512cSDirk Helbig }
80277e512cSDirk Helbig 
81277e512cSDirk Helbig static void send_hardware_error(uint8_t error_code){
82277e512cSDirk Helbig     // hci_outgoing_event[0] = HCI_EVENT_HARDWARE_ERROR;
83277e512cSDirk Helbig     // hci_outgoing_event[1] = 1;
84277e512cSDirk Helbig     // hci_outgoing_event[2] = error_code;
85277e512cSDirk Helbig     // hci_outgoing_event_ready = 1;
86277e512cSDirk Helbig }
87277e512cSDirk Helbig 
88277e512cSDirk Helbig static int transport_send_packet(uint8_t packet_type, uint8_t *packet, int size){
89277e512cSDirk Helbig     struct net_buf *buf;
90277e512cSDirk Helbig     switch (packet_type){
91277e512cSDirk Helbig         case HCI_COMMAND_DATA_PACKET:
92277e512cSDirk Helbig             buf = bt_buf_get_tx(BT_BUF_CMD, K_NO_WAIT, packet, size);
93277e512cSDirk Helbig             if (!buf) {
94277e512cSDirk Helbig                 log_error("No available command buffers!\n");
95277e512cSDirk Helbig                 break;
96277e512cSDirk Helbig             }
97277e512cSDirk Helbig 
98277e512cSDirk Helbig             bt_send(buf);
99277e512cSDirk Helbig             break;
100277e512cSDirk Helbig         case HCI_ACL_DATA_PACKET:
101277e512cSDirk Helbig             buf = bt_buf_get_tx(BT_BUF_ACL_OUT, K_NO_WAIT, packet, size);
102277e512cSDirk Helbig             if (!buf) {
103277e512cSDirk Helbig                 log_error("No available ACL buffers!\n");
104277e512cSDirk Helbig                 break;
105277e512cSDirk Helbig             }
106277e512cSDirk Helbig 
107277e512cSDirk Helbig             bt_send(buf);
108277e512cSDirk Helbig             break;
109277e512cSDirk Helbig         default:
110277e512cSDirk Helbig             send_hardware_error(0x01);  // invalid HCI packet
111277e512cSDirk Helbig             break;
112277e512cSDirk Helbig     }
113277e512cSDirk Helbig 
114277e512cSDirk Helbig     return 0;
115277e512cSDirk Helbig }
116277e512cSDirk Helbig 
117277e512cSDirk Helbig static const hci_transport_t transport = {
118fba2f984SMatthias Ringwald     /* const char * name; */                                        "zephyr",
119277e512cSDirk Helbig     /* void   (*init) (const void *transport_config); */            &transport_init,
120277e512cSDirk Helbig     /* int    (*open)(void); */                                     &transport_open,
121277e512cSDirk Helbig     /* int    (*close)(void); */                                    &transport_close,
122277e512cSDirk Helbig     /* void   (*register_packet_handler)(void (*handler)(...); */   &transport_register_packet_handler,
123277e512cSDirk Helbig     /* int    (*can_send_packet_now)(uint8_t packet_type); */       NULL,
124277e512cSDirk Helbig     /* int    (*send_packet)(...); */                               &transport_send_packet,
125277e512cSDirk Helbig     /* int    (*set_baudrate)(uint32_t baudrate); */                NULL,
126277e512cSDirk Helbig     /* void   (*reset_link)(void); */                               NULL,
127277e512cSDirk Helbig };
128277e512cSDirk Helbig 
129277e512cSDirk Helbig static const hci_transport_t * transport_get_instance(void){
130277e512cSDirk Helbig     return &transport;
131277e512cSDirk Helbig }
132277e512cSDirk Helbig 
133277e512cSDirk Helbig static void transport_deliver_controller_packet(struct net_buf * buf){
134277e512cSDirk Helbig         uint16_t    size = buf->len;
135277e512cSDirk Helbig         uint8_t * packet = buf->data;
136277e512cSDirk Helbig         switch (bt_buf_get_type(buf)) {
137277e512cSDirk Helbig             case BT_BUF_ACL_IN:
138277e512cSDirk Helbig                 transport_packet_handler(HCI_ACL_DATA_PACKET, packet, size);
139277e512cSDirk Helbig                 break;
140277e512cSDirk Helbig             case BT_BUF_EVT:
141277e512cSDirk Helbig                 transport_packet_handler(HCI_EVENT_PACKET, packet, size);
142277e512cSDirk Helbig                 break;
143277e512cSDirk Helbig             default:
144277e512cSDirk Helbig                 log_error("Unknown type %u\n", bt_buf_get_type(buf));
145277e512cSDirk Helbig                 break;
146277e512cSDirk Helbig         }
147277e512cSDirk Helbig         net_buf_unref(buf);
148277e512cSDirk Helbig }
149277e512cSDirk Helbig 
150277e512cSDirk Helbig // btstack_run_loop_zephry.c
151277e512cSDirk Helbig 
152277e512cSDirk Helbig // the run loop
153277e512cSDirk Helbig 
154277e512cSDirk Helbig // TODO: handle 32 bit ms time overrun
155277e512cSDirk Helbig static uint32_t btstack_run_loop_zephyr_get_time_ms(void){
156277e512cSDirk Helbig     return  k_uptime_get_32();
157277e512cSDirk Helbig }
158277e512cSDirk Helbig 
159277e512cSDirk Helbig static void btstack_run_loop_zephyr_set_timer(btstack_timer_source_t *ts, uint32_t timeout_in_ms){
160277e512cSDirk Helbig     ts->timeout = k_uptime_get_32() + 1 + timeout_in_ms;
161277e512cSDirk Helbig }
162277e512cSDirk Helbig 
163277e512cSDirk Helbig /**
164277e512cSDirk Helbig  * Execute run_loop
165277e512cSDirk Helbig  */
166277e512cSDirk Helbig static void btstack_run_loop_zephyr_execute(void) {
167277e512cSDirk Helbig     while (1) {
168277e512cSDirk Helbig         // process timers
169277e512cSDirk Helbig         uint32_t now = k_uptime_get_32();
170277e512cSDirk Helbig         btstack_run_loop_base_process_timers(now);
171277e512cSDirk Helbig 
172277e512cSDirk Helbig         // get time until next timer expires
173277e512cSDirk Helbig         k_timeout_t timeout;
174277e512cSDirk Helbig         timeout.ticks = btstack_run_loop_base_get_time_until_timeout(now);
175277e512cSDirk Helbig         if (timeout.ticks < 0){
176277e512cSDirk Helbig             timeout.ticks = K_TICKS_FOREVER;
177277e512cSDirk Helbig         }
178277e512cSDirk Helbig 
179277e512cSDirk Helbig         // process RX fifo only
180277e512cSDirk Helbig         struct net_buf *buf = net_buf_get(&rx_queue, timeout);
181277e512cSDirk Helbig         if (buf){
182277e512cSDirk Helbig             transport_deliver_controller_packet(buf);
183277e512cSDirk Helbig         }
184277e512cSDirk Helbig     }
185277e512cSDirk Helbig }
186277e512cSDirk Helbig 
187277e512cSDirk Helbig static void btstack_run_loop_zephyr_btstack_run_loop_init(void){
188277e512cSDirk Helbig     btstack_run_loop_base_init();
189277e512cSDirk Helbig }
190277e512cSDirk Helbig 
191277e512cSDirk Helbig static const btstack_run_loop_t btstack_run_loop_zephyr = {
192277e512cSDirk Helbig     &btstack_run_loop_zephyr_btstack_run_loop_init,
193277e512cSDirk Helbig     NULL,
194277e512cSDirk Helbig     NULL,
195277e512cSDirk Helbig     NULL,
196277e512cSDirk Helbig     NULL,
197277e512cSDirk Helbig     &btstack_run_loop_zephyr_set_timer,
198277e512cSDirk Helbig     &btstack_run_loop_base_add_timer,
199277e512cSDirk Helbig     &btstack_run_loop_base_remove_timer,
200277e512cSDirk Helbig     &btstack_run_loop_zephyr_execute,
201277e512cSDirk Helbig     &btstack_run_loop_base_dump_timer,
202277e512cSDirk Helbig     &btstack_run_loop_zephyr_get_time_ms,
203277e512cSDirk Helbig };
204277e512cSDirk Helbig /**
205277e512cSDirk Helbig  * @brief Provide btstack_run_loop_posix instance for use with btstack_run_loop_init
206277e512cSDirk Helbig  */
2079c228539SDirk Helbig static const btstack_run_loop_t * btstack_run_loop_zephyr_get_instance(void){
208277e512cSDirk Helbig     return &btstack_run_loop_zephyr;
209277e512cSDirk Helbig }
210277e512cSDirk Helbig 
211277e512cSDirk Helbig static btstack_packet_callback_registration_t hci_event_callback_registration;
212277e512cSDirk Helbig 
213*81b47716SDirk Helbig static bd_addr_t local_addr = { 0 };
214b7898607SDirk Helbig 
215b7898607SDirk Helbig void nrf_get_static_random_addr( bd_addr_t addr ) {
216b7898607SDirk Helbig     // nRF5 chipsets don't have an official public address
217b7898607SDirk Helbig     // Instead, a Static Random Address is assigned during manufacturing
218b7898607SDirk Helbig     // let's use it as well
219b7898607SDirk Helbig #if defined(CONFIG_SOC_SERIES_NRF51X) || defined(CONFIG_SOC_SERIES_NRF52X)
220b7898607SDirk Helbig     big_endian_store_16(addr, 0, NRF_FICR->DEVICEADDR[1] | 0xc000);
221b7898607SDirk Helbig     big_endian_store_32(addr, 2, NRF_FICR->DEVICEADDR[0]);
222b7898607SDirk Helbig #elif defined(CONFIG_SOC_SERIES_NRF53X)
223*81b47716SDirk Helbig     big_endian_store_16(addr, 0, NRF_FICR->INFO.DEVICEID[1] | 0xc000 );
224*81b47716SDirk Helbig     big_endian_store_32(addr, 2, NRF_FICR->INFO.DEVICEID[0]);
225b7898607SDirk Helbig #endif
226b7898607SDirk Helbig }
227b7898607SDirk Helbig 
228b7898607SDirk Helbig static void local_version_information_handler(uint8_t * packet){
229b7898607SDirk Helbig     printf("Local version information:\n");
230b7898607SDirk Helbig     uint16_t hci_version    = packet[6];
231b7898607SDirk Helbig     uint16_t hci_revision   = little_endian_read_16(packet, 7);
232b7898607SDirk Helbig     uint16_t lmp_version    = packet[9];
233b7898607SDirk Helbig     uint16_t manufacturer   = little_endian_read_16(packet, 10);
234b7898607SDirk Helbig     uint16_t lmp_subversion = little_endian_read_16(packet, 12);
235b7898607SDirk Helbig     printf("- HCI Version    %#04x\n", hci_version);
236b7898607SDirk Helbig     printf("- HCI Revision   %#04x\n", hci_revision);
237b7898607SDirk Helbig     printf("- LMP Version    %#04x\n", lmp_version);
238b7898607SDirk Helbig     printf("- LMP Subversion %#04x\n", lmp_subversion);
239b7898607SDirk Helbig     printf("- Manufacturer   %#04x\n", manufacturer);
240b7898607SDirk Helbig     switch (manufacturer){
241b7898607SDirk Helbig         case BLUETOOTH_COMPANY_ID_NORDIC_SEMICONDUCTOR_ASA:
242b7898607SDirk Helbig         case BLUETOOTH_COMPANY_ID_THE_LINUX_FOUNDATION:
243b7898607SDirk Helbig             printf("Nordic Semiconductor nRF5 chipset.\n");
244b7898607SDirk Helbig             hci_set_chipset(btstack_chipset_zephyr_instance());
245b7898607SDirk Helbig             break;
246b7898607SDirk Helbig         case BLUETOOTH_COMPANY_ID_PACKETCRAFT_INC:
247b7898607SDirk Helbig             printf("PacketCraft HCI Controller\n");
248b7898607SDirk Helbig             nrf_get_static_random_addr( local_addr );
249b7898607SDirk Helbig             gap_random_address_set( local_addr );
250b7898607SDirk Helbig             break;
251b7898607SDirk Helbig         default:
252b7898607SDirk Helbig             printf("Unknown manufacturer.\n");
253b7898607SDirk Helbig             nrf_get_static_random_addr( local_addr );
254b7898607SDirk Helbig             gap_random_address_set( local_addr );
255b7898607SDirk Helbig             break;
256b7898607SDirk Helbig     }
257b7898607SDirk Helbig }
258277e512cSDirk Helbig 
259277e512cSDirk Helbig static void packet_handler (uint8_t packet_type, uint16_t channel, uint8_t *packet, uint16_t size){
2609c228539SDirk Helbig     const uint8_t *params;
261277e512cSDirk Helbig     if (packet_type != HCI_EVENT_PACKET) return;
262b7898607SDirk Helbig     switch (hci_event_packet_get_type(packet)){
263b7898607SDirk Helbig         case BTSTACK_EVENT_STATE:
264b7898607SDirk Helbig             switch(btstack_event_state_get_state(packet)){
265b7898607SDirk Helbig                 case HCI_STATE_WORKING:
266b7898607SDirk Helbig                     printf("BTstack up and running on %s.\n", bd_addr_to_str(local_addr));
267b7898607SDirk Helbig                     break;
268b7898607SDirk Helbig                 case HCI_STATE_OFF:
269b7898607SDirk Helbig                     log_info("Good bye, see you.\n");
270b7898607SDirk Helbig                     break;
271b7898607SDirk Helbig                 default:
272b7898607SDirk Helbig                     break;
273b7898607SDirk Helbig             }
274b7898607SDirk Helbig             break;
275b7898607SDirk Helbig         case HCI_EVENT_COMMAND_COMPLETE:
276b7898607SDirk Helbig             switch (hci_event_command_complete_get_command_opcode(packet)){
277b7898607SDirk Helbig                 case HCI_OPCODE_HCI_READ_LOCAL_VERSION_INFORMATION:
278b7898607SDirk Helbig                     local_version_information_handler(packet);
279b7898607SDirk Helbig                     break;
2809c228539SDirk Helbig                 case HCI_OPCODE_HCI_ZEPHYR_READ_STATIC_ADDRESS:
2819c228539SDirk Helbig                     params = hci_event_command_complete_get_return_parameters(packet);
2829c228539SDirk Helbig                     if(params[0] != 0)
2839c228539SDirk Helbig                         break;
2849c228539SDirk Helbig                     if(size < 13)
2859c228539SDirk Helbig                         break;
2869c228539SDirk Helbig                     reverse_48(&params[2], local_addr);
287b7898607SDirk Helbig                     gap_random_address_set(local_addr);
288b7898607SDirk Helbig                     break;
289b7898607SDirk Helbig                 default:
290b7898607SDirk Helbig                     break;
291b7898607SDirk Helbig             }
292b7898607SDirk Helbig             break;
293b7898607SDirk Helbig         default:
294b7898607SDirk Helbig             break;
295b7898607SDirk Helbig     }
296277e512cSDirk Helbig }
297277e512cSDirk Helbig 
298277e512cSDirk Helbig int btstack_main(void);
299277e512cSDirk Helbig 
300277e512cSDirk Helbig #if defined(CONFIG_BT_CTLR_ASSERT_HANDLER)
301277e512cSDirk Helbig void bt_ctlr_assert_handle(char *file, uint32_t line)
302277e512cSDirk Helbig {
303277e512cSDirk Helbig     printf("CONFIG_BT_CTLR_ASSERT_HANDLER: file %s, line %u\n", file, line);
304277e512cSDirk Helbig     while (1) {
305277e512cSDirk Helbig     }
306277e512cSDirk Helbig }
307277e512cSDirk Helbig #endif /* CONFIG_BT_CTLR_ASSERT_HANDLER */
308277e512cSDirk Helbig 
309b51b065cSDirk Helbig int main(void)
310277e512cSDirk Helbig {
311*81b47716SDirk Helbig #if defined(CONFIG_SOC_SERIES_NRF53X)
312*81b47716SDirk Helbig     // switch the nrf5340_cpuapp to 128MHz
313*81b47716SDirk Helbig     nrfx_clock_divider_set(NRF_CLOCK_DOMAIN_HFCLK, NRF_CLOCK_HFCLK_DIV_1);
314*81b47716SDirk Helbig #endif
315*81b47716SDirk Helbig 
316277e512cSDirk Helbig     printf("BTstack booting up..\n");
317277e512cSDirk Helbig 
318277e512cSDirk Helbig     // start with BTstack init - especially configure HCI Transport
319277e512cSDirk Helbig     btstack_memory_init();
320277e512cSDirk Helbig     btstack_run_loop_init(btstack_run_loop_zephyr_get_instance());
321277e512cSDirk Helbig 
322b7898607SDirk Helbig #ifdef ENABLE_HCI_DUMP
323277e512cSDirk Helbig     // enable full log output while porting
324277e512cSDirk Helbig     hci_dump_init(hci_dump_embedded_stdout_get_instance());
325b7898607SDirk Helbig #endif
326277e512cSDirk Helbig 
327277e512cSDirk Helbig     const btstack_tlv_t * btstack_tlv_impl = btstack_tlv_none_init_instance();
328277e512cSDirk Helbig     // setup global tlv
329277e512cSDirk Helbig     btstack_tlv_set_instance(btstack_tlv_impl, NULL);
330277e512cSDirk Helbig 
331277e512cSDirk Helbig     // setup LE Device DB using TLV
332277e512cSDirk Helbig     le_device_db_tlv_configure(btstack_tlv_impl, NULL);
333277e512cSDirk Helbig 
334277e512cSDirk Helbig     // init HCI
335277e512cSDirk Helbig     hci_init(transport_get_instance(), NULL);
336277e512cSDirk Helbig 
337277e512cSDirk Helbig     // inform about BTstack state
338277e512cSDirk Helbig     hci_event_callback_registration.callback = &packet_handler;
339277e512cSDirk Helbig     hci_add_event_handler(&hci_event_callback_registration);
340277e512cSDirk Helbig 
341277e512cSDirk Helbig     // hand over to btstack embedded code
342277e512cSDirk Helbig     btstack_main();
343277e512cSDirk Helbig 
344277e512cSDirk Helbig     // go
345277e512cSDirk Helbig     btstack_run_loop_execute();
346277e512cSDirk Helbig 
347277e512cSDirk Helbig     while (1){};
348b51b065cSDirk Helbig     return 0;
349277e512cSDirk Helbig }
350