FS#11807 - Major speedup of iPod nano 2G. Part 4: Introduce asm for yuv blitting...
[kugel-rb.git] / firmware / target / arm / s5l8700 / ipodnano2g / lcd-asm-nano2g.S
blob25cf662c3f2b4118e9fdf5f6bc9320f265a82162
1 /***************************************************************************
2  *             __________               __   ___.
3  *   Open      \______   \ ____   ____ |  | _\_ |__   _______  ___
4  *   Source     |       _//  _ \_/ ___\|  |/ /| __ \ /  _ \  \/  /
5  *   Jukebox    |    |   (  <_> )  \___|    < | \_\ (  <_> > <  <
6  *   Firmware   |____|_  /\____/ \___  >__|_ \|___  /\____/__/\_ \
7  *                     \/            \/     \/    \/            \/
8  * $Id: lcd-as-video.S 26756 2010-06-11 04:41:36Z funman $
9  *
10  * Copyright (C) 2010 by Andree Buschmann
11  *
12  * This program is free software; you can redistribute it and/or
13  * modify it under the terms of the GNU General Public License
14  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
15  * of the License, or (at your option) any later version.
16  *
17  * This software is distributed on an "AS IS" basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY
18  * KIND, either express or implied.
19  *
20  ****************************************************************************/
22 #include "config.h"
24     .section .icode, "ax", %progbits
26 /****************************************************************************
27  * extern void lcd_write_yuv420_lines(unsigned char const * const src[3],
28  *                                    unsigned LCD_BASE,
29  *                                    int width,
30  *                                    int stride);
31  *
32  *   Conversion from Motion JPEG and MPEG Y'PbPr to RGB is:
33  *   |R|   |1.164  0.000  1.596| |Y' -  16|
34  *   |G| = |1.164 -0.391 -0.813| |Pb - 128|
35  *   |B|   |1.164  2.018  0.000| |Pr - 128|
36  *
37  *   Scaled, normalized, rounded and tweaked to yield RGB 565:
38  *   |R|   |74   0 101| |Y' -  16| >> 9
39  *   |G| = |74 -24 -51| |Cb - 128| >> 8
40  *   |B|   |74 128   0| |Cr - 128| >> 9
41  *
42  * Converts two lines from YUV to RGB565 and writes to LCD at once. First loop
43  * loads Cb/Cr, calculates the chroma offset and saves them to buffer. Within
44  * the second loop these chroma offset are reloaded from buffer. Within each 
45  * loop two pixels are calculated and written to LCD. 
46  */
47     .align      2
48     .global     lcd_write_yuv420_lines
49     .type       lcd_write_yuv420_lines, %function
50 lcd_write_yuv420_lines:
51                                       /* r0 = src = yuv_src */
52                                       /* r1 = dst = LCD_BASE */
53                                       /* r2 = width */
54                                       /* r3 = stride */                
55     stmfd       sp!, { r4-r10, lr }   /* save non-scratch */
56     ldmia       r0, { r9, r10, r12 }  /* r9 = yuv_src[0] = Y'_p */
57                                       /* r10 = yuv_src[1] = Cb_p */
58                                       /* r12 = yuv_src[2] = Cr_p */
59     add         r3, r9, r3            /* r3 = &ysrc[stride] */
60     add         r4, r2, r2, asr #1    /* chroma buffer lenght = width/2 *3 */
61     mov         r4, r4, asl #2        /*   use words for str/ldm possibility */
62     add         r4, r4, #19           /*   plus room for 4 additional words, */
63     bic         r4, r4, #3            /*   rounded up to multiples of 4 byte */
64     sub         sp, sp, r4            /*   and allocate on stack */
65     stmia       sp, {r1-r4}           /* LCD_BASE, width, &ysrc[stride], stack_alloc */
67     mov         r7, r2                /* r7 = loop count */
68     add         r8, sp, #16           /* chroma buffer */
69     mov         lr, r1                /* LCD data port = LCD_BASE */
71     /* 1st loop start */
72 10:                                   /* loop start */
74     ldrb        r0, [r10], #1         /* r0 = *usrc++ = *Cb_p++ */
75     ldrb        r1, [r12], #1         /* r1 = *vsrc++ = *Cr_p++ */
77     sub         r0, r0, #128          /* r0 = Cb-128 */
78     sub         r1, r1, #128          /* r1 = Cr-128 */
80     add         r2, r1, r1, asl #1    /* r2 = Cr*51 + Cb*24 */
81     add         r2, r2, r2, asl #4   
82     add         r2, r2, r0, asl #3   
83     add         r2, r2, r0, asl #4   
85     add         r4, r1, r1, asl #2    /* r1 = Cr*101 */
86     add         r4, r4, r1, asl #5
87     add         r1, r4, r1, asl #6
89     add         r1, r1, #256          /* r1 = rv = (r1 + 256) >> 9 */
90     mov         r1, r1, asr #9
91     rsb         r2, r2, #128          /* r2 = guv = (-r2 + 128) >> 8 */
92     mov         r2, r2, asr #8       
93     add         r0, r0, #2            /* r0 = bu = (Cb*128 + 256) >> 9 */
94     mov         r0, r0, asr #2       
95     stmia       r8!, {r0-r2}          /* store r0, r1 and r2 to chroma buffer */
97     /* 1st loop, first pixel */
98     ldrb        r5, [r9], #1          /* r5 = *ysrc++ = *Y'_p++ */
99     sub         r5, r5, #16           /* r5 = (Y'-16) * 74 */
100     add         r3, r5, r5, asl #2
101     add         r5, r3, r5, asl #5
103     add         r6, r1, r5, asr #8    /* r6 = r = (Y >> 9) + rv */
104     add         r3, r2, r5, asr #7    /* r3 = g = (Y >> 8) + guv */
105     add         r4, r0, r5, asr #8    /* r4 = b = (Y >> 9) + bu */
107     orr         r5, r6, r4            /* check if clamping is needed... */
108     orr         r5, r5, r3, asr #1    /* ...at all */
109     cmp         r5, #31                 
110     bls         15f                   /* -> no clamp */
111     cmp         r6, #31               /* clamp r */
112     mvnhi       r6, r6, asr #31         
113     andhi       r6, r6, #31             
114     cmp         r3, #63               /* clamp g */
115     mvnhi       r3, r3, asr #31
116     andhi       r3, r3, #63
117     cmp         r4, #31               /* clamp b */
118     mvnhi       r4, r4, asr #31         
119     andhi       r4, r4, #31          
120 15:                                   /* no clamp */
122     /* calculate pixel_1 and save to r5 for later pixel packing */
123     orr         r4, r4, r3, lsl #5    /* pixel_1 = r<<11 | g<<5 | b */
124     orr         r5, r4, r6, lsl #11   /* r5 = pixel_1 */
126     /* 1st loop, second pixel */
127     ldrb        r4, [r9], #1          /* r4 = *ysrc++ = *Y'_p++ */
128     sub         r4, r4, #16           /* r4 = (Y'-16) * 74 */
129     add         r3, r4, r4, asl #2
130     add         r4, r3, r4, asl #5
132     add         r6, r1, r4, asr #8    /* r6 = r = (Y >> 9) + rv */
133     add         r3, r2, r4, asr #7    /* r3 = g = (Y >> 8) + guv */
134     add         r4, r0, r4, asr #8    /* r4 = b = (Y >> 9) + bu */   
136     orr         r0, r6, r4            /* check if clamping is needed... */
137     orr         r0, r0, r3, asr #1    /* ...at all */
138     cmp         r0, #31                 
139     bls         15f                   /* -> no clamp */
140     cmp         r6, #31               /* clamp r */
141     mvnhi       r6, r6, asr #31         
142     andhi       r6, r6, #31             
143     cmp         r3, #63               /* clamp g */
144     mvnhi       r3, r3, asr #31
145     andhi       r3, r3, #63
146     cmp         r4, #31               /* clamp b */
147     mvnhi       r4, r4, asr #31         
148     andhi       r4, r4, #31          
149 15:                                   /* no clamp */
151     /* calculate pixel_2 and pack with pixel_1 before writing */
152     orr         r4, r4, r3, lsl #5    /* pixel_2 = r<<11 | g<<5 | b */
153     orr         r4, r4, r6, lsl #11   /* r4 = pixel_2 */
155     /* wait for FIFO half full */
156 .fifo_wait1:
157     ldr         r3, [lr, #0x1C]       /* while (LCD_STATUS & 0x08); */
158     tst         r3, #0x8
159     bgt         .fifo_wait1
161     str         r5, [lr, #0x40]       /* write pixel_1 */
162     str         r4, [lr, #0x40]       /* write pixel_2 */
164     subs        r7, r7, #2            /* check for loop end */
165     bgt         10b                   /* back to beginning  */
166     /* 1st loop end */
168     /* Reload several registers for pointer rewinding for next loop */
169     add         r8, sp, #16           /* chroma buffer */
170     ldmia       sp, { r1, r7, r9}     /* r1  = LCD_BASE */
171                                       /* r7  = loop count */
172                                       /* r9 = &ysrc[stride] */   
174     /* 2nd loop start */
175 20:                                   /* loop start */
176     /* restore r0 (bu), r1 (rv) and r2 (guv) from chroma buffer */
177     ldmia       r8!, {r0-r2}
179     /* 2nd loop, first pixel */
180     ldrb        r5, [r9], #1          /* r5 = *ysrc++ = *Y'_p++ */
181     sub         r5, r5, #16           /* r5 = (Y'-16) * 74 */
182     add         r3, r5, r5, asl #2
183     add         r5, r3, r5, asl #5
185     add         r6, r1, r5, asr #8    /* r6 = r = (Y >> 9) + rv */
186     add         r3, r2, r5, asr #7    /* r3 = g = (Y >> 8) + guv */
187     add         r4, r0, r5, asr #8    /* r4 = b = (Y >> 9) + bu */
189     orr         r5, r6, r4            /* check if clamping is needed... */
190     orr         r5, r5, r3, asr #1    /* ...at all */
191     cmp         r5, #31                 
192     bls         15f                   /* -> no clamp */
193     cmp         r6, #31               /* clamp r */
194     mvnhi       r6, r6, asr #31         
195     andhi       r6, r6, #31             
196     cmp         r3, #63               /* clamp g */
197     mvnhi       r3, r3, asr #31
198     andhi       r3, r3, #63
199     cmp         r4, #31               /* clamp b */
200     mvnhi       r4, r4, asr #31         
201     andhi       r4, r4, #31          
202 15:                                   /* no clamp */
203     /* calculate pixel_1 and save to r5 for later pixel packing */
204     orr         r4, r4, r3, lsl #5    /* pixel_1 = r<<11 | g<<5 | b */
205     orr         r5, r4, r6, lsl #11   /* r5 = pixel_1 */
207     /* 2nd loop, second pixel */
208     ldrb        r4, [r9], #1          /* r4 = *ysrc++ = *Y'_p++ */
209     sub         r4, r4, #16           /* r4 = (Y'-16) * 74 */
210     add         r3, r4, r4, asl #2
211     add         r4, r3, r4, asl #5
213     add         r6, r1, r4, asr #8    /* r6 = r = (Y >> 9) + rv */
214     add         r3, r2, r4, asr #7    /* r3 = g = (Y >> 8) + guv */
215     add         r4, r0, r4, asr #8    /* r4 = b = (Y >> 9) + bu */
217     orr         r0, r6, r4            /* check if clamping is needed... */
218     orr         r0, r0, r3, asr #1    /* ...at all */
219     cmp         r0, #31                 
220     bls         15f                   /* -> no clamp */
221     cmp         r6, #31               /* clamp r */
222     mvnhi       r6, r6, asr #31         
223     andhi       r6, r6, #31             
224     cmp         r3, #63               /* clamp g */
225     mvnhi       r3, r3, asr #31
226     andhi       r3, r3, #63
227     cmp         r4, #31               /* clamp b */
228     mvnhi       r4, r4, asr #31         
229     andhi       r4, r4, #31          
230 15:                                   /* no clamp */
232     /* calculate pixel_2 and pack with pixel_1 before writing */
233     orr         r4, r4, r3, lsl #5    /* pixel_2 = r<<11 | g<<5 | b */
234     orr         r4, r4, r6, lsl #11   /* r4 = pixel_2 */
236     /* wait for FIFO half full */
237 .fifo_wait2:
238     ldr         r3, [lr, #0x1C]       /* while (LCD_STATUS & 0x08); */
239     tst         r3, #0x8
240     bgt         .fifo_wait2
242     str         r5, [lr, #0x40]       /* write pixel_1 */
243     str         r4, [lr, #0x40]       /* write pixel_2 */
245     subs        r7, r7, #2            /* check for loop end */
246     bgt         20b                   /* back to beginning  */
247     /* 2nd loop end */
249     ldr         r3, [sp, #12]
250     add         sp, sp, r3            /* deallocate buffer */
251     ldmpc       regs=r4-r10           /* restore registers */
253     .ltorg
254     .size   lcd_write_yuv420_lines, .-lcd_write_yuv420_lines