hardware/uni-t-dmm/protocol.c

   1 /*
   2  * This file is part of the sigrok project.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 Uwe Hermann <uwe@hermann-uwe.de>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 #include <string.h>
  22 #include <glib.h>
  23 #include "libsigrok.h"
  24 #include "libsigrok-internal.h"
  25 #include "protocol.h"
  26
  27 /*
  28  * Driver for various UNI-T multimeters (and rebranded ones).
  29  *
  30  * Most UNI-T DMMs can be used with two (three) different PC interface cables:
  31  *  - The UT-D04 USB/HID cable, old version with Hoitek HE2325U chip.
  32  *  - The UT-D04 USB/HID cable, new version with WCH CH9325 chip.
  33  *  - The UT-D01 RS232 cable.
  34  *
  35  * This driver is meant to support all three cables, and various DMMs that
  36  * can be attached to a PC via these cables. Currently only the UT-D04 cable
  37  * (new version) is supported.
  38  *
  39  * The data for one DMM packet (e.g. 14 bytes if the respective DMM uses a
  40  * Fortune Semiconductor FS9922-DMM4 chip) is spread across multiple
  41  * 8-byte chunks.
  42  *
  43  * An 8-byte chunk looks like this:
  44  *  - Byte 0: 0xfz, where z is the number of actual data bytes in this chunk.
  45  *  - Bytes 1-7: z data bytes, the rest of the bytes should be ignored.
  46  *
  47  * Example:
  48  *  f0 00 00 00 00 00 00 00 (no data bytes)
  49  *  f2 55 77 00 00 00 00 00 (2 data bytes, 0x55 and 0x77)
  50  *  f1 d1 00 00 00 00 00 00 (1 data byte, 0xd1)
  51  *
  52  * Chips and serial settings used in UNI-T DMMs (and rebranded ones):
  53  *  - UNI-T UT108: ?
  54  *  - UNI-T UT109: ?
  55  *  - UNI-T UT30A: ?
  56  *  - UNI-T UT30E: ?
  57  *  - UNI-T UT60E: Fortune Semiconductor FS9721_LP3
  58  *  - UNI-T UT60G: ?
  59  *  - UNI-T UT61B: ?
  60  *  - UNI-T UT61C: ?
  61  *  - UNI-T UT61D: Fortune Semiconductor FS9922-DMM4
  62  *  - UNI-T UT61E: Cyrustek ES51922
  63  *  - UNI-T UT70B: ?
  64  *  - Voltcraft VC-820: Fortune Semiconductor FS9721_LP3
  65  *  - Voltcraft VC-840: Fortune Semiconductor FS9721_LP3
  66  *  - ...
  67  */
  68
  69 static void decode_packet(struct sr_dev_inst *sdi, int dmm, const uint8_t *buf)
  70 {
  71         struct sr_datafeed_packet packet;
  72         struct sr_datafeed_analog analog;
  73         struct dev_context *devc;
  74         struct fs9721_info info;
  75         float floatval;
  76         int ret;
  77
  78         devc = sdi->priv;
  79         memset(&analog, 0, sizeof(struct sr_datafeed_analog));
  80
  81         /* Parse the protocol packet. */
  82         ret = SR_ERR;
  83         if (dmm == UNI_T_UT61D)
  84                 ret = sr_dmm_parse_fs9922(buf, &floatval, &analog);
  85         else if (dmm == VOLTCRAFT_VC820)
  86                 ret = sr_fs9721_parse(buf, &floatval, &analog, &info);
  87         if (ret != SR_OK) {
  88                 sr_err("Invalid DMM packet, ignoring.");
  89                 return;
  90         }
  91
  92         /* Send a sample packet with one analog value. */
  93         analog.probes = sdi->probes;
  94         analog.num_samples = 1;
  95         analog.data = &floatval;
  96         packet.type = SR_DF_ANALOG;
  97         packet.payload = &analog;
  98         sr_session_send(devc->cb_data, &packet);
  99
 100         /* Increase sample count. */
 101         devc->num_samples++;
 102 }
 103
 104 static int hid_chip_init(struct dev_context *devc, uint16_t baudrate)
 105 {
 106         int ret;
 107         uint8_t buf[5];
 108
 109         /* Detach kernel drivers which grabbed this device (if any). */
 110         if (libusb_kernel_driver_active(devc->usb->devhdl, 0) == 1) {
 111                 ret = libusb_detach_kernel_driver(devc->usb->devhdl, 0);
 112                 if (ret < 0) {
 113                         sr_err("Failed to detach kernel driver: %s.",
 114                                libusb_error_name(ret));
 115                         return SR_ERR;
 116                 }
 117                 sr_dbg("Successfully detached kernel driver.");
 118         } else {
 119                 sr_dbg("No need to detach a kernel driver.");
 120         }
 121
 122         /* Claim interface 0. */
 123         if ((ret = libusb_claim_interface(devc->usb->devhdl, 0)) < 0) {
 124                 sr_err("Failed to claim interface 0: %s.",
 125                        libusb_error_name(ret));
 126                 return SR_ERR;
 127         }
 128         sr_dbg("Successfully claimed interface 0.");
 129
 130         /* Baudrate example: 19230 baud -> HEX(19230) == 0x4b1e */
 131         buf[0] = baudrate & 0xff;        /* Baudrate, LSB */
 132         buf[1] = (baudrate >> 8) & 0xff; /* Baudrate, MSB */
 133         buf[2] = 0x00;                   /* Unknown/unused (?) */
 134         buf[3] = 0x00;                   /* Unknown/unused (?) */
 135         buf[4] = 0x03;                   /* Unknown, always 0x03. */
 136
 137         /* Send HID feature report to setup the baudrate/chip. */
 138         sr_dbg("Sending initial HID feature report.");
 139         sr_spew("HID init = 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x (%d baud)",
 140                 buf[0], buf[1], buf[2], buf[3], buf[4], baudrate);
 141         ret = libusb_control_transfer(
 142                 devc->usb->devhdl, /* libusb device handle */
 143                 LIBUSB_REQUEST_TYPE_CLASS |
 144                 LIBUSB_RECIPIENT_INTERFACE |
 145                 LIBUSB_ENDPOINT_OUT,
 146                 9, /* bRequest: HID set_report */
 147                 0x300, /* wValue: HID feature, report number 0 */
 148                 0, /* wIndex: interface 0 */
 149                 (unsigned char *)&buf, /* payload buffer */
 150                 5, /* wLength: 5 bytes payload */
 151                 1000 /* timeout (ms) */);
 152
 153         if (ret < 0) {
 154                 sr_err("HID feature report error: %s.", libusb_error_name(ret));
 155                 return SR_ERR;
 156         }
 157
 158         if (ret != 5) {
 159                 /* TODO: Handle better by also sending the remaining bytes. */
 160                 sr_err("Short packet: sent %d/5 bytes.", ret);
 161                 return SR_ERR;
 162         }
 163
 164         sr_dbg("Successfully sent initial HID feature report.");
 165
 166         return SR_OK;
 167 }
 168
 169 static void log_8byte_chunk(const uint8_t *buf)
 170 {
 171         sr_spew("8-byte chunk: %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x "
 172                 "(%d data bytes)", buf[0], buf[1], buf[2], buf[3],
 173                 buf[4], buf[5], buf[6], buf[7], (buf[0] & 0x0f));
 174 }
 175
 176 static void log_dmm_packet(const uint8_t *buf)
 177 {
 178         sr_dbg("DMM packet:   %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x"
 179                " %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x",
 180                buf[0], buf[1], buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[6],
 181                buf[7], buf[8], buf[9], buf[10], buf[11], buf[12], buf[13]);
 182 }
 183
 184 static int uni_t_dmm_receive_data(int fd, int revents, int dmm, void *cb_data)
 185 {
 186         struct sr_dev_inst *sdi;
 187         struct dev_context *devc;
 188         int i, ret, len, num_databytes_in_chunk;
 189         uint8_t buf[CHUNK_SIZE];
 190         uint8_t *pbuf;
 191         static gboolean first_run = TRUE, synced_on_first_packet = FALSE;
 192         static uint64_t data_byte_counter = 0;
 193
 194         (void)fd;
 195         (void)revents;
 196
 197         sdi = cb_data;
 198         devc = sdi->priv;
 199
 200         pbuf = devc->protocol_buf;
 201
 202         /* On the first run, we need to init the HID chip. */
 203         if (first_run) {
 204                 /* TODO: The baudrate is DMM-specific (UT61D: 19230). */
 205                 if ((ret = hid_chip_init(devc, 19230)) != SR_OK) {
 206                         sr_err("HID chip init failed: %d.", ret);
 207                         return FALSE;
 208                 }
 209                 memset(pbuf, 0x00, NUM_DATA_BYTES);
 210                 first_run = FALSE;
 211         }
 212
 213         memset(&buf, 0x00, CHUNK_SIZE);
 214
 215         /* Get data from EP2 using an interrupt transfer. */
 216         ret = libusb_interrupt_transfer(
 217                 devc->usb->devhdl, /* libusb device handle */
 218                 LIBUSB_ENDPOINT_IN | 2, /* EP2, IN */
 219                 (unsigned char *)&buf, /* receive buffer */
 220                 CHUNK_SIZE, /* wLength */
 221                 &len, /* actually received byte count */
 222                 1000 /* timeout (ms) */);
 223
 224         if (ret < 0) {
 225                 sr_err("USB receive error: %s.", libusb_error_name(ret));
 226                 return FALSE;
 227         }
 228
 229         if (len != CHUNK_SIZE) {
 230                 sr_err("Short packet: received %d/%d bytes.", len, CHUNK_SIZE);
 231                 /* TODO: Print the bytes? */
 232                 return FALSE;
 233         }
 234
 235         log_8byte_chunk((const uint8_t *)&buf);
 236
 237         if (buf[0] != 0xf0) {
 238                 /* First time: Synchronize to the start of a packet. */
 239                 if (!synced_on_first_packet) {
 240                         if (dmm == UNI_T_UT61D) {
 241                                 /* Valid packets start with '+' or '-'. */
 242                                 if ((buf[1] != '+') && buf[1] != '-')
 243                                         return TRUE;
 244                         } else if (dmm == VOLTCRAFT_VC820) {
 245                                 /* Valid packets have 0x1 as high nibble. */
 246                                 if (!sr_fs9721_is_packet_start(buf[1]))
 247                                         return TRUE;
 248                         }
 249                         synced_on_first_packet = TRUE;
 250                         sr_spew("Successfully synchronized on first packet.");
 251                 }
 252
 253                 num_databytes_in_chunk = buf[0] & 0x0f;
 254                 for (i = 0; i < num_databytes_in_chunk; i++)
 255                         pbuf[data_byte_counter++] = buf[1 + i];
 256
 257                 /* TODO: Handle > 14 bytes in pbuf? Can this happen? */
 258                 if (data_byte_counter == NUM_DATA_BYTES) {
 259                         log_dmm_packet(pbuf);
 260                         data_byte_counter = 0;
 261                         if (dmm == VOLTCRAFT_VC820) {
 262                                 if (!sr_fs9721_packet_valid(pbuf)) {
 263                                         sr_err("Invalid packet.");
 264                                         return TRUE;
 265                                 }
 266                         }
 267                         decode_packet(sdi, dmm, pbuf);
 268                         memset(pbuf, 0x00, NUM_DATA_BYTES);
 269                 }
 270         }
 271
 272         /* Abort acquisition if we acquired enough samples. */
 273         if (devc->limit_samples && devc->num_samples >= devc->limit_samples) {
 274                 sr_info("Requested number of samples reached.");
 275                 sdi->driver->dev_acquisition_stop(sdi, cb_data);
 276         }
 277
 278         return TRUE;
 279 }
 280
 281 SR_PRIV int uni_t_ut61d_receive_data(int fd, int revents, void *cb_data)
 282 {
 283         return uni_t_dmm_receive_data(fd, revents, UNI_T_UT61D, cb_data);
 284 }
 285
 286 SR_PRIV int voltcraft_vc820_receive_data(int fd, int revents, void *cb_data)
 287 {
 288         return uni_t_dmm_receive_data(fd, revents, VOLTCRAFT_VC820, cb_data);
 289 }