hardware/uni-t-dmm/protocol.c

   1 /*
   2  * This file is part of the libsigrok project.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012-2013 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-D02 RS232 cable.
  34  *
  35  * This driver is meant to support all USB/HID 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/tested.
  38  * The UT-D02 RS232 cable is handled by the 'serial-dmm' driver.
  39  *
  40  * The data for one DMM packet (e.g. 14 bytes if the respective DMM uses a
  41  * Fortune Semiconductor FS9922-DMM4 chip) is spread across multiple
  42  * 8-byte chunks.
  43  *
  44  * An 8-byte chunk looks like this:
  45  *  - Byte 0: 0xfz, where z is the number of actual data bytes in this chunk.
  46  *  - Bytes 1-7: z data bytes, the rest of the bytes should be ignored.
  47  *
  48  * Example:
  49  *  f0 00 00 00 00 00 00 00 (no data bytes)
  50  *  f2 55 77 00 00 00 00 00 (2 data bytes, 0x55 and 0x77)
  51  *  f1 d1 00 00 00 00 00 00 (1 data byte, 0xd1)
  52  *
  53  * Chips and serial settings used in UNI-T DMMs (and rebranded ones):
  54  *  - Tecpel DMM-8060: ? (very likely Fortune Semiconductor FS9721_LP3)
  55  *  - Tecpel DMM-8061: ? (very likely Fortune Semiconductor FS9721_LP3)
  56  *  - UNI-T UT108: ?
  57  *  - UNI-T UT109: ?
  58  *  - UNI-T UT30A: ?
  59  *  - UNI-T UT30E: ?
  60  *  - UNI-T UT60E: Fortune Semiconductor FS9721_LP3
  61  *  - UNI-T UT60G: ?
  62  *  - UNI-T UT61B: ?
  63  *  - UNI-T UT61C: ?
  64  *  - UNI-T UT61D: Fortune Semiconductor FS9922-DMM4
  65  *  - UNI-T UT61E: Cyrustek ES51922
  66  *  - UNI-T UT70B: ?
  67  *  - Voltcraft VC-820: Fortune Semiconductor FS9721_LP3
  68  *  - Voltcraft VC-830: Fortune Semiconductor FS9922-DMM4
  69  *  - Voltcraft VC-840: Fortune Semiconductor FS9721_LP3
  70  *  - ...
  71  */
  72
  73 static void decode_packet(struct sr_dev_inst *sdi, int dmm, const uint8_t *buf,
  74                           void *info)
  75 {
  76         struct dev_context *devc;
  77         struct sr_datafeed_packet packet;
  78         struct sr_datafeed_analog analog;
  79         float floatval;
  80         int ret;
  81
  82         devc = sdi->priv;
  83         memset(&analog, 0, sizeof(struct sr_datafeed_analog));
  84
  85         /* Parse the protocol packet. */
  86         ret = udmms[dmm].packet_parse(buf, &floatval, &analog, info);
  87         if (ret != SR_OK) {
  88                 sr_dbg("Invalid DMM packet, ignoring.");
  89                 return;
  90         }
  91
  92         /* If this DMM needs additional handling, call the resp. function. */
  93         if (udmms[dmm].dmm_details)
  94                 udmms[dmm].dmm_details(&analog, info);
  95
  96         /* Send a sample packet with one analog value. */
  97         analog.probes = sdi->probes;
  98         analog.num_samples = 1;
  99         analog.data = &floatval;
 100         packet.type = SR_DF_ANALOG;
 101         packet.payload = &analog;
 102         sr_session_send(devc->cb_data, &packet);
 103
 104         /* Increase sample count. */
 105         devc->num_samples++;
 106 }
 107
 108 static int hid_chip_init(struct sr_dev_inst *sdi, uint16_t baudrate)
 109 {
 110         int ret;
 111         uint8_t buf[5];
 112         struct sr_usb_dev_inst *usb;
 113
 114         usb = sdi->conn;
 115
 116         /* Detach kernel drivers which grabbed this device (if any). */
 117         if (libusb_kernel_driver_active(usb->devhdl, 0) == 1) {
 118                 ret = libusb_detach_kernel_driver(usb->devhdl, 0);
 119                 if (ret < 0) {
 120                         sr_err("Failed to detach kernel driver: %s.",
 121                                libusb_error_name(ret));
 122                         return SR_ERR;
 123                 }
 124                 sr_dbg("Successfully detached kernel driver.");
 125         } else {
 126                 sr_dbg("No need to detach a kernel driver.");
 127         }
 128
 129         /* Claim interface 0. */
 130         if ((ret = libusb_claim_interface(usb->devhdl, 0)) < 0) {
 131                 sr_err("Failed to claim interface 0: %s.",
 132                        libusb_error_name(ret));
 133                 return SR_ERR;
 134         }
 135         sr_dbg("Successfully claimed interface 0.");
 136
 137         /* Set data for the HID feature report (e.g. baudrate). */
 138         buf[0] = baudrate & 0xff;        /* Baudrate, LSB */
 139         buf[1] = (baudrate >> 8) & 0xff; /* Baudrate, MSB */
 140         buf[2] = 0x00;                   /* Unknown/unused (?) */
 141         buf[3] = 0x00;                   /* Unknown/unused (?) */
 142         buf[4] = 0x03;                   /* Unknown, always 0x03. */
 143
 144         /* Send HID feature report to setup the baudrate/chip. */
 145         sr_dbg("Sending initial HID feature report.");
 146         sr_spew("HID init = 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x (%d baud)",
 147                 buf[0], buf[1], buf[2], buf[3], buf[4], baudrate);
 148         ret = libusb_control_transfer(
 149                 usb->devhdl, /* libusb device handle */
 150                 LIBUSB_REQUEST_TYPE_CLASS |
 151                 LIBUSB_RECIPIENT_INTERFACE |
 152                 LIBUSB_ENDPOINT_OUT,
 153                 9, /* bRequest: HID set_report */
 154                 0x300, /* wValue: HID feature, report number 0 */
 155                 0, /* wIndex: interface 0 */
 156                 (unsigned char *)&buf, /* payload buffer */
 157                 5, /* wLength: 5 bytes payload */
 158                 1000 /* timeout (ms) */);
 159
 160         if (ret < 0) {
 161                 sr_err("HID feature report error: %s.", libusb_error_name(ret));
 162                 return SR_ERR;
 163         }
 164
 165         if (ret != 5) {
 166                 /* TODO: Handle better by also sending the remaining bytes. */
 167                 sr_err("Short packet: sent %d/5 bytes.", ret);
 168                 return SR_ERR;
 169         }
 170
 171         sr_dbg("Successfully sent initial HID feature report.");
 172
 173         return SR_OK;
 174 }
 175
 176 static void log_8byte_chunk(const uint8_t *buf)
 177 {
 178         sr_spew("8-byte chunk: %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x "
 179                 "(%d data bytes)", buf[0], buf[1], buf[2], buf[3],
 180                 buf[4], buf[5], buf[6], buf[7], (buf[0] & 0x0f));
 181 }
 182
 183 static void log_dmm_packet(const uint8_t *buf)
 184 {
 185         sr_dbg("DMM packet:   %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x"
 186                " %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x",
 187                buf[0], buf[1], buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[6],
 188                buf[7], buf[8], buf[9], buf[10], buf[11], buf[12], buf[13]);
 189 }
 190
 191 static int get_and_handle_data(struct sr_dev_inst *sdi, int dmm, void *info)
 192 {
 193         struct dev_context *devc;
 194         uint8_t buf[CHUNK_SIZE], *pbuf;
 195         int i, ret, len, num_databytes_in_chunk;
 196         struct sr_usb_dev_inst *usb;
 197
 198         devc = sdi->priv;
 199         usb = sdi->conn;
 200         pbuf = devc->protocol_buf;
 201
 202         /* On the first run, we need to init the HID chip. */
 203         if (devc->first_run) {
 204                 if ((ret = hid_chip_init(sdi, udmms[dmm].baudrate)) != SR_OK) {
 205                         sr_err("HID chip init failed: %d.", ret);
 206                         return SR_ERR;
 207                 }
 208                 memset(pbuf, 0x00, DMM_BUFSIZE);
 209                 devc->first_run = FALSE;
 210         }
 211
 212         memset(&buf, 0x00, CHUNK_SIZE);
 213
 214         /* Get data from EP2 using an interrupt transfer. */
 215         ret = libusb_interrupt_transfer(
 216                 usb->devhdl, /* libusb device handle */
 217                 LIBUSB_ENDPOINT_IN | 2, /* EP2, IN */
 218                 (unsigned char *)&buf, /* receive buffer */
 219                 CHUNK_SIZE, /* wLength */
 220                 &len, /* actually received byte count */
 221                 1000 /* timeout (ms) */);
 222
 223         if (ret < 0) {
 224                 sr_err("USB receive error: %s.", libusb_error_name(ret));
 225                 return SR_ERR;
 226         }
 227
 228         if (len != CHUNK_SIZE) {
 229                 sr_err("Short packet: received %d/%d bytes.", len, CHUNK_SIZE);
 230                 /* TODO: Print the bytes? */
 231                 return SR_ERR;
 232         }
 233
 234         log_8byte_chunk((const uint8_t *)&buf);
 235
 236         /* If there are no data bytes just return (without error). */
 237         if (buf[0] == 0xf0)
 238                 return SR_OK;
 239
 240         devc->bufoffset = 0;
 241
 242         /* Append the 1-7 data bytes of this chunk to pbuf. */
 243         num_databytes_in_chunk = buf[0] & 0x0f;
 244         for (i = 0; i < num_databytes_in_chunk; i++)
 245                 pbuf[devc->buflen++] = buf[1 + i];
 246
 247         /* Now look for packets in that data. */
 248         while ((devc->buflen - devc->bufoffset) >= udmms[dmm].packet_size) {
 249                 if (udmms[dmm].packet_valid(pbuf + devc->bufoffset)) {
 250                         log_dmm_packet(pbuf + devc->bufoffset);
 251                         decode_packet(sdi, dmm, pbuf + devc->bufoffset, info);
 252                         devc->bufoffset += udmms[dmm].packet_size;
 253                 } else {
 254                         devc->bufoffset++;
 255                 }
 256         }
 257
 258         /* Move remaining bytes to beginning of buffer. */
 259         for (i = 0; i < devc->buflen - devc->bufoffset; i++)
 260                 pbuf[i] = pbuf[devc->bufoffset + i];
 261         devc->buflen -= devc->bufoffset;
 262
 263         return SR_OK;
 264 }
 265
 266 static int receive_data(int fd, int revents, int dmm, void *info, void *cb_data)
 267 {
 268         int ret;
 269         struct sr_dev_inst *sdi;
 270         struct dev_context *devc;
 271         int64_t time_ms;
 272
 273         (void)fd;
 274         (void)revents;
 275
 276         sdi = cb_data;
 277         devc = sdi->priv;
 278
 279         if ((ret = get_and_handle_data(sdi, dmm, info)) != SR_OK)
 280                 return FALSE;
 281
 282         /* Abort acquisition if we acquired enough samples. */
 283         if (devc->limit_samples && devc->num_samples >= devc->limit_samples) {
 284                 sr_info("Requested number of samples reached.");
 285                 sdi->driver->dev_acquisition_stop(sdi, cb_data);
 286         }
 287
 288         if (devc->limit_msec) {
 289                 time_ms = (g_get_monotonic_time() - devc->starttime) / 1000;
 290                 if (time_ms > (int64_t)devc->limit_msec) {
 291                         sr_info("Requested time limit reached.");
 292                         sdi->driver->dev_acquisition_stop(sdi, cb_data);
 293                         return TRUE;
 294                 }
 295         }
 296
 297         return TRUE;
 298 }
 299
 300 #define RECEIVE_DATA(ID_UPPER, DMM_DRIVER) \
 301 SR_PRIV int receive_data_##ID_UPPER(int fd, int revents, void *cb_data) { \
 302         struct DMM_DRIVER##_info info; \
 303         return receive_data(fd, revents, ID_UPPER, &info, cb_data); }
 304
 305 /* Driver-specific receive_data() wrappers */
 306 RECEIVE_DATA(TECPEL_DMM_8060, fs9721)
 307 RECEIVE_DATA(TECPEL_DMM_8061, fs9721)
 308 RECEIVE_DATA(UNI_T_UT61D, fs9922)
 309 RECEIVE_DATA(UNI_T_UT61E, es51922)
 310 RECEIVE_DATA(VOLTCRAFT_VC820, fs9721)
 311 RECEIVE_DATA(VOLTCRAFT_VC830, fs9922)
 312 RECEIVE_DATA(VOLTCRAFT_VC840, fs9721)