src/hardware/chronovu-la/protocol.c

   1 /*
   2  * This file is part of the libsigrok project.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2011-2014 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, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18  */
  19
  20 #include <config.h>
  21 #include "protocol.h"
  22
  23 SR_PRIV const struct cv_profile cv_profiles[] = {
  24         { CHRONOVU_LA8,  "LA8",  "ChronoVu LA8",  8,  SR_MHZ(100), 2, 0.8388608 },
  25         { CHRONOVU_LA16, "LA16", "ChronoVu LA16", 16, SR_MHZ(200), 4, 0.042 },
  26         ALL_ZERO
  27 };
  28
  29 /* LA8: channels are numbered 0-7. LA16: channels are numbered 0-15. */
  30 SR_PRIV const char *cv_channel_names[] = {
  31         "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7",
  32         "8", "9", "10", "11", "12", "13", "14", "15",
  33 };
  34
  35 static int close_usb_reset_sequencer(struct dev_context *devc);
  36
  37 SR_PRIV void cv_fill_samplerates_if_needed(const struct sr_dev_inst *sdi)
  38 {
  39         int i;
  40         struct dev_context *devc;
  41
  42         devc = sdi->priv;
  43
  44         if (devc->samplerates[0] != 0)
  45                 return;
  46
  47         for (i = 0; i < 255; i++)
  48                 devc->samplerates[254 - i] = devc->prof->max_samplerate / (i + 1);
  49 }
  50
  51 /**
  52  * Check if the given samplerate is supported by the hardware.
  53  *
  54  * @param sdi Device instance.
  55  * @param samplerate The samplerate (in Hz) to check.
  56  *
  57  * @return 1 if the samplerate is supported/valid, 0 otherwise.
  58  */
  59 static int is_valid_samplerate(const struct sr_dev_inst *sdi,
  60                                uint64_t samplerate)
  61 {
  62         int i;
  63         struct dev_context *devc;
  64
  65         devc = sdi->priv;
  66
  67         cv_fill_samplerates_if_needed(sdi);
  68
  69         for (i = 0; i < 255; i++) {
  70                 if (devc->samplerates[i] == samplerate)
  71                         return 1;
  72         }
  73
  74         sr_err("Invalid samplerate (%" PRIu64 "Hz).", samplerate);
  75
  76         return 0;
  77 }
  78
  79 /**
  80  * Convert a samplerate (in Hz) to the 'divcount' value the device wants.
  81  *
  82  * The divcount value can be 0x00 - 0xfe (0xff is not valid).
  83  *
  84  * LA8:
  85  * sample period = (divcount + 1) * 10ns.
  86  * divcount = 0x00: 10ns period, 100MHz samplerate.
  87  * divcount = 0xfe: 2550ns period, 392.15kHz samplerate.
  88  *
  89  * LA16:
  90  * sample period = (divcount + 1) * 5ns.
  91  * divcount = 0x00: 5ns period, 200MHz samplerate.
  92  * divcount = 0xfe: 1275ns period, ~784.31kHz samplerate.
  93  *
  94  * @param sdi Device instance.
  95  * @param samplerate The samplerate in Hz.
  96  *
  97  * @return The divcount value as needed by the hardware, or 0xff upon errors.
  98  */
  99 SR_PRIV uint8_t cv_samplerate_to_divcount(const struct sr_dev_inst *sdi,
 100                                           uint64_t samplerate)
 101 {
 102         struct dev_context *devc;
 103
 104         devc = sdi->priv;
 105
 106         if (samplerate == 0) {
 107                 sr_err("Can't convert invalid samplerate of 0 Hz.");
 108                 return 0xff;
 109         }
 110
 111         if (!is_valid_samplerate(sdi, samplerate)) {
 112                 sr_err("Can't get divcount, samplerate invalid.");
 113                 return 0xff;
 114         }
 115
 116         return (devc->prof->max_samplerate / samplerate) - 1;
 117 }
 118
 119 /**
 120  * Write data of a certain length to the FTDI device.
 121  *
 122  * @param devc The struct containing private per-device-instance data. Must not
 123  *             be NULL. devc->ftdic must not be NULL either.
 124  * @param buf The buffer containing the data to write. Must not be NULL.
 125  * @param size The number of bytes to write. Must be > 0.
 126  *
 127  * @return The number of bytes written, or a negative value upon errors.
 128  */
 129 SR_PRIV int cv_write(struct dev_context *devc, uint8_t *buf, int size)
 130 {
 131         int bytes_written;
 132
 133         /* Note: Caller ensures devc/devc->ftdic/buf != NULL and size > 0. */
 134
 135         bytes_written = ftdi_write_data(devc->ftdic, buf, size);
 136
 137         if (bytes_written < 0) {
 138                 sr_err("Failed to write data (%d): %s.",
 139                        bytes_written, ftdi_get_error_string(devc->ftdic));
 140                 (void) close_usb_reset_sequencer(devc); /* Ignore errors. */
 141         } else if (bytes_written != size) {
 142                 sr_err("Failed to write data, only %d/%d bytes written.",
 143                        size, bytes_written);
 144                 (void) close_usb_reset_sequencer(devc); /* Ignore errors. */
 145         }
 146
 147         return bytes_written;
 148 }
 149
 150 /**
 151  * Read a certain amount of bytes from the FTDI device.
 152  *
 153  * @param devc The struct containing private per-device-instance data. Must not
 154  *             be NULL. devc->ftdic must not be NULL either.
 155  * @param buf The buffer where the received data will be stored. Must not
 156  *            be NULL.
 157  * @param size The number of bytes to read. Must be >= 1.
 158  *
 159  * @return The number of bytes read, or a negative value upon errors.
 160  */
 161 static int cv_read(struct dev_context *devc, uint8_t *buf, int size)
 162 {
 163         int bytes_read;
 164
 165         /* Note: Caller ensures devc/devc->ftdic/buf != NULL and size > 0. */
 166
 167         bytes_read = ftdi_read_data(devc->ftdic, buf, size);
 168
 169         if (bytes_read < 0) {
 170                 sr_err("Failed to read data (%d): %s.",
 171                        bytes_read, ftdi_get_error_string(devc->ftdic));
 172         } else if (bytes_read != size) {
 173                 // sr_err("Failed to read data, only %d/%d bytes read.",
 174                 //        bytes_read, size);
 175         }
 176
 177         return bytes_read;
 178 }
 179
 180 /**
 181  * Close the USB port and reset the sequencer logic.
 182  *
 183  * @param devc The struct containing private per-device-instance data.
 184  *
 185  * @return SR_OK upon success, SR_ERR_ARG upon invalid arguments.
 186  */
 187 static int close_usb_reset_sequencer(struct dev_context *devc)
 188 {
 189         /* Magic sequence of bytes for resetting the sequencer logic. */
 190         uint8_t buf[8] = {0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01};
 191         int ret;
 192
 193         /* Note: Caller checked that devc and devc->ftdic != NULL. */
 194
 195         if (devc->ftdic->usb_dev) {
 196                 /* Reset the sequencer logic, then wait 100ms. */
 197                 sr_dbg("Resetting sequencer logic.");
 198                 (void) cv_write(devc, buf, 8); /* Ignore errors. */
 199                 g_usleep(100 * 1000);
 200
 201                 /* Purge FTDI buffers, then reset and close the FTDI device. */
 202                 sr_dbg("Purging buffers, resetting+closing FTDI device.");
 203
 204                 /* Log errors, but ignore them (i.e., don't abort). */
 205                 if ((ret = PURGE_FTDI_BOTH(devc->ftdic)) < 0)
 206                         sr_err("Failed to purge FTDI buffers (%d): %s.",
 207                                ret, ftdi_get_error_string(devc->ftdic));
 208                 if ((ret = ftdi_usb_reset(devc->ftdic)) < 0)
 209                         sr_err("Failed to reset FTDI device (%d): %s.",
 210                                ret, ftdi_get_error_string(devc->ftdic));
 211                 if ((ret = ftdi_usb_close(devc->ftdic)) < 0)
 212                         sr_err("Failed to close FTDI device (%d): %s.",
 213                                ret, ftdi_get_error_string(devc->ftdic));
 214         }
 215
 216         /* Close USB device, deinitialize and free the FTDI context. */
 217         ftdi_free(devc->ftdic);
 218         devc->ftdic = NULL;
 219
 220         return SR_OK;
 221 }
 222
 223 /**
 224  * Reset the ChronoVu device.
 225  *
 226  * A reset is required after a failed read/write operation or upon timeouts.
 227  *
 228  * @param devc The struct containing private per-device-instance data.
 229  *
 230  * @return SR_OK upon success, SR_ERR upon failure.
 231  */
 232 static int reset_device(struct dev_context *devc)
 233 {
 234         uint8_t buf[BS];
 235         gint64 done, now;
 236         int bytes_read;
 237
 238         /* Note: Caller checked that devc and devc->ftdic != NULL. */
 239
 240         sr_dbg("Resetting the device.");
 241
 242         /*
 243          * Purge pending read data from the FTDI hardware FIFO until
 244          * no more data is left, or a timeout occurs (after 20s).
 245          */
 246         done = (20 * G_TIME_SPAN_SECOND) + g_get_monotonic_time();
 247         do {
 248                 /* Try to read bytes until none are left (or errors occur). */
 249                 bytes_read = cv_read(devc, (uint8_t *)&buf, BS);
 250                 now = g_get_monotonic_time();
 251         } while ((done > now) && (bytes_read > 0));
 252
 253         /* Reset the sequencer logic and close the USB port. */
 254         (void) close_usb_reset_sequencer(devc); /* Ignore errors. */
 255
 256         sr_dbg("Device reset finished.");
 257
 258         return SR_OK;
 259 }
 260
 261 SR_PRIV int cv_convert_trigger(const struct sr_dev_inst *sdi)
 262 {
 263         struct dev_context *devc;
 264         struct sr_trigger *trigger;
 265         struct sr_trigger_stage *stage;
 266         struct sr_trigger_match *match;
 267         const GSList *l, *m;
 268         uint16_t channel_bit;
 269
 270         devc = sdi->priv;
 271         devc->trigger_pattern = 0x0000; /* Default to "low" trigger. */
 272         devc->trigger_mask = 0x0000; /* Default to "don't care". */
 273         devc->trigger_edgemask = 0x0000; /* Default to "state triggered". */
 274
 275         if (!(trigger = sr_session_trigger_get(sdi->session)))
 276                 return SR_OK;
 277
 278         if (g_slist_length(trigger->stages) > 1) {
 279                 sr_err("This device only supports 1 trigger stage.");
 280                 return SR_ERR;
 281         }
 282
 283         for (l = trigger->stages; l; l = l->next) {
 284                 stage = l->data;
 285                 for (m = stage->matches; m; m = m->next) {
 286                         match = m->data;
 287                         if (!match->channel->enabled)
 288                                 /* Ignore disabled channels with a trigger. */
 289                                 continue;
 290                         if (devc->prof->model == CHRONOVU_LA8 &&
 291                                         (match->match == SR_TRIGGER_RISING
 292                                         || match->match == SR_TRIGGER_FALLING)) {
 293                                 sr_err("This model supports only simple triggers.");
 294                                 return SR_ERR;
 295                         }
 296                         channel_bit = (1 << (match->channel->index));
 297
 298                         /* state: 1 == high, edge: 1 == rising edge. */
 299                         if (match->match == SR_TRIGGER_ONE
 300                                         || match->match == SR_TRIGGER_RISING)
 301                                 devc->trigger_pattern |= channel_bit;
 302
 303                         /* LA8 and LA16 support state triggering. */
 304                         if (match->match == SR_TRIGGER_ONE
 305                                         || match->match == SR_TRIGGER_ZERO)
 306                                 devc->trigger_mask |= channel_bit;
 307
 308                         /* LA16 (but not LA8) supports edge triggering. */
 309                         if ((devc->prof->model == CHRONOVU_LA16)) {
 310                                 if (match->match == SR_TRIGGER_RISING
 311                                                 || match->match == SR_TRIGGER_FALLING)
 312                                                 devc->trigger_edgemask |= channel_bit;
 313                         }
 314                 }
 315         }
 316
 317         sr_dbg("Trigger pattern/mask/edgemask = 0x%04x / 0x%04x / 0x%04x.",
 318                         devc->trigger_pattern, devc->trigger_mask,
 319                         devc->trigger_edgemask);
 320
 321         return SR_OK;
 322 }
 323
 324 SR_PRIV int cv_set_samplerate(const struct sr_dev_inst *sdi, uint64_t samplerate)
 325 {
 326         struct dev_context *devc;
 327
 328         /* Note: Caller checked that sdi and sdi->priv != NULL. */
 329
 330         devc = sdi->priv;
 331
 332         sr_spew("Trying to set samplerate to %" PRIu64 "Hz.", samplerate);
 333
 334         cv_fill_samplerates_if_needed(sdi);
 335
 336         /* Check if this is a samplerate supported by the hardware. */
 337         if (!is_valid_samplerate(sdi, samplerate)) {
 338                 sr_dbg("Failed to set invalid samplerate (%" PRIu64 "Hz).",
 339                        samplerate);
 340                 return SR_ERR;
 341         }
 342
 343         devc->cur_samplerate = samplerate;
 344
 345         sr_dbg("Samplerate set to %" PRIu64 "Hz.", devc->cur_samplerate);
 346
 347         return SR_OK;
 348 }
 349
 350 /**
 351  * Get a block of data from the device.
 352  *
 353  * @param devc The struct containing private per-device-instance data. Must not
 354  *             be NULL. devc->ftdic must not be NULL either.
 355  *
 356  * @return SR_OK upon success, or SR_ERR upon errors.
 357  */
 358 SR_PRIV int cv_read_block(struct dev_context *devc)
 359 {
 360         int i, byte_offset, m, mi, p, q, index, bytes_read;
 361         gint64 now;
 362
 363         /* Note: Caller checked that devc and devc->ftdic != NULL. */
 364
 365         sr_spew("Reading block %d.", devc->block_counter);
 366
 367         bytes_read = cv_read(devc, devc->mangled_buf, BS);
 368
 369         /* If first block read got 0 bytes, retry until success or timeout. */
 370         if ((bytes_read == 0) && (devc->block_counter == 0)) {
 371                 do {
 372                         sr_spew("Reading block 0 (again).");
 373                         /* Note: If bytes_read < 0 cv_read() will log errors. */
 374                         bytes_read = cv_read(devc, devc->mangled_buf, BS);
 375                         now = g_get_monotonic_time();
 376                 } while ((devc->done > now) && (bytes_read == 0));
 377         }
 378
 379         /* Check if block read was successful or a timeout occurred. */
 380         if (bytes_read != BS) {
 381                 sr_err("Trigger timed out. Bytes read: %d.", bytes_read);
 382                 (void) reset_device(devc); /* Ignore errors. */
 383                 return SR_ERR;
 384         }
 385
 386         /* De-mangle the data. */
 387         sr_spew("Demangling block %d.", devc->block_counter);
 388         byte_offset = devc->block_counter * BS;
 389         m = byte_offset / (1024 * 1024);
 390         mi = m * (1024 * 1024);
 391         for (i = 0; i < BS; i++) {
 392                 if (devc->prof->model == CHRONOVU_LA8) {
 393                         p = i & (1 << 0);
 394                         index = m * 2 + (((byte_offset + i) - mi) / 2) * 16;
 395                         index += (devc->divcount == 0) ? p : (1 - p);
 396                 } else {
 397                         p = i & (1 << 0);
 398                         q = i & (1 << 1);
 399                         index = m * 4 + (((byte_offset + i) - mi) / 4) * 32;
 400                         index += q + (1 - p);
 401                 }
 402                 devc->final_buf[index] = devc->mangled_buf[i];
 403         }
 404
 405         return SR_OK;
 406 }
 407
 408 SR_PRIV void cv_send_block_to_session_bus(const struct sr_dev_inst *sdi, int block)
 409 {
 410         int i, idx;
 411         uint8_t sample, expected_sample, tmp8;
 412         struct sr_datafeed_packet packet;
 413         struct sr_datafeed_logic logic;
 414         int trigger_point; /* Relative trigger point (in this block). */
 415         struct dev_context *devc;
 416
 417         /* Note: Caller ensures devc/devc->ftdic != NULL and block > 0. */
 418
 419         devc = sdi->priv;
 420
 421         /* TODO: Implement/test proper trigger support for the LA16. */
 422
 423         /* Check if we can find the trigger condition in this block. */
 424         trigger_point = -1;
 425         expected_sample = devc->trigger_pattern & devc->trigger_mask;
 426         for (i = 0; i < BS; i++) {
 427                 /* Don't continue if the trigger was found previously. */
 428                 if (devc->trigger_found)
 429                         break;
 430
 431                 /*
 432                  * Also, don't continue if triggers are "don't care", i.e. if
 433                  * no trigger conditions were specified by the user. In that
 434                  * case we don't want to send an SR_DF_TRIGGER packet at all.
 435                  */
 436                 if (devc->trigger_mask == 0x0000)
 437                         break;
 438
 439                 sample = *(devc->final_buf + (block * BS) + i);
 440
 441                 if ((sample & devc->trigger_mask) == expected_sample) {
 442                         trigger_point = i;
 443                         devc->trigger_found = 1;
 444                         break;
 445                 }
 446         }
 447
 448         /* Swap low and high bytes of the 16-bit LA16 samples. */
 449         if (devc->prof->model == CHRONOVU_LA16) {
 450                 for (i = 0; i < BS; i += 2) {
 451                         idx = (block * BS) + i;
 452                         tmp8 = devc->final_buf[idx];
 453                         devc->final_buf[idx] = devc->final_buf[idx + 1];
 454                         devc->final_buf[idx + 1] = tmp8;
 455                 }
 456         }
 457
 458         /* If no trigger was found, send one SR_DF_LOGIC packet. */
 459         if (trigger_point == -1) {
 460                 /* Send an SR_DF_LOGIC packet to the session bus. */
 461                 sr_spew("Sending SR_DF_LOGIC packet (%d bytes) for "
 462                         "block %d.", BS, block);
 463                 packet.type = SR_DF_LOGIC;
 464                 packet.payload = &logic;
 465                 logic.length = BS;
 466                 logic.unitsize = devc->prof->num_channels / 8;
 467                 logic.data = devc->final_buf + (block * BS);
 468                 sr_session_send(sdi, &packet);
 469                 return;
 470         }
 471
 472         /*
 473          * We found the trigger, so some special handling is needed. We have
 474          * to send an SR_DF_LOGIC packet with the samples before the trigger
 475          * (if any), then the SD_DF_TRIGGER packet itself, then another
 476          * SR_DF_LOGIC packet with the samples after the trigger (if any).
 477          */
 478
 479         /* TODO: Send SR_DF_TRIGGER packet before or after the actual sample? */
 480
 481         /* If at least one sample is located before the trigger... */
 482         if (trigger_point > 0) {
 483                 /* Send pre-trigger SR_DF_LOGIC packet to the session bus. */
 484                 sr_spew("Sending pre-trigger SR_DF_LOGIC packet, "
 485                         "start = %d, length = %d.", block * BS, trigger_point);
 486                 packet.type = SR_DF_LOGIC;
 487                 packet.payload = &logic;
 488                 logic.length = trigger_point;
 489                 logic.unitsize = devc->prof->num_channels / 8;
 490                 logic.data = devc->final_buf + (block * BS);
 491                 sr_session_send(sdi, &packet);
 492         }
 493
 494         /* Send the SR_DF_TRIGGER packet to the session bus. */
 495         sr_spew("Sending SR_DF_TRIGGER packet, sample = %d.",
 496                 (block * BS) + trigger_point);
 497         std_session_send_df_trigger(sdi);
 498
 499         /* If at least one sample is located after the trigger... */
 500         if (trigger_point < (BS - 1)) {
 501                 /* Send post-trigger SR_DF_LOGIC packet to the session bus. */
 502                 sr_spew("Sending post-trigger SR_DF_LOGIC packet, "
 503                         "start = %d, length = %d.",
 504                         (block * BS) + trigger_point, BS - trigger_point);
 505                 packet.type = SR_DF_LOGIC;
 506                 packet.payload = &logic;
 507                 logic.length = BS - trigger_point;
 508                 logic.unitsize = devc->prof->num_channels / 8;
 509                 logic.data = devc->final_buf + (block * BS) + trigger_point;
 510                 sr_session_send(sdi, &packet);
 511         }
 512 }