src/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, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18  */
  19
  20 #include <config.h>
  21 #include <string.h>
  22 #include <glib.h>
  23 #include <libsigrok/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
  54 static void decode_packet(struct sr_dev_inst *sdi, const uint8_t *buf)
  55 {
  56         struct dev_context *devc;
  57         struct dmm_info *dmm;
  58         struct sr_datafeed_packet packet;
  59         struct sr_datafeed_analog analog;
  60         struct sr_analog_encoding encoding;
  61         struct sr_analog_meaning meaning;
  62         struct sr_analog_spec spec;
  63         float floatval;
  64         void *info;
  65         int ret;
  66
  67         devc = sdi->priv;
  68         dmm = (struct dmm_info *)sdi->driver;
  69         /* Note: digits/spec_digits will be overridden by the DMM parsers. */
  70         sr_analog_init(&analog, &encoding, &meaning, &spec, 0);
  71         info = g_malloc(dmm->info_size);
  72
  73         /* Parse the protocol packet. */
  74         ret = dmm->packet_parse(buf, &floatval, &analog, info);
  75         if (ret != SR_OK) {
  76                 sr_dbg("Invalid DMM packet, ignoring.");
  77                 g_free(info);
  78                 return;
  79         }
  80
  81         /* If this DMM needs additional handling, call the resp. function. */
  82         if (dmm->dmm_details)
  83                 dmm->dmm_details(&analog, info);
  84
  85         g_free(info);
  86
  87         /* Send a sample packet with one analog value. */
  88         analog.meaning->channels = sdi->channels;
  89         analog.num_samples = 1;
  90         analog.data = &floatval;
  91         packet.type = SR_DF_ANALOG;
  92         packet.payload = &analog;
  93         sr_session_send(sdi, &packet);
  94
  95         sr_sw_limits_update_samples_read(&devc->limits, 1);
  96 }
  97
  98 static int hid_chip_init(struct sr_dev_inst *sdi, uint16_t baudrate)
  99 {
 100         int ret;
 101         uint8_t buf[5];
 102         struct sr_usb_dev_inst *usb;
 103
 104         usb = sdi->conn;
 105
 106         if (libusb_kernel_driver_active(usb->devhdl, 0) == 1) {
 107                 ret = libusb_detach_kernel_driver(usb->devhdl, 0);
 108                 if (ret < 0) {
 109                         sr_err("Failed to detach kernel driver: %s.",
 110                                libusb_error_name(ret));
 111                         return SR_ERR;
 112                 }
 113         }
 114
 115         if ((ret = libusb_claim_interface(usb->devhdl, 0)) < 0) {
 116                 sr_err("Failed to claim interface 0: %s.",
 117                        libusb_error_name(ret));
 118                 return SR_ERR;
 119         }
 120
 121         /* Set data for the HID feature report (e.g. baudrate). */
 122         buf[0] = baudrate & 0xff;        /* Baudrate, LSB */
 123         buf[1] = (baudrate >> 8) & 0xff; /* Baudrate, MSB */
 124         buf[2] = 0x00;                   /* Unknown/unused (?) */
 125         buf[3] = 0x00;                   /* Unknown/unused (?) */
 126         buf[4] = 0x03;                   /* Unknown, always 0x03. */
 127
 128         /* Send HID feature report to setup the baudrate/chip. */
 129         sr_dbg("Sending initial HID feature report.");
 130         sr_spew("HID init = 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x (%d baud)",
 131                 buf[0], buf[1], buf[2], buf[3], buf[4], baudrate);
 132         ret = libusb_control_transfer(
 133                 usb->devhdl, /* libusb device handle */
 134                 LIBUSB_REQUEST_TYPE_CLASS |
 135                 LIBUSB_RECIPIENT_INTERFACE |
 136                 LIBUSB_ENDPOINT_OUT,
 137                 9, /* bRequest: HID set_report */
 138                 0x300, /* wValue: HID feature, report number 0 */
 139                 0, /* wIndex: interface 0 */
 140                 (unsigned char *)&buf, /* payload buffer */
 141                 5, /* wLength: 5 bytes payload */
 142                 1000 /* timeout (ms) */);
 143
 144         if (ret < 0) {
 145                 sr_err("HID feature report error: %s.", libusb_error_name(ret));
 146                 return SR_ERR;
 147         }
 148
 149         if (ret != 5) {
 150                 /* TODO: Handle better by also sending the remaining bytes. */
 151                 sr_err("Short packet: sent %d/5 bytes.", ret);
 152                 return SR_ERR;
 153         }
 154
 155         return SR_OK;
 156 }
 157
 158 static void log_8byte_chunk(const uint8_t *buf)
 159 {
 160         sr_spew("8-byte chunk: %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x "
 161                 "(%d data bytes)", buf[0], buf[1], buf[2], buf[3],
 162                 buf[4], buf[5], buf[6], buf[7], (buf[0] & 0x0f));
 163 }
 164
 165 static void log_dmm_packet(const uint8_t *buf)
 166 {
 167         GString *text;
 168
 169         text = sr_hexdump_new(buf, 14);
 170         sr_dbg("DMM packet:   %s", text->str);
 171         sr_hexdump_free(text);
 172 }
 173
 174 static int get_and_handle_data(struct sr_dev_inst *sdi)
 175 {
 176         struct dev_context *devc;
 177         struct dmm_info *dmm;
 178         uint8_t buf[CHUNK_SIZE], *pbuf;
 179         int i, ret, len, num_databytes_in_chunk;
 180         struct sr_usb_dev_inst *usb;
 181
 182         devc = sdi->priv;
 183         dmm = (struct dmm_info *)sdi->driver;
 184         usb = sdi->conn;
 185         pbuf = devc->protocol_buf;
 186
 187         /* On the first run, we need to init the HID chip. */
 188         if (devc->first_run) {
 189                 if ((ret = hid_chip_init(sdi, dmm->baudrate)) != SR_OK) {
 190                         sr_err("HID chip init failed: %d.", ret);
 191                         return SR_ERR;
 192                 }
 193                 memset(pbuf, 0x00, DMM_BUFSIZE);
 194                 devc->first_run = FALSE;
 195         }
 196
 197         memset(&buf, 0x00, CHUNK_SIZE);
 198
 199         /* Get data from EP2 using an interrupt transfer. */
 200         ret = libusb_interrupt_transfer(
 201                 usb->devhdl, /* libusb device handle */
 202                 LIBUSB_ENDPOINT_IN | 2, /* EP2, IN */
 203                 (unsigned char *)&buf, /* receive buffer */
 204                 CHUNK_SIZE, /* wLength */
 205                 &len, /* actually received byte count */
 206                 1000 /* timeout (ms) */);
 207
 208         if (ret < 0) {
 209                 sr_err("USB receive error: %s.", libusb_error_name(ret));
 210                 return SR_ERR;
 211         }
 212
 213         if (len != CHUNK_SIZE) {
 214                 sr_err("Short packet: received %d/%d bytes.", len, CHUNK_SIZE);
 215                 /* TODO: Print the bytes? */
 216                 return SR_ERR;
 217         }
 218
 219         log_8byte_chunk((const uint8_t *)&buf);
 220
 221         /* If there are no data bytes just return (without error). */
 222         if (buf[0] == 0xf0)
 223                 return SR_OK;
 224
 225         devc->bufoffset = 0;
 226
 227         /*
 228          * Append the 1-7 data bytes of this chunk to pbuf.
 229          *
 230          * Special case:
 231          * DMMs with Cyrustek ES51922 chip and UT71x DMMs need serial settings
 232          * of 7o1. The WCH CH9325 UART to USB/HID chip used in (some
 233          * versions of) the UNI-T UT-D04 cable however, will also send
 234          * the parity bit to the host in the 8-byte data chunks. This bit
 235          * is encoded in bit 7 of each of the 1-7 data bytes and must thus
 236          * be removed in order for the actual protocol parser to work properly.
 237          */
 238         num_databytes_in_chunk = buf[0] & 0x0f;
 239         for (i = 0; i < num_databytes_in_chunk; i++, devc->buflen++) {
 240                 pbuf[devc->buflen] = buf[1 + i];
 241                 if ((dmm->packet_parse == sr_es519xx_19200_14b_parse) ||
 242                     (dmm->packet_parse == sr_es519xx_19200_11b_parse) ||
 243                     (dmm->packet_parse == sr_es519xx_2400_11b_parse) ||
 244                     (dmm->packet_parse == sr_ut71x_parse)) {
 245                         /* Mask off the parity bit. */
 246                         pbuf[devc->buflen] &= ~(1 << 7);
 247                 }
 248         }
 249
 250         /* Now look for packets in that data. */
 251         while ((devc->buflen - devc->bufoffset) >= dmm->packet_size) {
 252                 if (dmm->packet_valid(pbuf + devc->bufoffset)) {
 253                         log_dmm_packet(pbuf + devc->bufoffset);
 254                         decode_packet(sdi, pbuf + devc->bufoffset);
 255                         devc->bufoffset += dmm->packet_size;
 256                 } else {
 257                         devc->bufoffset++;
 258                 }
 259         }
 260
 261         /* Move remaining bytes to beginning of buffer. */
 262         if (devc->bufoffset < devc->buflen)
 263                 memmove(pbuf, pbuf + devc->bufoffset, devc->buflen - devc->bufoffset);
 264         devc->buflen -= devc->bufoffset;
 265
 266         return SR_OK;
 267 }
 268
 269 SR_PRIV int uni_t_dmm_receive_data(int fd, int revents, void *cb_data)
 270 {
 271         int ret;
 272         struct sr_dev_inst *sdi;
 273         struct dev_context *devc;
 274
 275         (void)fd;
 276         (void)revents;
 277
 278         sdi = cb_data;
 279         devc = sdi->priv;
 280
 281         if ((ret = get_and_handle_data(sdi)) != SR_OK)
 282                 return FALSE;
 283
 284         /* Abort acquisition if we acquired enough samples. */
 285         if (sr_sw_limits_check(&devc->limits))
 286                 sr_dev_acquisition_stop(sdi);
 287
 288         return TRUE;
 289 }