src/input/raw_analog.c

   1 /*
   2  * This file is part of the libsigrok project.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2013 Bert Vermeulen <bert@biot.com>
   5  * Copyright (C) 2015 Stefan Brüns <stefan.bruens@rwth-aachen.de>
   6  *
   7  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  10  * (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  */
  20
  21 #include <config.h>
  22 #include <sys/types.h>
  23 #include <sys/stat.h>
  24 #include <unistd.h>
  25 #include <ctype.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <stdint.h>
  28 #include <libsigrok/libsigrok.h>
  29 #include "libsigrok-internal.h"
  30
  31 #define LOG_PREFIX "input/raw_analog"
  32
  33 /* How many bytes at a time to process and send to the session bus. */
  34 #define CHUNK_SIZE              (4 * 1024 * 1024)
  35 #define DEFAULT_NUM_CHANNELS    1
  36 #define DEFAULT_SAMPLERATE      0
  37
  38 struct context {
  39         gboolean started;
  40         int fmt_index;
  41         uint64_t samplerate;
  42         int samplesize;
  43         struct sr_datafeed_packet packet;
  44         struct sr_datafeed_analog analog;
  45         struct sr_analog_encoding encoding;
  46         struct sr_analog_meaning meaning;
  47         struct sr_analog_spec spec;
  48 };
  49
  50 struct sample_format {
  51         const char *fmt_name;
  52         struct sr_analog_encoding encoding;
  53 };
  54
  55 static const struct sample_format sample_formats[] =
  56 {
  57                                         // bytes, signed, floating, bigendian, digits, digits decimal, scale, offset
  58         { "S8 (-1..1)",                 { 1, TRUE,  FALSE, FALSE,  7, FALSE, { 1,                     128}, { 0, 1}}},
  59         { "S8 (-128..127)",             { 1, TRUE,  FALSE, FALSE,  7, FALSE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  60         { "U8 (0..1)",                  { 1, FALSE, FALSE, FALSE,  8, FALSE, { 1,                     255}, {-1, 2}}},
  61         { "U8 (0..255)",                { 1, FALSE, FALSE, FALSE,  8, FALSE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  62         { "S16_LE (-1..1)",             { 2, TRUE,  FALSE, FALSE, 15, FALSE, { 1,           INT16_MAX + 1}, { 0, 1}}},
  63         { "S16_LE (-32768..32767)",     { 2, TRUE,  FALSE, FALSE, 15, FALSE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  64         { "U16_LE (0..1)",              { 2, FALSE, FALSE, FALSE, 16, FALSE, { 1,              UINT16_MAX}, {-1, 2}}},
  65         { "U16_LE (0..65535)",          { 2, FALSE, FALSE, FALSE, 16, FALSE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  66         { "S16_BE (-1..1)",             { 2, TRUE,  FALSE, TRUE,  15, FALSE, { 1,           INT16_MAX + 1}, { 0, 1}}},
  67         { "S16_BE (-32768..32767)",     { 2, TRUE,  FALSE, TRUE,  15, FALSE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  68         { "U16_BE (0..1)",              { 2, FALSE, FALSE, TRUE,  16, FALSE, { 1,              UINT16_MAX}, {-1, 2}}},
  69         { "U16_BE (0..65535)",          { 2, FALSE, FALSE, TRUE,  16, FALSE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  70         { "S32_LE (-1..1)",             { 4, TRUE,  FALSE, FALSE, 31, FALSE, { 1, (uint64_t)INT32_MAX + 1}, { 0, 1}}},
  71         { "S32_LE (-2147483648..2147483647)", { 4, TRUE,  FALSE, FALSE, 31, FALSE, { 1,                 1}, { 0, 1}}},
  72         { "U32_LE (0..1)",              { 4, FALSE, FALSE, FALSE, 32, FALSE, { 1,              UINT32_MAX}, {-1, 2}}},
  73         { "U32_LE (0..4294967295)",     { 4, FALSE, FALSE, FALSE, 32, FALSE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  74         { "S32_BE (-1..1)",             { 4, TRUE,  FALSE, TRUE,  31, FALSE, { 1, (uint64_t)INT32_MAX + 1}, { 0, 1}}},
  75         { "S32_BE (-2147483648..2147483647)", { 4, TRUE,  FALSE, TRUE,  31, FALSE, { 1,                 1}, { 0, 1}}},
  76         { "U32_BE (0..1)",              { 4, FALSE, FALSE, TRUE,  32, FALSE, { 1,              UINT32_MAX}, {-1, 2}}},
  77         { "U32_BE (0..4294967295)",     { 4, FALSE, FALSE, TRUE,  32, FALSE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  78         { "FLOAT_LE",                   { 4, TRUE,  TRUE,  FALSE,   6, TRUE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  79         { "FLOAT_BE",                   { 4, TRUE,  TRUE,  TRUE,    6, TRUE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  80         { "FLOAT64_LE",                 { 8, TRUE,  TRUE,  FALSE,  15, TRUE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  81         { "FLOAT64_BE",                 { 8, TRUE,  TRUE,  TRUE,   15, TRUE, { 1,                       1}, { 0, 1}}},
  82 };
  83
  84 static int parse_format_string(const char *format)
  85 {
  86         for (unsigned int i = 0; i < ARRAY_SIZE(sample_formats); i++) {
  87                 if (!strcmp(format, sample_formats[i].fmt_name))
  88                         return i;
  89         }
  90
  91         return -1;
  92 }
  93
  94 static void init_context(struct context *inc, const struct sample_format *fmt, GSList *channels)
  95 {
  96         inc->packet.type = SR_DF_ANALOG;
  97         inc->packet.payload = &inc->analog;
  98
  99         inc->analog.data = NULL;
 100         inc->analog.num_samples = 0;
 101         inc->analog.encoding = &inc->encoding;
 102         inc->analog.meaning = &inc->meaning;
 103         inc->analog.spec = &inc->spec;
 104
 105         memcpy(&inc->encoding, &fmt->encoding, sizeof(inc->encoding));
 106
 107         inc->meaning.mq = 0;
 108         inc->meaning.unit = 0;
 109         inc->meaning.mqflags = 0;
 110         inc->meaning.channels = channels;
 111
 112         inc->spec.spec_digits = 0;
 113 }
 114
 115 static int init(struct sr_input *in, GHashTable *options)
 116 {
 117         struct context *inc;
 118         int num_channels;
 119         char channelname[16];
 120         const char *format;
 121         int fmt_index;
 122
 123         num_channels = g_variant_get_int32(g_hash_table_lookup(options, "numchannels"));
 124         if (num_channels < 1) {
 125                 sr_err("Invalid value for numchannels: must be at least 1.");
 126                 return SR_ERR_ARG;
 127         }
 128
 129         format = g_variant_get_string(g_hash_table_lookup(options, "format"), NULL);
 130         if ((fmt_index = parse_format_string(format)) == -1) {
 131                 GString *formats = g_string_sized_new(200);
 132                 for (unsigned int i = 0; i < ARRAY_SIZE(sample_formats); i++)
 133                         g_string_append_printf(formats, "%s ", sample_formats[i].fmt_name);
 134                 sr_err("Invalid format '%s': must be one of: %s.",
 135                        format, formats->str);
 136                 g_string_free(formats, TRUE);
 137                 return SR_ERR_ARG;
 138         }
 139
 140         in->sdi = g_malloc0(sizeof(struct sr_dev_inst));
 141         in->priv = inc = g_malloc0(sizeof(struct context));
 142
 143         for (int i = 0; i < num_channels; i++) {
 144                 snprintf(channelname, sizeof(channelname) - 1, "CH%d", i + 1);
 145                 sr_channel_new(in->sdi, i, SR_CHANNEL_ANALOG, TRUE, channelname);
 146         }
 147
 148         inc->samplerate = g_variant_get_uint64(g_hash_table_lookup(options, "samplerate"));
 149         inc->samplesize = sample_formats[fmt_index].encoding.unitsize * num_channels;
 150         init_context(inc, &sample_formats[fmt_index], in->sdi->channels);
 151
 152         return SR_OK;
 153 }
 154
 155 static int process_buffer(struct sr_input *in)
 156 {
 157         struct context *inc;
 158         struct sr_datafeed_meta meta;
 159         struct sr_datafeed_packet packet;
 160         struct sr_config *src;
 161         unsigned int offset, chunk_size;
 162
 163         inc = in->priv;
 164         if (!inc->started) {
 165                 std_session_send_df_header(in->sdi);
 166
 167                 if (inc->samplerate) {
 168                         packet.type = SR_DF_META;
 169                         packet.payload = &meta;
 170                         src = sr_config_new(SR_CONF_SAMPLERATE, g_variant_new_uint64(inc->samplerate));
 171                         meta.config = g_slist_append(NULL, src);
 172                         sr_session_send(in->sdi, &packet);
 173                         g_slist_free(meta.config);
 174                         sr_config_free(src);
 175                 }
 176
 177                 inc->started = TRUE;
 178         }
 179
 180         /* Round down to the last channels * unitsize boundary. */
 181         inc->analog.num_samples = CHUNK_SIZE / inc->samplesize;
 182         chunk_size = inc->analog.num_samples * inc->samplesize;
 183         offset = 0;
 184
 185         while ((offset + chunk_size) < in->buf->len) {
 186                 inc->analog.data = in->buf->str + offset;
 187                 sr_session_send(in->sdi, &inc->packet);
 188                 offset += chunk_size;
 189         }
 190
 191         inc->analog.num_samples = (in->buf->len - offset) / inc->samplesize;
 192         chunk_size = inc->analog.num_samples * inc->samplesize;
 193         if (chunk_size > 0) {
 194                 inc->analog.data = in->buf->str + offset;
 195                 sr_session_send(in->sdi, &inc->packet);
 196                 offset += chunk_size;
 197         }
 198
 199         if ((unsigned int)offset < in->buf->len) {
 200                 /*
 201                  * The incoming buffer wasn't processed completely. Stash
 202                  * the leftover data for next time.
 203                  */
 204                 g_string_erase(in->buf, 0, offset);
 205         } else {
 206                 g_string_truncate(in->buf, 0);
 207         }
 208
 209         return SR_OK;
 210 }
 211
 212 static int receive(struct sr_input *in, GString *buf)
 213 {
 214         int ret;
 215
 216         g_string_append_len(in->buf, buf->str, buf->len);
 217
 218         if (!in->sdi_ready) {
 219                 /* sdi is ready, notify frontend. */
 220                 in->sdi_ready = TRUE;
 221                 return SR_OK;
 222         }
 223
 224         ret = process_buffer(in);
 225
 226         return ret;
 227 }
 228
 229 static int end(struct sr_input *in)
 230 {
 231         struct context *inc;
 232         int ret;
 233
 234         if (in->sdi_ready)
 235                 ret = process_buffer(in);
 236         else
 237                 ret = SR_OK;
 238
 239         inc = in->priv;
 240         if (inc->started)
 241                 std_session_send_df_end(in->sdi);
 242
 243         return ret;
 244 }
 245
 246 static struct sr_option options[] = {
 247         { "numchannels", "Number of analog channels", "The number of (analog) channels in the data", NULL, NULL },
 248         { "samplerate", "Sample rate (Hz)", "The sample rate of the (analog) data in Hz", NULL, NULL },
 249         { "format", "Data format", "The format of the data (data type, signedness, endianness)", NULL, NULL },
 250         ALL_ZERO
 251 };
 252
 253 static const struct sr_option *get_options(void)
 254 {
 255         if (!options[0].def) {
 256                 options[0].def = g_variant_ref_sink(g_variant_new_int32(DEFAULT_NUM_CHANNELS));
 257                 options[1].def = g_variant_ref_sink(g_variant_new_uint64(DEFAULT_SAMPLERATE));
 258                 options[2].def = g_variant_ref_sink(g_variant_new_string(sample_formats[0].fmt_name));
 259                 for (unsigned int i = 0; i < ARRAY_SIZE(sample_formats); i++) {
 260                         options[2].values = g_slist_append(options[2].values,
 261                                 g_variant_ref_sink(g_variant_new_string(sample_formats[i].fmt_name)));
 262                 }
 263         }
 264
 265         return options;
 266 }
 267
 268 static void cleanup(struct sr_input *in)
 269 {
 270         g_free(in->priv);
 271         in->priv = NULL;
 272
 273         g_variant_unref(options[0].def);
 274         g_variant_unref(options[1].def);
 275         g_variant_unref(options[2].def);
 276         g_slist_free_full(options[2].values, (GDestroyNotify)g_variant_unref);
 277 }
 278
 279 static int reset(struct sr_input *in)
 280 {
 281         struct context *inc = in->priv;
 282
 283         inc->started = FALSE;
 284
 285         g_string_truncate(in->buf, 0);
 286
 287         return SR_OK;
 288 }
 289
 290 SR_PRIV struct sr_input_module input_raw_analog = {
 291         .id = "raw_analog",
 292         .name = "RAW analog",
 293         .desc = "Raw analog data without header",
 294         .exts = (const char*[]){"raw", "bin", NULL},
 295         .options = get_options,
 296         .init = init,
 297         .receive = receive,
 298         .end = end,
 299         .cleanup = cleanup,
 300         .reset = reset,
 301 };