]> sigrok.org Git - libsigrok.git/blobdiff - src/hardware/kingst-la2016/protocol.c
kingst-la2016: sort include directives
[libsigrok.git] / src / hardware / kingst-la2016 / protocol.c
index 0b4a8bf36019d0a18d97c2412e8af7790c81e162..c3e51722c4156522cd5429373dbbbc889f587943 100644 (file)
  */
 
 #include <config.h>
-#include <stdint.h>
-#include <string.h>
+
+#include <errno.h>
 #include <glib.h>
 #include <glib/gstdio.h>
-#include <stdio.h>
-#include <errno.h>
-#include <math.h>
 #include <inttypes.h>
 #include <libsigrok/libsigrok.h>
+#include <math.h>
+#include <stdint.h>
+#include <stdio.h>
+#include <string.h>
+
 #include "libsigrok-internal.h"
 #include "protocol.h"
 
-#define FPGA_FIRMWARE  "kingst-la2016a-fpga.bitstream"
 #define UC_FIRMWARE    "kingst-la-%04x.fw"
+#define FPGA_FW_LA2016 "kingst-la2016-fpga.bitstream"
+#define FPGA_FW_LA2016A        "kingst-la2016a1-fpga.bitstream"
+#define FPGA_FW_LA1016 "kingst-la1016-fpga.bitstream"
+#define FPGA_FW_LA1016A        "kingst-la1016a1-fpga.bitstream"
 
-#define MAX_SAMPLE_RATE  SR_MHZ(200)
+#define MAX_SAMPLE_RATE_LA2016 SR_MHZ(200)
+#define MAX_SAMPLE_RATE_LA1016 SR_MHZ(100)
 #define MAX_SAMPLE_DEPTH 10e9
 #define MAX_PWM_FREQ     SR_MHZ(20)
-#define PWM_CLOCK        SR_MHZ(200)
-
-/* registers for control request 32: */
-#define CTRL_RUN         0x00
-#define CTRL_PWM_EN      0x02
-#define CTRL_BULK        0x10 /* can be read to get 12 byte sampling_info (III) */
-#define CTRL_SAMPLING    0x20
-#define CTRL_TRIGGER     0x30
-#define CTRL_THRESHOLD   0x48
-#define CTRL_PWM1        0x70
-#define CTRL_PWM2        0x78
+#define PWM_CLOCK        SR_MHZ(200)   /* this is 200MHz for both the LA2016 and LA1016 */
+
+/* usb vendor class control requests to the cypress FX2 microcontroller */
+#define CMD_FPGA_ENABLE        0x10
+#define CMD_FPGA_SPI   0x20    /* access registers in the FPGA over SPI bus, ctrl_in reads, ctrl_out writes */
+#define CMD_BULK_START 0x30    /* begin transfer of capture data via usb endpoint 6 IN */
+#define CMD_BULK_RESET 0x38    /* flush FX2 usb endpoint 6 IN fifos */
+#define CMD_FPGA_INIT  0x50    /* used before and after FPGA bitstream loading */
+#define CMD_KAUTH      0x60    /* communicate with authentication ic U10, not used */
+#define CMD_EEPROM     0xa2    /* ctrl_in reads, ctrl_out writes */
+
+/*
+ * fpga spi register addresses for control request CMD_FPGA_SPI:
+ * There are around 60 byte-wide registers within the fpga and
+ * these are the base addresses used for accessing them.
+ * On the spi bus, the msb of the address byte is set for read
+ * and cleared for write, but that is handled by the fx2 mcu
+ * as appropriate. In this driver code just use IN transactions
+ * to read, OUT to write.
+ */
+#define REG_RUN                0x00    /* read capture status, write capture start */
+#define REG_PWM_EN     0x02    /* user pwm channels on/off */
+#define REG_CAPT_MODE  0x03    /* set to 0x00 for capture to sdram, 0x01 bypass sdram for streaming */
+#define REG_BULK       0x08    /* write start address and number of bytes for capture data bulk upload */
+#define REG_SAMPLING   0x10    /* write capture config, read capture data location in sdram */
+#define REG_TRIGGER    0x20    /* write level and edge trigger config */
+#define REG_THRESHOLD  0x68    /* write two pwm configs to control input threshold dac */
+#define REG_PWM1       0x70    /* write config for user pwm1 */
+#define REG_PWM2       0x78    /* write config for user pwm2 */
 
 static int ctrl_in(const struct sr_dev_inst *sdi,
                   uint8_t bRequest, uint16_t wValue, uint16_t wIndex,
@@ -95,13 +119,14 @@ static int ctrl_out(const struct sr_dev_inst *sdi,
        return SR_OK;
 }
 
-static int upload_fpga_bitstream(const struct sr_dev_inst *sdi)
+static int upload_fpga_bitstream(const struct sr_dev_inst *sdi, const char *bitstream_fname)
 {
        struct dev_context *devc;
        struct drv_context *drvc;
        struct sr_usb_dev_inst *usb;
        struct sr_resource bitstream;
-       uint32_t cmd;
+       uint8_t buffer[sizeof(uint32_t)];
+       uint8_t *wrptr;
        uint8_t cmd_resp;
        uint8_t block[4096];
        int len, act_len;
@@ -113,17 +138,18 @@ static int upload_fpga_bitstream(const struct sr_dev_inst *sdi)
        drvc = sdi->driver->context;
        usb = sdi->conn;
 
-       sr_info("Uploading FPGA bitstream '%s'.", FPGA_FIRMWARE);
+       sr_info("Uploading FPGA bitstream '%s'.", bitstream_fname);
 
-       ret = sr_resource_open(drvc->sr_ctx, &bitstream, SR_RESOURCE_FIRMWARE, FPGA_FIRMWARE);
+       ret = sr_resource_open(drvc->sr_ctx, &bitstream, SR_RESOURCE_FIRMWARE, bitstream_fname);
        if (ret != SR_OK) {
-               sr_err("could not find la2016 firmware %s!", FPGA_FIRMWARE);
+               sr_err("could not find fpga firmware %s!", bitstream_fname);
                return ret;
        }
 
        devc->bitstream_size = (uint32_t)bitstream.size;
-       WL32(&cmd, devc->bitstream_size);
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 80, 0x00, 0, &cmd, sizeof(cmd))) != SR_OK) {
+       wrptr = buffer;
+       write_u32le_inc(&wrptr, devc->bitstream_size);
+       if ((ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_INIT, 0x00, 0, buffer, wrptr - buffer)) != SR_OK) {
                sr_err("failed to give upload init command");
                sr_resource_close(drvc->sr_ctx, &bitstream);
                return ret;
@@ -166,7 +192,7 @@ static int upload_fpga_bitstream(const struct sr_dev_inst *sdi)
                return ret;
        sr_info("FPGA bitstream upload (%" PRIu64 " bytes) done.", bitstream.size);
 
-       if ((ret = ctrl_in(sdi, 80, 0x00, 0, &cmd_resp, sizeof(cmd_resp))) != SR_OK) {
+       if ((ret = ctrl_in(sdi, CMD_FPGA_INIT, 0x00, 0, &cmd_resp, sizeof(cmd_resp))) != SR_OK) {
                sr_err("failed to read response after FPGA bitstream upload");
                return ret;
        }
@@ -177,7 +203,7 @@ static int upload_fpga_bitstream(const struct sr_dev_inst *sdi)
 
        g_usleep(30000);
 
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 16, 0x01, 0, NULL, 0)) != SR_OK) {
+       if ((ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_ENABLE, 0x01, 0, NULL, 0)) != SR_OK) {
                sr_err("failed enable fpga");
                return ret;
        }
@@ -189,20 +215,68 @@ static int upload_fpga_bitstream(const struct sr_dev_inst *sdi)
 static int set_threshold_voltage(const struct sr_dev_inst *sdi, float voltage)
 {
        struct dev_context *devc;
-       float o1, o2, v1, v2, f;
-       uint32_t cfg;
        int ret;
 
        devc = sdi->priv;
-       o1 = 15859969; v1 = 0.45;
-       o2 = 15860333; v2 = 1.65;
-       f = (o2 - o1) / (v2 - v1);
-       WL32(&cfg, (uint32_t)(o1 + (voltage - v1) * f));
+
+       uint16_t duty_R79,duty_R56;
+       uint8_t buf[2 * sizeof(uint16_t)];
+       uint8_t *wrptr;
+
+       /* clamp threshold setting within valid range for LA2016 */
+       if (voltage > 4.0) {
+               voltage = 4.0;
+       }
+       else if (voltage < -4.0) {
+               voltage = -4.0;
+       }
+
+       /*
+        * The fpga has two programmable pwm outputs which feed a dac that
+        * is used to adjust input offset. The dac changes the input
+        * swing around the fixed fpga input threshold.
+        * The two pwm outputs can be seen on R79 and R56 respectvely.
+        * Frequency is fixed at 100kHz and duty is varied.
+        * The R79 pwm uses just three settings.
+        * The R56 pwm varies with required threshold and its behaviour
+        * also changes depending on the setting of R79 PWM.
+        */
+
+       /*
+        * calculate required pwm duty register values from requested threshold voltage
+        * see last page of schematic (on wiki) for an explanation of these numbers
+        */
+       if (voltage >= 2.9) {
+               duty_R79 = 0;           /* this pwm is off (0V)*/
+               duty_R56 = (uint16_t)(302 * voltage - 363);
+       }
+       else if (voltage <= -0.4) {
+               duty_R79 = 0x02D7;      /* 72% duty */
+               duty_R56 = (uint16_t)(302 * voltage + 1090);
+       }
+       else {
+               duty_R79 = 0x00f2;      /* 25% duty */
+               duty_R56 = (uint16_t)(302 * voltage + 121);
+       }
+
+       /* clamp duty register values at sensible limits */
+       if (duty_R56 < 10) {
+               duty_R56 = 10;
+       }
+       else if (duty_R56 > 1100) {
+               duty_R56 = 1100;
+       }
 
        sr_dbg("set threshold voltage %.2fV", voltage);
-       ret = ctrl_out(sdi, 32, CTRL_THRESHOLD, 0, &cfg, sizeof(cfg));
+       sr_dbg("duty_R56=0x%04x, duty_R79=0x%04x", duty_R56, duty_R79);
+
+       wrptr = buf;
+       write_u16le_inc(&wrptr, duty_R56);
+       write_u16le_inc(&wrptr, duty_R79);
+
+       ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_SPI, REG_THRESHOLD, 0, buf, wrptr - buf);
        if (ret != SR_OK) {
-               sr_err("error setting new threshold voltage of %.2fV (%d)", voltage, RL16(&cfg));
+               sr_err("error setting new threshold voltage of %.2fV", voltage);
                return ret;
        }
        devc->threshold_voltage = voltage;
@@ -223,7 +297,7 @@ static int enable_pwm(const struct sr_dev_inst *sdi, uint8_t p1, uint8_t p2)
        if (p2) cfg |= 1 << 1;
 
        sr_dbg("set pwm enable %d %d", p1, p2);
-       ret = ctrl_out(sdi, 32, CTRL_PWM_EN, 0, &cfg, sizeof(cfg));
+       ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_SPI, REG_PWM_EN, 0, &cfg, sizeof(cfg));
        if (ret != SR_OK) {
                sr_err("error setting new pwm enable 0x%02x", cfg);
                return ret;
@@ -236,11 +310,13 @@ static int enable_pwm(const struct sr_dev_inst *sdi, uint8_t p1, uint8_t p2)
 
 static int set_pwm(const struct sr_dev_inst *sdi, uint8_t which, float freq, float duty)
 {
-       int CTRL_PWM[] = { CTRL_PWM1, CTRL_PWM2 };
+       int CTRL_PWM[] = { REG_PWM1, REG_PWM2 };
        struct dev_context *devc;
        pwm_setting_dev_t cfg;
        pwm_setting_t *setting;
        int ret;
+       uint8_t buf[2 * sizeof(uint32_t)];
+       uint8_t *wrptr;
 
        devc = sdi->priv;
 
@@ -261,8 +337,10 @@ static int set_pwm(const struct sr_dev_inst *sdi, uint8_t which, float freq, flo
        cfg.duty = (uint32_t)(0.5f + (cfg.period * duty / 100.));
        sr_dbg("set pwm%d period %d, duty %d", which, cfg.period, cfg.duty);
 
-       pwm_setting_dev_le(cfg);
-       ret = ctrl_out(sdi, 32, CTRL_PWM[which - 1], 0, &cfg, sizeof(cfg));
+       wrptr = buf;
+       write_u32le_inc(&wrptr, cfg.period);
+       write_u32le_inc(&wrptr, cfg.duty);
+       ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_SPI, CTRL_PWM[which - 1], 0, buf, wrptr - buf);
        if (ret != SR_OK) {
                sr_err("error setting new pwm%d config %d %d", which, cfg.period, cfg.duty);
                return ret;
@@ -270,7 +348,6 @@ static int set_pwm(const struct sr_dev_inst *sdi, uint8_t which, float freq, flo
        setting = &devc->pwm_setting[which - 1];
        setting->freq = freq;
        setting->duty = duty;
-       setting->dev = cfg;
 
        return SR_OK;
 }
@@ -285,7 +362,7 @@ static int set_defaults(const struct sr_dev_inst *sdi)
        devc->capture_ratio = 5; /* percent */
        devc->cur_channels = 0xffff;
        devc->limit_samples = 5000000;
-       devc->cur_samplerate = 200000000;
+       devc->cur_samplerate = SR_MHZ(100);
 
        ret = set_threshold_voltage(sdi, devc->threshold_voltage);
        if (ret)
@@ -321,6 +398,8 @@ static int set_trigger_config(const struct sr_dev_inst *sdi)
        struct sr_trigger_match *match;
        uint16_t ch_mask;
        int ret;
+       uint8_t buf[4 * sizeof(uint32_t)];
+       uint8_t *wrptr;
 
        devc = sdi->priv;
        trigger = sr_session_trigger_get(sdi->session);
@@ -381,8 +460,12 @@ static int set_trigger_config(const struct sr_dev_inst *sdi)
 
        devc->had_triggers_configured = cfg.enabled != 0;
 
-       trigger_cfg_le(cfg);
-       ret = ctrl_out(sdi, 32, CTRL_TRIGGER, 16, &cfg, sizeof(cfg));
+       wrptr = buf;
+       write_u32le_inc(&wrptr, cfg.channels);
+       write_u32le_inc(&wrptr, cfg.enabled);
+       write_u32le_inc(&wrptr, cfg.level);
+       write_u32le_inc(&wrptr, cfg.high_or_falling);
+       ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_SPI, REG_TRIGGER, 16, buf, wrptr - buf);
        if (ret != SR_OK) {
                sr_err("error setting trigger config!");
                return ret;
@@ -394,44 +477,46 @@ static int set_trigger_config(const struct sr_dev_inst *sdi)
 static int set_sample_config(const struct sr_dev_inst *sdi)
 {
        struct dev_context *devc;
-       sample_config_t cfg;
        double clock_divisor;
-       uint64_t psa;
        uint64_t total;
        int ret;
+       uint16_t divisor;
+       uint8_t buf[2 * sizeof(uint32_t) + 48 / 8 + sizeof(uint16_t)];
+       uint8_t *wrptr;
 
        devc = sdi->priv;
        total = 128 * 1024 * 1024;
 
-       if (devc->cur_samplerate > MAX_SAMPLE_RATE) {
+       if (devc->cur_samplerate > devc->max_samplerate) {
                sr_err("too high sample rate: %" PRIu64, devc->cur_samplerate);
                return SR_ERR;
        }
 
-       clock_divisor = MAX_SAMPLE_RATE / (double)devc->cur_samplerate;
+       clock_divisor = devc->max_samplerate / (double)devc->cur_samplerate;
        if (clock_divisor > 0xffff)
                clock_divisor = 0xffff;
-       cfg.clock_divisor = (uint16_t)(clock_divisor + 0.5);
-       devc->cur_samplerate = MAX_SAMPLE_RATE / cfg.clock_divisor;
+       divisor = (uint16_t)(clock_divisor + 0.5);
+       devc->cur_samplerate = devc->max_samplerate / divisor;
 
        if (devc->limit_samples > MAX_SAMPLE_DEPTH) {
                sr_err("too high sample depth: %" PRIu64, devc->limit_samples);
                return SR_ERR;
        }
-       cfg.sample_depth = devc->limit_samples;
 
        devc->pre_trigger_size = (devc->capture_ratio * devc->limit_samples) / 100;
 
-       psa = devc->pre_trigger_size * 256;
-       cfg.psa = (uint32_t)(psa & 0xffffffff);
-       cfg.u1  = (uint16_t)((psa >> 32) & 0xffff);
-       cfg.u2 = (uint32_t)((total * devc->capture_ratio) / 100);
-
        sr_dbg("set sampling configuration %.0fkHz, %d samples, trigger-pos %d%%",
-              devc->cur_samplerate/1e3, (unsigned int)cfg.sample_depth, (unsigned int)devc->capture_ratio);
+              devc->cur_samplerate / 1e3, (unsigned int)devc->limit_samples, (unsigned int)devc->capture_ratio);
 
-       sample_config_le(cfg);
-       ret = ctrl_out(sdi, 32, CTRL_SAMPLING, 0, &cfg, sizeof(cfg));
+       wrptr = buf;
+       write_u32le_inc(&wrptr, devc->limit_samples);
+       write_u8_inc(&wrptr, 0);
+       write_u32le_inc(&wrptr, devc->pre_trigger_size);
+       write_u32le_inc(&wrptr, ((total * devc->capture_ratio) / 100) & 0xFFFFFF00);
+       write_u16le_inc(&wrptr, divisor);
+       write_u8_inc(&wrptr, 0);
+
+       ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_SPI, REG_SAMPLING, 0, buf, wrptr - buf);
        if (ret != SR_OK) {
                sr_err("error setting sample config!");
                return ret;
@@ -440,24 +525,58 @@ static int set_sample_config(const struct sr_dev_inst *sdi)
        return SR_OK;
 }
 
-/**
- * lowest 2 bit are probably:
- * 2: recording
- * 1: finished
- * next 2 bit indicate whether we are still waiting for triggering
- * 0: waiting
- * 3: triggered
+/* The run state is read from FPGA registers 1[hi-byte] and 0[lo-byte]
+ * and the bits are interpreted as follows:
+ *
+ * register 0:
+ *     bit0 1= idle
+ *     bit1 1= writing to sdram
+ *     bit2 0= waiting_for_trigger 1=been_triggered
+ *     bit3 0= pretrigger_sampling 1=posttrigger_sampling
+ *     ...unknown...
+ * register 1:
+ *     meaning of bits unknown (but vendor software reads this, so just do the same)
+ *
+ * The run state values occur in this order:
+ * 0x85E2: pre-sampling (for samples before trigger position, capture ratio > 0%)
+ * 0x85EA: pre-sampling complete, now waiting for trigger (whilst sampling continuously)
+ * 0x85EE: running
+ * 0x85ED: idle
  */
 static uint16_t run_state(const struct sr_dev_inst *sdi)
 {
        uint16_t state;
+       static uint16_t previous_state = 0;
        int ret;
 
-       if ((ret = ctrl_in(sdi, 32, CTRL_RUN, 0, &state, sizeof(state))) != SR_OK) {
+       if ((ret = ctrl_in(sdi, CMD_FPGA_SPI, REG_RUN, 0, &state, sizeof(state))) != SR_OK) {
                sr_err("failed to read run state!");
                return ret;
        }
-       sr_dbg("run_state: 0x%04x", state);
+
+       /* This function is called about every 50ms.
+        * To avoid filling the log file with redundant information during long captures,
+        * just print a log message if status has changed.
+        */
+
+       if (state != previous_state) {
+               previous_state = state;
+               if ((state & 0x0003) == 0x01) {
+                       sr_dbg("run_state: 0x%04x (%s)", state, "idle");
+               }
+               else if ((state & 0x000f) == 0x02) {
+                       sr_dbg("run_state: 0x%04x (%s)", state, "pre-trigger sampling");
+               }
+               else if ((state & 0x000f) == 0x0a) {
+                       sr_dbg("run_state: 0x%04x (%s)", state, "sampling, waiting for trigger");
+               }
+               else if ((state & 0x000f) == 0x0e) {
+                       sr_dbg("run_state: 0x%04x (%s)", state, "post-trigger sampling");
+               }
+               else {
+                       sr_dbg("run_state: 0x%04x", state);
+               }
+       }
 
        return state;
 }
@@ -466,7 +585,7 @@ static int set_run_mode(const struct sr_dev_inst *sdi, uint8_t fast_blinking)
 {
        int ret;
 
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 32, CTRL_RUN, 0, &fast_blinking, sizeof(fast_blinking))) != SR_OK) {
+       if ((ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_SPI, REG_RUN, 0, &fast_blinking, sizeof(fast_blinking))) != SR_OK) {
                sr_err("failed to send set-run-mode command %d", fast_blinking);
                return ret;
        }
@@ -478,14 +597,20 @@ static int get_capture_info(const struct sr_dev_inst *sdi)
 {
        struct dev_context *devc;
        int ret;
+       uint8_t buf[3 * sizeof(uint32_t)];
+       const uint8_t *rdptr;
 
        devc = sdi->priv;
 
-       if ((ret = ctrl_in(sdi, 32, CTRL_BULK, 0, &devc->info, sizeof(devc->info))) != SR_OK) {
+       if ((ret = ctrl_in(sdi, CMD_FPGA_SPI, REG_SAMPLING, 0, buf, sizeof(buf))) != SR_OK) {
                sr_err("failed to read capture info!");
                return ret;
        }
-       capture_info_host(devc->info);
+
+       rdptr = buf;
+       devc->info.n_rep_packets = read_u32le_inc(&rdptr);
+       devc->info.n_rep_packets_before_trigger = read_u32le_inc(&rdptr);
+       devc->info.write_pos = read_u32le_inc(&rdptr);
 
        sr_dbg("capture info: n_rep_packets: 0x%08x/%d, before_trigger: 0x%08x/%d, write_pos: 0x%08x%d",
               devc->info.n_rep_packets, devc->info.n_rep_packets,
@@ -502,7 +627,7 @@ SR_PRIV int la2016_upload_firmware(struct sr_context *sr_ctx, libusb_device *dev
 {
        char fw_file[1024];
        snprintf(fw_file, sizeof(fw_file) - 1, UC_FIRMWARE, product_id);
-       return ezusb_upload_firmware(sr_ctx, dev, 0, fw_file);
+       return ezusb_upload_firmware(sr_ctx, dev, USB_CONFIGURATION, fw_file);
 }
 
 SR_PRIV int la2016_setup_acquisition(const struct sr_dev_inst *sdi)
@@ -518,7 +643,7 @@ SR_PRIV int la2016_setup_acquisition(const struct sr_dev_inst *sdi)
                return ret;
 
        cmd = 0;
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 32, 0x03, 0, &cmd, sizeof(cmd))) != SR_OK) {
+       if ((ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_SPI, REG_CAPT_MODE, 0, &cmd, sizeof(cmd))) != SR_OK) {
                sr_err("failed to send stop sampling command");
                return ret;
        }
@@ -536,20 +661,43 @@ SR_PRIV int la2016_setup_acquisition(const struct sr_dev_inst *sdi)
 
 SR_PRIV int la2016_start_acquisition(const struct sr_dev_inst *sdi)
 {
-       return set_run_mode(sdi, 3);
+       int ret;
+
+       ret = set_run_mode(sdi, 3);
+       if (ret != SR_OK)
+               return ret;
+
+       return SR_OK;
 }
 
-SR_PRIV int la2016_stop_acquisition(const struct sr_dev_inst *sdi)
+static int la2016_stop_acquisition(const struct sr_dev_inst *sdi)
 {
-       return set_run_mode(sdi, 0);
+       int ret;
+
+       ret = set_run_mode(sdi, 0);
+       if (ret != SR_OK)
+               return ret;
+
+       return SR_OK;
 }
 
 SR_PRIV int la2016_abort_acquisition(const struct sr_dev_inst *sdi)
 {
-       return la2016_stop_acquisition(sdi);
+       int ret;
+       struct dev_context *devc;
+
+       ret = la2016_stop_acquisition(sdi);
+       if (ret != SR_OK)
+               return ret;
+
+       devc = sdi ? sdi->priv : NULL;
+       if (devc && devc->transfer)
+               libusb_cancel_transfer(devc->transfer);
+
+       return SR_OK;
 }
 
-SR_PRIV int la2016_has_triggered(const struct sr_dev_inst *sdi)
+static int la2016_has_triggered(const struct sr_dev_inst *sdi)
 {
        uint16_t state;
 
@@ -558,12 +706,13 @@ SR_PRIV int la2016_has_triggered(const struct sr_dev_inst *sdi)
        return (state & 0x3) == 1;
 }
 
-SR_PRIV int la2016_start_retrieval(const struct sr_dev_inst *sdi, libusb_transfer_cb_fn cb)
+static int la2016_start_retrieval(const struct sr_dev_inst *sdi, libusb_transfer_cb_fn cb)
 {
        struct dev_context *devc;
        struct sr_usb_dev_inst *usb;
        int ret;
-       uint32_t bulk_cfg[2];
+       uint8_t wrbuf[2 * sizeof(uint32_t)];
+       uint8_t *wrptr;
        uint32_t to_read;
        uint8_t *buffer;
 
@@ -573,34 +722,37 @@ SR_PRIV int la2016_start_retrieval(const struct sr_dev_inst *sdi, libusb_transfe
        if ((ret = get_capture_info(sdi)) != SR_OK)
                return ret;
 
-       devc->n_transfer_packets_to_read = devc->info.n_rep_packets / 5;
-       devc->n_bytes_to_read = devc->n_transfer_packets_to_read * sizeof(transfer_packet_t);
+       devc->n_transfer_packets_to_read = devc->info.n_rep_packets / NUM_PACKETS_IN_CHUNK;
+       devc->n_bytes_to_read = devc->n_transfer_packets_to_read * TRANSFER_PACKET_LENGTH;
        devc->read_pos = devc->info.write_pos - devc->n_bytes_to_read;
        devc->n_reps_until_trigger = devc->info.n_rep_packets_before_trigger;
 
        sr_dbg("want to read %d tfer-packets starting from pos %d",
               devc->n_transfer_packets_to_read, devc->read_pos);
 
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 56, 0x00, 0, NULL, 0)) != SR_OK) {
+       if ((ret = ctrl_out(sdi, CMD_BULK_RESET, 0x00, 0, NULL, 0)) != SR_OK) {
                sr_err("failed to reset bulk state");
                return ret;
        }
-       WL32(&bulk_cfg[0], devc->read_pos);
-       WL32(&bulk_cfg[1], devc->n_bytes_to_read);
        sr_dbg("will read from 0x%08x, 0x%08x bytes", devc->read_pos, devc->n_bytes_to_read);
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 32, CTRL_BULK, 0, &bulk_cfg, sizeof(bulk_cfg))) != SR_OK) {
+       wrptr = wrbuf;
+       write_u32le_inc(&wrptr, devc->read_pos);
+       write_u32le_inc(&wrptr, devc->n_bytes_to_read);
+       if ((ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_SPI, REG_BULK, 0, wrbuf, wrptr - wrbuf)) != SR_OK) {
                sr_err("failed to send bulk config");
                return ret;
        }
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 48, 0x00, 0, NULL, 0)) != SR_OK) {
+       if ((ret = ctrl_out(sdi, CMD_BULK_START, 0x00, 0, NULL, 0)) != SR_OK) {
                sr_err("failed to unblock bulk transfers");
                return ret;
        }
 
        to_read = devc->n_bytes_to_read;
-       if (to_read > LA2016_BULK_MAX)
-               to_read = LA2016_BULK_MAX;
-
+       /* choose a buffer size for all of the usb transfers */
+       if (to_read >= LA2016_USB_BUFSZ)
+               to_read = LA2016_USB_BUFSZ; /* multiple transfers */
+       else /* one transfer, make buffer size some multiple of LA2016_EP6_PKTSZ */
+               to_read = (to_read + (LA2016_EP6_PKTSZ-1)) & ~(LA2016_EP6_PKTSZ-1);
        buffer = g_try_malloc(to_read);
        if (!buffer) {
                sr_err("Failed to allocate %d bytes for bulk transfer", to_read);
@@ -624,94 +776,299 @@ SR_PRIV int la2016_start_retrieval(const struct sr_dev_inst *sdi, libusb_transfe
        return SR_OK;
 }
 
-SR_PRIV int la2016_init_device(const struct sr_dev_inst *sdi)
+static void send_chunk(struct sr_dev_inst *sdi,
+       const uint8_t *packets, unsigned int num_tfers)
 {
        struct dev_context *devc;
-       int ret;
-       uint32_t i1;
-       uint32_t i2[2];
+       struct sr_datafeed_logic logic;
+       struct sr_datafeed_packet sr_packet;
+       unsigned int max_samples, n_samples, total_samples, free_n_samples;
+       unsigned int i, j, k;
+       int do_signal_trigger;
+       uint16_t *wp;
+       const uint8_t *rp;
        uint16_t state;
+       uint8_t repetitions;
 
-       /* this unknown_cmd1 seems to depend on the FPGA bitstream */
-       uint8_t unknown_cmd1_340[] = { 0xa3, 0x09, 0xc9, 0x8d, 0xe7, 0xad, 0x7a, 0x62, 0xb6, 0xd1, 0xbf };
-       uint8_t unknown_cmd1_342[] = { 0xa3, 0x09, 0xc9, 0xf4, 0x32, 0x4c, 0x4d, 0xee, 0xab, 0xa0, 0xdd };
-       uint8_t expected_unknown_resp1_340[] = { 0xa3, 0x10, 0xda, 0x66, 0x6b, 0x93, 0x5c, 0x55, 0x38, 0x50, 0x39, 0x51, 0x98, 0x86, 0x5d, 0x06, 0x7c, 0xea };
-       uint8_t expected_unknown_resp1_342[] = { 0xa3, 0x10, 0xb3, 0x92, 0x7b, 0xd8, 0x6b, 0xca, 0xa5, 0xab, 0x42, 0x6e, 0xda, 0xcd, 0x9d, 0xf1, 0x31, 0x2f };
-       uint8_t unknown_resp1[sizeof(expected_unknown_resp1_340)];
-       uint8_t *expected_unknown_resp1;
-       uint8_t *unknown_cmd1;
+       devc = sdi->priv;
 
-       uint8_t unknown_cmd2[] = { 0xa3, 0x01, 0xca };
-       uint8_t expected_unknown_resp2[] = { 0xa3, 0x08, 0x06, 0x83, 0x96, 0x29, 0x15, 0xe1, 0x92, 0x74, 0x00, 0x00 };
-       uint8_t unknown_resp2[sizeof(expected_unknown_resp2)];
+       logic.unitsize = 2;
+       logic.data = devc->convbuffer;
 
-       devc = sdi->priv;
+       sr_packet.type = SR_DF_LOGIC;
+       sr_packet.payload = &logic;
 
-       if ((ret = ctrl_in(sdi, 162, 0x20, 0, &i1, sizeof(i1))) != SR_OK) {
-               sr_err("failed to read i1");
-               return ret;
+       max_samples = devc->convbuffer_size / 2;
+       n_samples = 0;
+       wp = (uint16_t *)devc->convbuffer;
+       total_samples = 0;
+       do_signal_trigger = 0;
+
+       if (devc->had_triggers_configured && devc->reading_behind_trigger == 0 && devc->info.n_rep_packets_before_trigger == 0) {
+               std_session_send_df_trigger(sdi);
+               devc->reading_behind_trigger = 1;
        }
-       sr_dbg("i1: 0x%08x", i1);
 
-       if ((ret = ctrl_in(sdi, 162, 0x08, 0, &i2, sizeof(i2))) != SR_OK) {
-               sr_err("failed to read i2");
-               return ret;
+       rp = packets;
+       for (i = 0; i < num_tfers; i++) {
+               for (k = 0; k < NUM_PACKETS_IN_CHUNK; k++) {
+                       free_n_samples = max_samples - n_samples;
+                       if (free_n_samples < 256 || do_signal_trigger) {
+                               logic.length = n_samples * 2;
+                               sr_session_send(sdi, &sr_packet);
+                               n_samples = 0;
+                               wp = (uint16_t *)devc->convbuffer;
+                               if (do_signal_trigger) {
+                                       std_session_send_df_trigger(sdi);
+                                       do_signal_trigger = 0;
+                               }
+                       }
+
+                       state = read_u16le_inc(&rp);
+                       repetitions = read_u8_inc(&rp);
+                       for (j = 0; j < repetitions; j++)
+                               *wp++ = state;
+
+                       n_samples += repetitions;
+                       total_samples += repetitions;
+                       devc->total_samples += repetitions;
+                       if (!devc->reading_behind_trigger) {
+                               devc->n_reps_until_trigger--;
+                               if (devc->n_reps_until_trigger == 0) {
+                                       devc->reading_behind_trigger = 1;
+                                       do_signal_trigger = 1;
+                                       sr_dbg("  here is trigger position after %" PRIu64 " samples, %.6fms",
+                                              devc->total_samples,
+                                              (double)devc->total_samples / devc->cur_samplerate * 1e3);
+                               }
+                       }
+               }
+               (void)read_u8_inc(&rp); /* Skip sequence number. */
        }
-       sr_dbg("i2: 0x%08x, 0x%08x", i2[0], i2[1]);
+       if (n_samples) {
+               logic.length = n_samples * 2;
+               sr_session_send(sdi, &sr_packet);
+               if (do_signal_trigger) {
+                       std_session_send_df_trigger(sdi);
+               }
+       }
+       sr_dbg("send_chunk done after %d samples", total_samples);
+}
 
-       if ((ret = upload_fpga_bitstream(sdi)) != SR_OK) {
-               sr_err("failed to upload fpga bitstream");
-               return ret;
+static void LIBUSB_CALL receive_transfer(struct libusb_transfer *transfer)
+{
+       struct sr_dev_inst *sdi;
+       struct dev_context *devc;
+       struct sr_usb_dev_inst *usb;
+       int ret;
+
+       sdi = transfer->user_data;
+       devc = sdi->priv;
+       usb = sdi->conn;
+
+       sr_dbg("receive_transfer(): status %s received %d bytes.",
+              libusb_error_name(transfer->status), transfer->actual_length);
+
+       if (transfer->status == LIBUSB_TRANSFER_TIMED_OUT) {
+               sr_err("bulk transfer timeout!");
+               devc->transfer_finished = 1;
+       }
+       send_chunk(sdi, transfer->buffer, transfer->actual_length / TRANSFER_PACKET_LENGTH);
+
+       devc->n_bytes_to_read -= transfer->actual_length;
+       if (devc->n_bytes_to_read) {
+               uint32_t to_read = devc->n_bytes_to_read;
+               /* determine read size for the next usb transfer */
+               if (to_read >= LA2016_USB_BUFSZ)
+                       to_read = LA2016_USB_BUFSZ;
+               else /* last transfer, make read size some multiple of LA2016_EP6_PKTSZ */
+                       to_read = (to_read + (LA2016_EP6_PKTSZ-1)) & ~(LA2016_EP6_PKTSZ-1);
+               libusb_fill_bulk_transfer(
+                       transfer, usb->devhdl,
+                       0x86, transfer->buffer, to_read,
+                       receive_transfer, (void *)sdi, DEFAULT_TIMEOUT_MS);
+
+               if ((ret = libusb_submit_transfer(transfer)) == 0)
+                       return;
+               sr_err("Failed to submit further transfer: %s.", libusb_error_name(ret));
        }
 
-       if (run_state(sdi) == 0xffff) {
-               sr_err("run_state after fpga bitstream upload is 0xffff!");
-               return SR_ERR;
+       g_free(transfer->buffer);
+       libusb_free_transfer(transfer);
+       devc->transfer_finished = 1;
+}
+
+SR_PRIV int la2016_receive_data(int fd, int revents, void *cb_data)
+{
+       const struct sr_dev_inst *sdi;
+       struct dev_context *devc;
+       struct drv_context *drvc;
+       struct timeval tv;
+
+       (void)fd;
+       (void)revents;
+
+       sdi = cb_data;
+       devc = sdi->priv;
+       drvc = sdi->driver->context;
+
+       if (devc->have_trigger == 0) {
+               if (la2016_has_triggered(sdi) == 0) {
+                       /* not yet ready for download */
+                       return TRUE;
+               }
+               devc->have_trigger = 1;
+               devc->transfer_finished = 0;
+               devc->reading_behind_trigger = 0;
+               devc->total_samples = 0;
+               /* we can start retrieving data! */
+               if (la2016_start_retrieval(sdi, receive_transfer) != SR_OK) {
+                       sr_err("failed to start retrieval!");
+                       return FALSE;
+               }
+               sr_dbg("retrieval is started...");
+               std_session_send_df_frame_begin(sdi);
+
+               return TRUE;
+       }
+
+       tv.tv_sec = tv.tv_usec = 0;
+       libusb_handle_events_timeout(drvc->sr_ctx->libusb_ctx, &tv);
+
+       if (devc->transfer_finished) {
+               sr_dbg("transfer is finished!");
+               std_session_send_df_frame_end(sdi);
+
+               usb_source_remove(sdi->session, drvc->sr_ctx);
+               std_session_send_df_end(sdi);
+
+               la2016_stop_acquisition(sdi);
+
+               g_free(devc->convbuffer);
+               devc->convbuffer = NULL;
+
+               devc->transfer = NULL;
+
+               sr_dbg("transfer is now finished");
        }
 
-       if (devc->bitstream_size == 0x2b602) {
-               // v3.4.0
-               unknown_cmd1 = unknown_cmd1_340;
-               expected_unknown_resp1 = expected_unknown_resp1_340;
-       } else {
-               // v3.4.2
-               if (devc->bitstream_size != 0x2b839)
-                       sr_warn("the FPGA bitstream size %d is unknown. tested bistreams from vendor's version 3.4.0 and 3.4.2\n", devc->bitstream_size);
-               unknown_cmd1 = unknown_cmd1_342;
-               expected_unknown_resp1 = expected_unknown_resp1_342;
+       return TRUE;
+}
+
+SR_PRIV int la2016_init_device(const struct sr_dev_inst *sdi)
+{
+       struct dev_context *devc;
+       uint16_t state;
+       uint8_t buf[8];
+       int16_t purchase_date_bcd[2];
+       uint8_t magic;
+       int ret;
+
+       devc = sdi->priv;
+
+       /* Four bytes of eeprom at 0x20 are purchase year & month in BCD format, with 16bit
+        * complemented checksum; e.g. 2004DFFB = 2020-April.
+        * This helps to identify the age of devices if unknown magic numbers occur.
+        */
+       if ((ret = ctrl_in(sdi, CMD_EEPROM, 0x20, 0, purchase_date_bcd, sizeof(purchase_date_bcd))) != SR_OK) {
+               sr_err("failed to read eeprom purchase_date_bcd");
        }
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 96, 0x00, 0, unknown_cmd1, sizeof(unknown_cmd1_340))) != SR_OK) {
-               sr_err("failed to send unknown_cmd1");
-               return ret;
+       else {
+               sr_dbg("purchase date: 20%02hx-%02hx", (purchase_date_bcd[0]) & 0x00ff, (purchase_date_bcd[0] >> 8) & 0x00ff);
+               if (purchase_date_bcd[0] != (0x0ffff & ~purchase_date_bcd[1])) {
+                       sr_err("purchase date: checksum failure");
+               }
        }
-       g_usleep(80 * 1000);
-       if ((ret = ctrl_in(sdi, 96, 0x00, 0, unknown_resp1, sizeof(unknown_resp1))) != SR_OK) {
-               sr_err("failed to read unknown_resp1");
+
+       /*
+        * There are four known kingst logic analyser devices which use this same usb vid and pid:
+        * LA2016, LA1016 and the older revision of each of these. They all use the same hardware
+        * and the same FX2 mcu firmware but each requires a different fpga bitstream. They are
+        * differentiated by a 'magic' byte within the 8 bytes of EEPROM from address 0x08.
+        * For example;
+        *
+        * magic=0x08
+        *  | ~magic=0xf7
+        *  | |
+        * 08F7000008F710EF
+        *          | |
+        *          | ~magic-backup
+        *          magic-backup
+        *
+        * It seems that only these magic bytes are used, other bytes shown above are 'don't care'.
+        * Changing the magic byte on newer device to older magic causes OEM software to load
+        * the older fpga bitstream. The device then functions but has channels out of order.
+        * It's likely the bitstreams were changed to move input channel pins due to PCB changes.
+        *
+        * magic 9 == LA1016a using "kingst-la1016a1-fpga.bitstream" (latest v1.3.0 PCB, perhaps others)
+        * magic 8 == LA2016a using "kingst-la2016a1-fpga.bitstream" (latest v1.3.0 PCB, perhaps others)
+        * magic 3 == LA1016 using "kingst-la1016-fpga.bitstream"
+        * magic 2 == LA2016 using "kingst-la2016-fpga.bitstream"
+        *
+        * This was all determined by altering the eeprom contents of an LA2016 and LA1016 and observing
+        * the vendor software actions, either raising errors or loading specific bitstreams.
+        *
+        * Note:
+        * An LA1016 cannot be converted to an LA2016 by changing the magic number - the bitstream
+        * will not authenticate with ic U10, which has different security coding for each device type.
+        */
+
+       if ((ret = ctrl_in(sdi, CMD_EEPROM, 0x08, 0, &buf, sizeof(buf))) != SR_OK) {
+               sr_err("failed to read eeprom device identifier bytes");
                return ret;
        }
-       if (memcmp(unknown_resp1, expected_unknown_resp1, sizeof(unknown_resp1)))
-               sr_dbg("unknown_cmd1 response is not as expected, this is to be expected...");
 
-       state = run_state(sdi);
-       if (state != 0x85e9)
-               sr_warn("expect run state to be 0x85e9, but it reads 0x%04x", state);
+       magic = 0;
+       if (buf[0] == (0x0ff & ~buf[1])) {
+               /* primary copy of magic passes complement check */
+               magic = buf[0];
+       }
+       else if (buf[4] == (0x0ff & ~buf[5])) {
+               /* backup copy of magic passes complement check */
+               sr_dbg("device_type: using backup copy of magic number");
+               magic = buf[4];
+       }
 
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 96, 0x00, 0, unknown_cmd2, sizeof(unknown_cmd2))) != SR_OK) {
-               sr_err("failed to send unknown_cmd2");
-               return ret;
+       sr_dbg("device_type: magic number is %hhu", magic);
+
+       /* select the correct fpga bitstream for this device */
+       switch (magic) {
+       case 2:
+               ret = upload_fpga_bitstream(sdi, FPGA_FW_LA2016);
+               devc->max_samplerate = MAX_SAMPLE_RATE_LA2016;
+               break;
+       case 3:
+               ret = upload_fpga_bitstream(sdi, FPGA_FW_LA1016);
+               devc->max_samplerate = MAX_SAMPLE_RATE_LA1016;
+               break;
+       case 8:
+               ret = upload_fpga_bitstream(sdi, FPGA_FW_LA2016A);
+               devc->max_samplerate = MAX_SAMPLE_RATE_LA2016;
+               break;
+       case 9:
+               ret = upload_fpga_bitstream(sdi, FPGA_FW_LA1016A);
+               devc->max_samplerate = MAX_SAMPLE_RATE_LA1016;
+               break;
+       default:
+               sr_err("device_type: device not supported; magic number indicates this is not a LA2016 or LA1016");
+               return SR_ERR;
        }
-       g_usleep(80 * 1000);
-       if ((ret = ctrl_in(sdi, 96, 0x00, 0, unknown_resp2, sizeof(unknown_resp2))) != SR_OK) {
-               sr_err("failed to read unknown_resp2");
+
+       if (ret != SR_OK) {
+               sr_err("failed to upload fpga bitstream");
                return ret;
        }
-       if (memcmp(unknown_resp2, expected_unknown_resp2, sizeof(unknown_resp2)))
-               sr_dbg("unknown_cmd2 response is not as expected!");
 
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 56, 0x00, 0, NULL, 0)) != SR_OK) {
-               sr_err("failed to send unknown_cmd3");
+       state = run_state(sdi);
+       if (state != 0x85e9) {
+               sr_warn("expect run state to be 0x85e9, but it reads 0x%04x", state);
+       }
+
+       if ((ret = ctrl_out(sdi, CMD_BULK_RESET, 0x00, 0, NULL, 0)) != SR_OK) {
+               sr_err("failed to send CMD_BULK_RESET");
                return ret;
        }
+
        sr_dbg("device should be initialized");
 
        return set_defaults(sdi);
@@ -721,7 +1078,7 @@ SR_PRIV int la2016_deinit_device(const struct sr_dev_inst *sdi)
 {
        int ret;
 
-       if ((ret = ctrl_out(sdi, 16, 0x00, 0, NULL, 0)) != SR_OK) {
+       if ((ret = ctrl_out(sdi, CMD_FPGA_ENABLE, 0x00, 0, NULL, 0)) != SR_OK) {
                sr_err("failed to send deinit command");
                return ret;
        }