decoders/i2s/pd.py

   1 ##
   2 ## This file is part of the libsigrokdecode project.
   3 ##
   4 ## Copyright (C) 2012 Joel Holdsworth <joel@airwebreathe.org.uk>
   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 import sigrokdecode as srd
  21 import struct
  22
  23 '''
  24 OUTPUT_PYTHON format:
  25
  26 Packet:
  27 [<ptype>, <pdata>]
  28
  29 <ptype>, <pdata>:
  30  - 'DATA', [<channel>, <value>]
  31
  32 <channel>: 'L' or 'R'
  33 <value>: integer
  34 '''
  35
  36 class SamplerateError(Exception):
  37     pass
  38
  39 class Decoder(srd.Decoder):
  40     api_version = 3
  41     id = 'i2s'
  42     name = 'I²S'
  43     longname = 'Integrated Interchip Sound'
  44     desc = 'Serial bus for connecting digital audio devices.'
  45     license = 'gplv2+'
  46     inputs = ['logic']
  47     outputs = ['i2s']
  48     channels = (
  49         {'id': 'sck', 'name': 'SCK', 'desc': 'Bit clock line'},
  50         {'id': 'ws', 'name': 'WS', 'desc': 'Word select line'},
  51         {'id': 'sd', 'name': 'SD', 'desc': 'Serial data line'},
  52     )
  53     annotations = (
  54         ('left', 'Left channel'),
  55         ('right', 'Right channel'),
  56         ('warnings', 'Warnings'),
  57     )
  58     binary = (
  59         ('wav', 'WAV file'),
  60     )
  61
  62     def __init__(self):
  63         self.samplerate = None
  64         self.oldws = 1
  65         self.bitcount = 0
  66         self.data = 0
  67         self.samplesreceived = 0
  68         self.first_sample = None
  69         self.ss_block = None
  70         self.wordlength = -1
  71         self.wrote_wav_header = False
  72
  73     def start(self):
  74         self.out_python = self.register(srd.OUTPUT_PYTHON)
  75         self.out_binary = self.register(srd.OUTPUT_BINARY)
  76         self.out_ann = self.register(srd.OUTPUT_ANN)
  77
  78     def metadata(self, key, value):
  79         if key == srd.SRD_CONF_SAMPLERATE:
  80             self.samplerate = value
  81
  82     def putpb(self, data):
  83         self.put(self.ss_block, self.samplenum, self.out_python, data)
  84
  85     def putbin(self, data):
  86         self.put(self.ss_block, self.samplenum, self.out_binary, data)
  87
  88     def putb(self, data):
  89         self.put(self.ss_block, self.samplenum, self.out_ann, data)
  90
  91     def report(self):
  92
  93         # Calculate the sample rate.
  94         samplerate = '?'
  95         if self.ss_block is not None and \
  96             self.first_sample is not None and \
  97             self.ss_block > self.first_sample:
  98             samplerate = '%d' % (self.samplesreceived *
  99                 self.samplerate / (self.ss_block -
 100                 self.first_sample))
 101
 102         return 'I²S: %d %d-bit samples received at %sHz' % \
 103             (self.samplesreceived, self.wordlength, samplerate)
 104
 105     def wav_header(self):
 106         # Chunk descriptor
 107         h  = b'RIFF'
 108         h += b'\x24\x80\x00\x00' # Chunk size (2084)
 109         h += b'WAVE'
 110         # Fmt subchunk
 111         h += b'fmt '
 112         h += b'\x10\x00\x00\x00' # Subchunk size (16 bytes)
 113         h += b'\x01\x00'         # Audio format (0x0001 == PCM)
 114         h += b'\x02\x00'         # Number of channels (2)
 115         h += b'\x80\x3e\x00\x00' # Samplerate (16000)
 116         h += b'\x00\xfa\x00\x00' # Byterate (64000)
 117         h += b'\x04\x00'         # Blockalign (4)
 118         h += b'\x20\x00'         # Bits per sample (32)
 119         # Data subchunk
 120         h += b'data'
 121         h += b'\xff\xff\xff\xff' # Subchunk size (4G bytes) TODO
 122         return h
 123
 124     def wav_sample(self, sample):
 125         return struct.pack('<I', self.data)
 126
 127     def decode(self):
 128         if not self.samplerate:
 129             raise SamplerateError('Cannot decode without samplerate.')
 130         while True:
 131             # Wait for a rising edge on the SCK pin.
 132             sck, ws, sd = self.wait({0: 'r'})
 133
 134             self.data = (self.data << 1) | sd
 135             self.bitcount += 1
 136
 137             # This was not the LSB unless WS has flipped.
 138             if ws == self.oldws:
 139                 continue
 140
 141             # Only submit the sample, if we received the beginning of it.
 142             if self.ss_block is not None:
 143
 144                 if not self.wrote_wav_header:
 145                     self.put(0, 0, self.out_binary, [0, self.wav_header()])
 146                     self.wrote_wav_header = True
 147
 148                 self.samplesreceived += 1
 149
 150                 idx = 0 if self.oldws else 1
 151                 c1 = 'Left channel' if self.oldws else 'Right channel'
 152                 c2 = 'Left' if self.oldws else 'Right'
 153                 c3 = 'L' if self.oldws else 'R'
 154                 v = '%08x' % self.data
 155                 self.putpb(['DATA', [c3, self.data]])
 156                 self.putb([idx, ['%s: %s' % (c1, v), '%s: %s' % (c2, v),
 157                                  '%s: %s' % (c3, v), c3]])
 158                 self.putbin([0, self.wav_sample(self.data)])
 159
 160                 # Check that the data word was the correct length.
 161                 if self.wordlength != -1 and self.wordlength != self.bitcount:
 162                     self.putb([2, ['Received %d-bit word, expected %d-bit '
 163                                    'word' % (self.bitcount, self.wordlength)]])
 164
 165                 self.wordlength = self.bitcount
 166
 167             # Reset decoder state.
 168             self.data = 0
 169             self.bitcount = 0
 170             self.ss_block = self.samplenum
 171
 172             # Save the first sample position.
 173             if self.first_sample is None:
 174                 self.first_sample = self.samplenum
 175
 176             self.oldws = ws