decoders/nrf24l01/pd.py

   1 ##
   2 ## This file is part of the libsigrokdecode project.
   3 ##
   4 ## Copyright (C) 2014 Jens Steinhauser <jens.steinhauser@gmail.com>
   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, write to the Free Software
  18 ## Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
  19 ##
  20
  21 import sigrokdecode as srd
  22
  23 class MissingDataError(Exception):
  24     pass
  25
  26 regs = {
  27 #   addr: ('name',        size)
  28     0x00: ('CONFIG',      1),
  29     0x01: ('EN_AA',       1),
  30     0x02: ('EN_RXADDR',   1),
  31     0x03: ('SETUP_AW',    1),
  32     0x04: ('SETUP_RETR',  1),
  33     0x05: ('RF_CH',       1),
  34     0x06: ('RF_SETUP',    1),
  35     0x07: ('STATUS',      1),
  36     0x08: ('OBSERVE_TX',  1),
  37     0x09: ('RPD',         1),
  38     0x0a: ('RX_ADDR_P0',  5),
  39     0x0b: ('RX_ADDR_P1',  5),
  40     0x0c: ('RX_ADDR_P2',  1),
  41     0x0d: ('RX_ADDR_P3',  1),
  42     0x0e: ('RX_ADDR_P4',  1),
  43     0x0f: ('RX_ADDR_P5',  1),
  44     0x10: ('TX_ADDR',     5),
  45     0x11: ('RX_PW_P0',    1),
  46     0x12: ('RX_PW_P1',    1),
  47     0x13: ('RX_PW_P2',    1),
  48     0x14: ('RX_PW_P3',    1),
  49     0x15: ('RX_PW_P4',    1),
  50     0x16: ('RX_PW_P5',    1),
  51     0x17: ('FIFO_STATUS', 1),
  52     0x1c: ('DYNPD',       1),
  53     0x1d: ('FEATURE',     1),
  54 }
  55
  56 class Decoder(srd.Decoder):
  57     api_version = 2
  58     id = 'nrf24l01'
  59     name = 'nRF24L01(+)'
  60     longname = 'Nordic Semiconductor nRF24L01/nRF24L01+'
  61     desc = '2.4GHz transceiver chip.'
  62     license = 'gplv2+'
  63     inputs = ['spi']
  64     outputs = ['nrf24l01']
  65     annotations = (
  66         # Sent from the host to the chip.
  67         ('cmd', 'Commands sent to the device'),
  68         ('tx-data', 'Payload sent to the device'),
  69
  70         # Returned by the chip.
  71         ('register', 'Registers read from the device'),
  72         ('rx-data', 'Payload read from the device'),
  73
  74         ('warning', 'Warnings'),
  75     )
  76     ann_cmd = 0
  77     ann_tx = 1
  78     ann_reg = 2
  79     ann_rx = 3
  80     ann_warn = 4
  81     annotation_rows = (
  82         ('commands', 'Commands', (ann_cmd, ann_tx)),
  83         ('responses', 'Responses', (ann_reg, ann_rx)),
  84         ('warnings', 'Warnings', (ann_warn,)),
  85     )
  86
  87     def __init__(self, **kwargs):
  88         self.next()
  89
  90     def start(self):
  91         self.out_ann = self.register(srd.OUTPUT_ANN)
  92
  93     def warn(self, pos, msg):
  94         '''Put a warning message 'msg' at 'pos'.'''
  95         self.put(pos[0], pos[1], self.out_ann, [self.ann_warn, [msg]])
  96
  97     def putp(self, pos, ann, msg):
  98         '''Put an annotation message 'msg' at 'pos'.'''
  99         self.put(pos[0], pos[1], self.out_ann, [ann, [msg]])
 100
 101     def next(self):
 102         '''Resets the decoder after a complete command was decoded.'''
 103         # 'True' for the first byte after CS went low.
 104         self.first = True
 105
 106         # The current command, and the minimum and maximum number
 107         # of data bytes to follow.
 108         self.cmd = None
 109         self.min = 0
 110         self.max = 0
 111
 112         # Used to collect the bytes after the command byte
 113         # (and the start/end sample number).
 114         self.mb = []
 115         self.mb_s = -1
 116         self.mb_e = -1
 117
 118     def mosi_bytes(self):
 119         '''Returns the collected MOSI bytes of a multi byte command.'''
 120         return [b[0] for b in self.mb]
 121
 122     def miso_bytes(self):
 123         '''Returns the collected MISO bytes of a multi byte command.'''
 124         return [b[1] for b in self.mb]
 125
 126     def decode_command(self, pos, b):
 127         '''Decodes the command byte 'b' at position 'pos' and prepares
 128         the decoding of the following data bytes.'''
 129         c = self.parse_command(b)
 130         if c is None:
 131             self.warn(pos, 'unknown command')
 132             return
 133
 134         self.cmd, self.dat, self.min, self.max = c
 135
 136         if self.cmd in ('W_REGISTER', 'ACTIVATE'):
 137             # Don't output anything now, the command is merged with
 138             # the data bytes following it.
 139             self.mb_s = pos[0]
 140         else:
 141             self.putp(pos, self.ann_cmd, self.format_command())
 142
 143     def format_command(self):
 144         '''Returns the label for the current command.'''
 145         if self.cmd == 'R_REGISTER':
 146             reg = regs[self.dat][0] if self.dat in regs else 'unknown register'
 147             return 'Cmd. R_REGISTER "{}"'.format(reg)
 148         else:
 149             return 'Cmd. {}'.format(self.cmd)
 150
 151     def parse_command(self, b):
 152         '''Parses the command byte.
 153
 154         Returns a tuple consisting of:
 155         - the name of the command
 156         - additional data needed to dissect the following bytes
 157         - minimum number of following bytes
 158         - maximum number of following bytes
 159         '''
 160
 161         if (b & 0xe0) in (0b00000000, 0b00100000):
 162             c = 'R_REGISTER' if not (b & 0xe0) else 'W_REGISTER'
 163             d = b & 0x1f
 164             m = regs[d][1] if d in regs else 1
 165             return (c, d, 1, m)
 166         if b == 0b01010000:
 167             # nRF24L01 only
 168             return ('ACTIVATE', None, 1, 1)
 169         if b == 0b01100001:
 170             return ('R_RX_PAYLOAD', None, 1, 32)
 171         if b == 0b01100000:
 172             return ('R_RX_PL_WID', None, 1, 1)
 173         if b == 0b10100000:
 174             return ('W_TX_PAYLOAD', None, 1, 32)
 175         if b == 0b10110000:
 176             return ('W_TX_PAYLOAD_NOACK', None, 1, 32)
 177         if (b & 0xf8) == 0b10101000:
 178             return ('W_ACK_PAYLOAD', b & 0x07, 1, 32)
 179         if b == 0b11100001:
 180             return ('FLUSH_TX', None, 0, 0)
 181         if b == 0b11100010:
 182             return ('FLUSH_RX', None, 0, 0)
 183         if b == 0b11100011:
 184             return ('REUSE_TX_PL', None, 0, 0)
 185         if b == 0b11111111:
 186             return ('NOP', None, 0, 0)
 187
 188     def decode_register(self, pos, ann, regid, data):
 189         '''Decodes a register.
 190
 191         pos   -- start and end sample numbers of the register
 192         ann   -- is the annotation number that is used to output the register.
 193         regid -- may be either an integer used as a key for the 'regs'
 194                  dictionary, or a string directly containing a register name.'
 195         data  -- is the register content.
 196         '''
 197
 198         if type(regid) == int:
 199             # Get the name of the register.
 200             if regid not in regs:
 201                 self.warn(pos, 'unknown register')
 202                 return
 203             name = regs[regid][0]
 204         else:
 205             name = regid
 206
 207         # Multi byte register come LSByte first.
 208         data = reversed(data)
 209
 210         if self.cmd == 'W_REGISTER' and ann == self.ann_cmd:
 211             # The 'W_REGISTER' command is merged with the following byte(s).
 212             label = '{}: {}'.format(self.format_command(), name)
 213         else:
 214             label = 'Reg. {}'.format(name)
 215
 216         self.decode_mb_data(pos, ann, data, label)
 217
 218     def decode_mb_data(self, pos, ann, data, label, escape_all=True):
 219         '''Decodes the data bytes 'data' of a multibyte command at position
 220         'pos'. The decoded data is prefixed with 'label'. If 'excape_all' is
 221         True, all data bytes are escaped as hex codes.'''
 222
 223         def escape(b):
 224             c = chr(b)
 225             if escape_all or not str.isprintable(c):
 226                 return '\\x{:02X}'.format(b)
 227             return c
 228
 229         data = ''.join([escape(b) for b in data])
 230         text = '{} = "{}"'.format(label, data)
 231         self.putp(pos, ann, text)
 232
 233     def finish_command(self, pos):
 234         '''Decodes the remaining data bytes at position 'pos'.'''
 235
 236         if self.cmd == 'R_REGISTER':
 237             self.decode_register(pos, self.ann_reg,
 238                                  self.dat, self.miso_bytes())
 239         elif self.cmd == 'W_REGISTER':
 240             self.decode_register(pos, self.ann_cmd,
 241                                  self.dat, self.mosi_bytes())
 242         elif self.cmd == 'R_RX_PAYLOAD':
 243             self.decode_mb_data(pos, self.ann_rx,
 244                                 self.miso_bytes(), 'RX payload', False)
 245         elif (self.cmd == 'W_TX_PAYLOAD' or
 246               self.cmd == 'W_TX_PAYLOAD_NOACK'):
 247             self.decode_mb_data(pos, self.ann_tx,
 248                                 self.mosi_bytes(), 'TX payload', False)
 249         elif self.cmd == 'W_ACK_PAYLOAD':
 250             lbl = 'ACK payload for pipe {}'.format(self.dat)
 251             self.decode_mb_data(pos, self.ann_tx,
 252                                 self.mosi_bytes(), lbl, False)
 253         elif self.cmd == 'R_RX_PL_WID':
 254             msg = 'Payload width = {}'.format(self.mb[0][1])
 255             self.putp(pos, self.ann_reg, msg)
 256         elif self.cmd == 'ACTIVATE':
 257             self.putp(pos, self.ann_cmd, self.format_command())
 258             if self.mosi_bytes()[0] != 0x73:
 259                 self.warn(pos, 'wrong data for "ACTIVATE" command')
 260
 261     def decode(self, ss, es, data):
 262         ptype, data1, data2 = data
 263
 264         if ptype == 'CS-CHANGE':
 265             if data1 == 0 and data2 == 1:
 266                 # Rising edge, the complete command is transmitted, process
 267                 # the bytes that were send after the command byte.
 268                 if self.cmd:
 269                     # Check if we got the minimum number of data bytes
 270                     # after the command byte.
 271                     if len(self.mb) < self.min:
 272                         self.warn((ss, ss), 'missing data bytes')
 273                     elif self.mb:
 274                         self.finish_command((self.mb_s, self.mb_e))
 275
 276                 self.next()
 277         elif ptype == 'DATA':
 278             mosi, miso = data1, data2
 279             pos = (ss, es)
 280
 281             if miso is None or mosi is None:
 282                 raise MissingDataError('Both MISO and MOSI pins required.')
 283
 284             if self.first:
 285                 self.first = False
 286                 # First MOSI byte is always the command.
 287                 self.decode_command(pos, mosi)
 288                 # First MISO byte is always the status register.
 289                 self.decode_register(pos, self.ann_reg, 'STATUS', [miso])
 290             else:
 291                 if not self.cmd or len(self.mb) >= self.max:
 292                     self.warn(pos, 'excess byte')
 293                 else:
 294                     # Collect the bytes after the command byte.
 295                     if self.mb_s == -1:
 296                         self.mb_s = ss
 297                     self.mb_e = es
 298                     self.mb.append((mosi, miso))