decoders/spdif/pd.py

   1 ##
   2 ## This file is part of the libsigrokdecode project.
   3 ##
   4 ## Copyright (C) 2014 Guenther Wenninger <robin@bitschubbser.org>
   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 SamplerateError(Exception):
  24     pass
  25
  26 class Decoder(srd.Decoder):
  27     api_version = 2
  28     id = 'spdif'
  29     name = 'S/PDIF'
  30     longname = 'Sony/Philips Digital Interface Format'
  31     desc = 'Serial bus for connecting digital audio devices.'
  32     license = 'gplv2+'
  33     inputs = ['logic']
  34     outputs = ['spdif']
  35     channels = (
  36         {'id': 'data', 'name': 'Data', 'desc': 'Data line'},
  37     )
  38     annotations = (
  39         ('bitrate', 'Bitrate / baudrate'),
  40         ('preamble', 'Preamble'),
  41         ('bits', 'Bits'),
  42         ('aux', 'Auxillary-audio-databits'),
  43         ('samples', 'Audio Samples'),
  44         ('validity', 'Data Valid'),
  45         ('subcode', 'Subcode data'),
  46         ('chan_stat', 'Channnel Status'),
  47         ('parity', 'Parity Bit'),
  48     )
  49     annotation_rows = (
  50         ('info', 'Info', (0, 1, 3, 5, 6, 7, 8)),
  51         ('bits', 'Bits', (2,)),
  52         ('samples', 'Samples', (4,)),
  53     )
  54
  55     def putx(self, ss, es, data):
  56         self.put(ss, es, self.out_ann, data)
  57
  58     def __init__(self, **kwargs):
  59         self.state  = 0
  60         self.olddata = None
  61         self.ss_edge = None
  62         self.first_edge = True
  63         self.pulse_width = 0
  64
  65         self.clocks = []
  66         self.range1 = 0
  67         self.range2 = 0
  68
  69         self.preamble_state = 0
  70         self.preamble = []
  71         self.seen_preamble = False
  72         self.last_preamble = 0
  73
  74         self.first_one = True
  75         self.subframe = []
  76
  77     def start(self):
  78         self.out_ann = self.register(srd.OUTPUT_ANN)
  79
  80     def metadata(self, key, value):
  81         if key == srd.SRD_CONF_SAMPLERATE:
  82             self.samplerate = value
  83
  84     def get_pulse_type(self, pulse):
  85         if self.range1 == 0 or self.range2 == 0:
  86             return -1
  87         if pulse >= self.range2:
  88             return 2
  89         elif pulse >= self.range1:
  90             return 0
  91         else:
  92             return 1
  93
  94     def find_first_pulse_width(self):
  95         if self.pulse_width != 0:
  96             self.clocks.append(self.pulse_width)
  97             self.state = 1
  98
  99     def find_second_pulse_width(self):
 100         if self.pulse_width > (self.clocks[0] * 1.3) or \
 101                 self.pulse_width < (self.clocks[0] * 0.7):
 102             self.clocks.append(self.pulse_width)
 103             self.state = 2
 104
 105     def find_third_pulse_width(self):
 106         if not ((self.pulse_width > (self.clocks[0] * 1.3) or \
 107                 self.pulse_width < (self.clocks[0] * 0.7)) \
 108                 and (self.pulse_width > (self.clocks[1] * 1.3) or \
 109                 self.pulse_width < (self.clocks[1] * 0.7))):
 110             return
 111
 112         self.clocks.append(self.pulse_width)
 113         self.clocks.sort()
 114         self.range1 = (self.clocks[0] + self.clocks[1]) / 2
 115         self.range2 = (self.clocks[1] + self.clocks[2]) / 2
 116         spdif_bitrate = int(self.samplerate / (self.clocks[2] / 1.5))
 117         self.ss_edge = 0
 118
 119         self.putx(self.ss_edge, self.samplenum, [0, \
 120                 ['Signal Bitrate: %d Mbit/s (=> %d kHz)' % \
 121                 (spdif_bitrate, (spdif_bitrate/ (2 * 32)))]])
 122
 123         clock_period_nsec = 1000000000 / spdif_bitrate
 124
 125         self.last_preamble = self.samplenum
 126
 127         # We are done recovering the clock, now let's decode the data stream.
 128         self.state = 3
 129
 130     def decode_stream(self):
 131         pulse = self.get_pulse_type(self.pulse_width)
 132
 133         if not self.seen_preamble:
 134             # This is probably the start of a preamble, decode it.
 135             if pulse == 2:
 136                 self.preamble.append(self.get_pulse_type(self.pulse_width))
 137                 self.state = 4 # Decode a preamble.
 138                 self.ss_edge = self.samplenum - self.pulse_width - 1
 139             return
 140
 141         # We've seen a preamble.
 142         if pulse == 1 and self.first_one:
 143             self.first_one = False
 144             self.subframe.append([pulse, self.samplenum - \
 145                 self.pulse_width - 1, self.samplenum])
 146         elif pulse == 1 and not self.first_one:
 147             self.subframe[-1][2] = self.samplenum
 148             self.putx(self.subframe[-1][1], self.samplenum, [2, ['1']])
 149             self.bitcount += 1
 150             self.first_one = True
 151         else:
 152             self.subframe.append([pulse, self.samplenum - \
 153                 self.pulse_width - 1, self.samplenum])
 154             self.putx(self.samplenum - self.pulse_width - 1,
 155                       self.samplenum, [2, ['0']])
 156             self.bitcount += 1
 157
 158         if self.bitcount == 28:
 159             aux_audio_data = self.subframe[0:4]
 160             sam, sam_rot = '', ''
 161             for a in aux_audio_data:
 162                 sam = sam + str(a[0])
 163                 sam_rot = str(a[0]) + sam_rot
 164             sample = self.subframe[4:24]
 165             for s in sample:
 166                 sam = sam + str(s[0])
 167                 sam_rot = str(s[0]) + sam_rot
 168             validity = self.subframe[24:25]
 169             subcode_data = self.subframe[25:26]
 170             channel_status = self.subframe[26:27]
 171             parity = self.subframe[27:28]
 172
 173             self.putx(aux_audio_data[0][1], aux_audio_data[3][2], \
 174                       [3, ['Aux 0x%x' % int(sam, 2), '0x%x' % int(sam, 2)]])
 175             self.putx(sample[0][1], sample[19][2], \
 176                       [3, ['Sample 0x%x' % int(sam, 2), '0x%x' % int(sam, 2)]])
 177             self.putx(aux_audio_data[0][1], sample[19][2], \
 178                       [4, ['Audio 0x%x' % int(sam_rot, 2), '0x%x' % int(sam_rot, 2)]])
 179             if validity[0][0] == 0:
 180                 self.putx(validity[0][1], validity[0][2], [5, ['V']])
 181             else:
 182                 self.putx(validity[0][1], validity[0][2], [5, ['E']])
 183             self.putx(subcode_data[0][1], subcode_data[0][2],
 184                 [6, ['S: %d' % subcode_data[0][0]]])
 185             self.putx(channel_status[0][1], channel_status[0][2],
 186                 [7, ['C: %d' % channel_status[0][0]]])
 187             self.putx(parity[0][1], parity[0][2], [8, ['P: %d' % parity[0][0]]])
 188
 189             self.subframe = []
 190             self.seen_preamble = False
 191             self.bitcount = 0
 192
 193     def handle_preamble(self):
 194         if self.preamble_state == 0:
 195             self.preamble.append(self.get_pulse_type(self.pulse_width))
 196             self.preamble_state = 1
 197         elif self.preamble_state == 1:
 198             self.preamble.append(self.get_pulse_type(self.pulse_width))
 199             self.preamble_state = 2
 200         elif self.preamble_state == 2:
 201             self.preamble.append(self.get_pulse_type(self.pulse_width))
 202             self.preamble_state = 0
 203             self.state = 3
 204             if self.preamble == [2, 0, 1, 0]:
 205                 self.putx(self.ss_edge, self.samplenum, [1, ['Preamble W', 'W']])
 206             elif self.preamble == [2, 2, 1, 1]:
 207                 self.putx(self.ss_edge, self.samplenum, [1, ['Preamble M', 'M']])
 208             elif self.preamble == [2, 1, 1, 2]:
 209                 self.putx(self.ss_edge, self.samplenum, [1, ['Preamble B', 'B']])
 210             else:
 211                 self.putx(self.ss_edge, self.samplenum, [1, ['Unknown Preamble', 'Unkown Prea.', 'U']])
 212             self.preamble = []
 213             self.seen_preamble = True
 214             self.bitcount = 0
 215             self.first_one = True
 216
 217         self.last_preamble = self.samplenum
 218
 219     def decode(self, ss, es, data):
 220         if not self.samplerate:
 221             raise SamplerateError('Cannot decode without samplerate.')
 222
 223         for (self.samplenum, pins) in data:
 224             data = pins[0]
 225
 226             # Initialize self.olddata with the first sample value.
 227             if self.olddata == None:
 228                 self.olddata = data
 229                 continue
 230
 231             # First we need to recover the clock.
 232             if self.olddata == data:
 233                 self.pulse_width += 1
 234                 continue
 235
 236             # Found rising or falling edge.
 237             if self.first_edge:
 238                 # Throw away first detected edge as it might be mangled data.
 239                 self.first_edge = False
 240                 self.pulse_width = 0
 241             else:
 242                 if self.state == 0:
 243                     self.find_first_pulse_width()
 244                 elif self.state == 1:
 245                     self.find_second_pulse_width()
 246                 elif self.state == 2:
 247                     self.find_third_pulse_width()
 248                 elif self.state == 3:
 249                     self.decode_stream()
 250                 elif self.state == 4:
 251                     self.handle_preamble()
 252
 253             self.pulse_width = 0
 254
 255             self.olddata = data