decoders/usb/usb.py

   1 ##
   2 ## This file is part of the sigrok project.
   3 ##
   4 ## Copyright (C) 2011 Gareth McMullin <gareth@blacksphere.co.nz>
   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 # USB (full-speed) protocol decoder
  22
  23 import sigrokdecode as srd
  24
  25 # Symbols (used as states of our state machine, too)
  26 syms = {
  27         (0, 0): 'SE0',
  28         (1, 0): 'J',
  29         (0, 1): 'K',
  30         (1, 1): 'SE1',
  31 }
  32
  33 # ...
  34 pids = {
  35     '10000111': 'OUT',      # Tokens
  36     '10010110': 'IN',
  37     '10100101': 'SOF',
  38     '10110100': 'SETUP',
  39     '11000011': 'DATA0',    # Data
  40     '11010010': 'DATA1',
  41     '01001011': 'ACK',      # Handshake
  42     '01011010': 'NAK',
  43     '01111000': 'STALL',
  44     '01101001': 'NYET',
  45 }
  46
  47 def bitstr_to_num(bitstr):
  48     if not bitstr:
  49         return 0
  50     l = list(bitstr)
  51     l.reverse()
  52     return int(''.join(l), 2)
  53
  54 def packet_decode(packet):
  55     sync = packet[:8]
  56     pid = packet[8:16]
  57     pid = pids.get(pid, pid)
  58
  59     # Remove CRC.
  60     if pid in ('OUT', 'IN', 'SOF', 'SETUP'):
  61         data = packet[16:-5]
  62         if pid == 'SOF':
  63             data = str(bitstr_to_num(data))
  64         else:
  65             dev = bitstr_to_num(data[:7])
  66             ep = bitstr_to_num(data[7:])
  67             data = 'DEV %d EP %d' % (dev, ep)
  68
  69     elif pid in ('DATA0', 'DATA1'):
  70         data = packet[16:-16]
  71         tmp = ''
  72         while data:
  73             tmp += '%02x ' % bitstr_to_num(data[:8])
  74             data = data[8:]
  75         data = tmp
  76     else:
  77         data = packet[16:]
  78
  79     if sync != '00000001':
  80         return 'SYNC INVALID!'
  81
  82     return pid + ' ' + data
  83
  84 class Decoder(srd.Decoder):
  85     api_version = 1
  86     id = 'usb'
  87     name = 'USB'
  88     longname = 'Universal Serial Bus'
  89     desc = 'Universal Serial Bus'
  90     license = 'gplv2+'
  91     inputs = ['logic']
  92     outputs = ['usb']
  93     probes = [
  94         {'id': 'dp', 'name': 'D+', 'desc': 'USB D+ signal'},
  95         {'id': 'dm', 'name': 'D-', 'desc': 'USB D- signal'},
  96     ]
  97     optional_probes = []
  98     options = {}
  99     annotations = [
 100         ['TODO', 'TODO']
 101     ]
 102
 103     def __init__(self):
 104         pass
 105
 106     def start(self, metadata):
 107         self.samplerate = metadata['samplerate']
 108
 109         # self.out_proto = self.add(srd.OUTPUT_PROTO, 'usb')
 110         self.out_ann = self.add(srd.OUTPUT_ANN, 'usb')
 111
 112         if self.samplerate < 48000000:
 113             raise Exception('Samplerate (%d) not sufficient for USB '
 114                             'decoding, need at least 48MHz' % self.samplerate)
 115
 116         # Initialise decoder state.
 117         self.sym = 'J'
 118         self.scount = 0
 119         self.packet = ''
 120
 121     def report(self):
 122         pass
 123
 124     def decode(self, ss, es, data):
 125         for (samplenum, (dm, dp)) in data:
 126
 127             self.scount += 1
 128
 129             sym = syms[dp, dm]
 130
 131             # ...
 132             if sym == self.sym:
 133                 continue
 134
 135             if self.scount == 1:
 136                 # We ignore single sample width pulses.
 137                 # I sometimes get these with the OLS.
 138                 self.sym = sym
 139                 self.scount = 0
 140                 continue
 141
 142             # How many bits since the last transition?
 143             if self.packet != '' or self.sym != 'J':
 144                 bitcount = int((self.scount - 1) * 12000000 / self.samplerate)
 145             else:
 146                 bitcount = 0
 147
 148             if self.sym == 'SE0':
 149                 if bitcount == 1:
 150                     # End-Of-Packet (EOP)
 151                     self.put(0, 0, self.out_ann,
 152                              [0, [packet_decode(self.packet), self.packet]])
 153                 else:
 154                     # Longer than EOP, assume reset.
 155                     self.put(0, 0, self.out_ann, [0, ['RESET']])
 156                 self.scount = 0
 157                 self.sym = sym
 158                 self.packet = ''
 159                 continue
 160
 161             # Add bits to the packet string.
 162             self.packet += '1' * bitcount
 163
 164             # Handle bit stuffing.
 165             if bitcount < 6 and sym != 'SE0':
 166                 self.packet += '0'
 167             elif bitcount > 6:
 168                 self.put(0, 0, self.out_ann, [0, ['BIT STUFF ERROR']])
 169
 170             self.scount = 0
 171             self.sym = sym
 172