]> sigrok.org Git - libsigrokdecode.git/blobdiff - decoders/i2c.py
srd: i2c: Use short-form if-else Python idiom.
[libsigrokdecode.git] / decoders / i2c.py
index 7c3b08776cb6783bbe0f3d3b78680ee0ad3b7fce..15ef9c617dfb1526f6baf17914d71f2eca578cd5 100644 (file)
 # TODO: Implement support for 7bit and 10bit slave addresses.
 # TODO: Implement support for inverting SDA/SCL levels (0->1 and 1->0).
 # TODO: Implement support for detecting various bus errors.
-
-#
-# I2C output format:
-#
-# The output consists of a (Python) list of I2C "packets", each of which
-# has an (implicit) index number (its index in the list).
-# Each packet consists of a Python dict with certain key/value pairs.
-#
-# TODO: Make this a list later instead of a dict?
-#
-# 'type': (string)
-#   - 'S' (START condition)
-#   - 'Sr' (Repeated START)
-#   - 'AR' (Address, read)
-#   - 'AW' (Address, write)
-#   - 'DR' (Data, read)
-#   - 'DW' (Data, write)
-#   - 'P' (STOP condition)
-# 'range': (tuple of 2 integers, the min/max samplenumber of this range)
-#   - (min, max)
-#   - min/max can also be identical.
-# 'data': (actual data as integer ???) TODO: This can be very variable...
-# 'ann': (string; additional annotations / comments)
-#
-# Example output:
-# [{'type': 'S',  'range': (150, 160), 'data': None, 'ann': 'Foobar'},
-#  {'type': 'AW', 'range': (200, 300), 'data': 0x50, 'ann': 'Slave 4'},
-#  {'type': 'DW', 'range': (310, 370), 'data': 0x00, 'ann': 'Init cmd'},
-#  {'type': 'AR', 'range': (500, 560), 'data': 0x50, 'ann': 'Get stat'},
-#  {'type': 'DR', 'range': (580, 640), 'data': 0xfe, 'ann': 'OK'},
-#  {'type': 'P',  'range': (650, 660), 'data': None, 'ann': None}]
-#
-# Possible other events:
-#   - Error event in case protocol looks broken:
-#     [{'type': 'ERROR', 'range': (min, max),
-#      'data': TODO, 'ann': 'This is not a Microchip 24XX64 EEPROM'},
-#     [{'type': 'ERROR', 'range': (min, max),
-#      'data': TODO, 'ann': 'TODO'},
-#   - TODO: Make list of possible errors accessible as metadata?
-#
 # TODO: I2C address of slaves.
 # TODO: Handle multiple different I2C devices on same bus
 #       -> we need to decode multiple protocols at the same time.
-# TODO: range: Always contiguous? Splitted ranges? Multiple per event?
-#
 
 #
-# I2C input format:
+# I2C protocol output format:
 #
-# signals:
-# [[id, channel, description], ...] # TODO
+# The protocol output consists of a (Python) list of I2C "packets", each of
+# which is of the form
 #
-# Example:
-# {'id': 'SCL', 'ch': 5, 'desc': 'Serial clock line'}
-# {'id': 'SDA', 'ch': 7, 'desc': 'Serial data line'}
-# ...
+#        [<i2c_command>, <data>, <ack_bit>]
 #
-# {'inbuf': [...],
-#  'signals': [{'SCL': }]}
+# <i2c_command> is one of:
+#   - 'START' (START condition)
+#   - 'START_REPEAT' (Repeated START)
+#   - 'ADDRESS_READ' (Slave address, read)
+#   - 'ADDRESS_WRITE' (Slave address, write)
+#   - 'DATA_READ' (Data, read)
+#   - 'DATA_WRITE' (Data, write)
+#   - 'STOP' (STOP condition)
+#
+# <data> is the data or address byte associated with the ADDRESS_* and DATA_*
+# command. For START, START_REPEAT and STOP, this is None.
+#
+# <ack_bit> is either 'ACK' or 'NACK', but may also be None.
 #
 
-class Sample():
-    def __init__(self, data):
-        self.data = data
-    def probe(self, probe):
-        s = ord(self.data[probe / 8]) & (1 << (probe % 8))
-        return True if s else False
-
-def sampleiter(data, unitsize):
-    for i in range(0, len(data), unitsize):
-        yield(Sample(data[i:i+unitsize]))
-
-class Decoder():
+import sigrokdecode as srd
+
+# Annotation feed formats
+ANN_SHIFTED       = 0
+ANN_SHIFTED_SHORT = 1
+ANN_RAW           = 2
+
+# Values are verbose and short annotation, respectively.
+protocol = {
+    'START':           ['START',         'S'],
+    'START_REPEAT':    ['START REPEAT',  'Sr'],
+    'STOP':            ['STOP',          'P'],
+    'ACK':             ['ACK',           'A'],
+    'NACK':            ['NACK',          'N'],
+    'ADDRESS_READ':    ['ADDRESS READ',  'AR'],
+    'ADDRESS_WRITE':   ['ADDRESS WRITE', 'AW'],
+    'DATA_READ':       ['DATA READ',     'DR'],
+    'DATA_WRITE':      ['DATA WRITE',    'DW'],
+}
+
+# States
+FIND_START = 0
+FIND_ADDRESS = 1
+FIND_DATA = 2
+
+class Decoder(srd.Decoder):
+    id = 'i2c'
     name = 'I2C'
     longname = 'Inter-Integrated Circuit (I2C) bus'
     desc = 'I2C is a two-wire, multi-master, serial bus.'
@@ -147,79 +128,78 @@ class Decoder():
     license = 'gplv2+'
     inputs = ['logic']
     outputs = ['i2c']
-    probes = {
-        'scl': {'ch': 0, 'name': 'SCL', 'desc': 'Serial clock line'},
-        'sda': {'ch': 1, 'name': 'SDA', 'desc': 'Serial data line'},
-    }
+    probes = [
+        {'id': 'scl', 'name': 'SCL', 'desc': 'Serial clock line'},
+        {'id': 'sda', 'name': 'SDA', 'desc': 'Serial data line'},
+    ]
     options = {
         'address-space': ['Address space (in bits)', 7],
     }
+    annotations = [
+        # ANN_SHIFTED
+        ['7-bit shifted hex',
+         'Read/write bit shifted out from the 8-bit I2C slave address'],
+        # ANN_SHIFTED_SHORT
+        ['7-bit shifted hex (short)',
+         'Read/write bit shifted out from the 8-bit I2C slave address'],
+        # ANN_RAW
+        ['Raw hex', 'Unaltered raw data'],
+    ]
 
     def __init__(self, **kwargs):
-        self.probes = Decoder.probes.copy()
-
-        # TODO: Don't hardcode the number of channels.
-        self.channels = 8
-
-        self.samplenum = 0
+        self.samplecnt = 0
         self.bitcount = 0
         self.databyte = 0
         self.wr = -1
         self.startsample = -1
         self.is_repeat_start = 0
-
-        self.FIND_START, self.FIND_ADDRESS, self.FIND_DATA = range(3)
-        self.state = self.FIND_START
-
-        # Get the channel/probe number of the SCL/SDA signals.
-        self.scl_bit = self.probes['scl']['ch']
-        self.sda_bit = self.probes['sda']['ch']
-
+        self.state = FIND_START
         self.oldscl = None
         self.oldsda = None
 
     def start(self, metadata):
-        self.unitsize = metadata["unitsize"]
+        self.out_proto = self.add(srd.OUTPUT_PROTO, 'i2c')
+        self.out_ann = self.add(srd.OUTPUT_ANN, 'i2c')
 
     def report(self):
         pass
 
     def is_start_condition(self, scl, sda):
-        """START condition (S): SDA = falling, SCL = high"""
+        # START condition (S): SDA = falling, SCL = high
         if (self.oldsda == 1 and sda == 0) and scl == 1:
             return True
         return False
 
     def is_data_bit(self, scl, sda):
-        """Data sampling of receiver: SCL = rising"""
+        # Data sampling of receiver: SCL = rising
         if self.oldscl == 0 and scl == 1:
             return True
         return False
 
     def is_stop_condition(self, scl, sda):
-        """STOP condition (P): SDA = rising, SCL = high"""
+        # STOP condition (P): SDA = rising, SCL = high
         if (self.oldsda == 0 and sda == 1) and scl == 1:
             return True
         return False
 
-    def find_start(self, scl, sda):
-        out = []
-        # o = {'type': 'S', 'range': (self.samplenum, self.samplenum),
-        #      'data': None, 'ann': None},
-        o = (self.is_repeat_start == 1) and 'Sr' or 'S'
-        out.append(o)
-        self.state = self.FIND_ADDRESS
+    def found_start(self, scl, sda):
+        cmd = 'START_REPEAT' if (self.is_repeat_start == 1) else 'START'
+
+        self.put(self.out_proto, [cmd, None, None])
+        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED, [protocol[cmd][0]]])
+        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED_SHORT, [protocol[cmd][1]]])
+
+        self.state = FIND_ADDRESS
         self.bitcount = self.databyte = 0
         self.is_repeat_start = 1
         self.wr = -1
-        return out
 
-    def find_address_or_data(self, scl, sda):
-        """Gather 8 bits of data plus the ACK/NACK bit."""
-        out = o = []
+    def found_address_or_data(self, scl, sda):
+        # Gather 8 bits of data plus the ACK/NACK bit.
 
         if self.startsample == -1:
-            self.startsample = self.samplenum
+            # TODO: Should be samplenum, as received from the feed.
+            self.startsample = self.samplecnt
         self.bitcount += 1
 
         # Address and data are transmitted MSB-first.
@@ -228,112 +208,99 @@ class Decoder():
 
         # Return if we haven't collected all 8 + 1 bits, yet.
         if self.bitcount != 9:
-            return []
+            return
+
+        # Send raw output annotation before we start shifting out
+        # read/write and ack/nack bits.
+        self.put(self.out_ann, [ANN_RAW, ['0x%.2x' % self.databyte]])
 
         # We received 8 address/data bits and the ACK/NACK bit.
         self.databyte >>= 1 # Shift out unwanted ACK/NACK bit here.
 
-        ack = (sda == 1) and 'N' or 'A'
-
-        if self.state == self.FIND_ADDRESS:
-            d = self.databyte & 0xfe
+        if self.state == FIND_ADDRESS:
             # The READ/WRITE bit is only in address bytes, not data bytes.
-            self.wr = (self.databyte & 1) and 1 or 0
-        elif self.state == self.FIND_DATA:
+            self.wr = 0 if (self.databyte & 1) else 1
+            d = self.databyte >> 1
+        elif self.state == FIND_DATA:
             d = self.databyte
         else:
             # TODO: Error?
             pass
 
-        # o = {'type': self.state,
-        #      'range': (self.startsample, self.samplenum - 1),
-        #      'data': d, 'ann': None}
-
-        o = {'data': '0x%02x' % d}
-
-        # TODO: Simplify.
-        if self.state == self.FIND_ADDRESS and self.wr == 1:
-            o['type'] = 'AW'
-        elif self.state == self.FIND_ADDRESS and self.wr == 0:
-            o['type'] = 'AR'
-        elif self.state == self.FIND_DATA and self.wr == 1:
-            o['type'] = 'DW'
-        elif self.state == self.FIND_DATA and self.wr == 0:
-            o['type'] = 'DR'
-
-        out.append(o)
+        # Last bit that came in was the ACK/NACK bit (1 = NACK).
+        ack_bit = 'NACK' if (sda == 1) else 'ACK'
+
+        if self.state == FIND_ADDRESS and self.wr == 1:
+            cmd = 'ADDRESS_WRITE'
+        elif self.state == FIND_ADDRESS and self.wr == 0:
+            cmd = 'ADDRESS_READ'
+        elif self.state == FIND_DATA and self.wr == 1:
+            cmd = 'DATA_WRITE'
+        elif self.state == FIND_DATA and self.wr == 0:
+            cmd = 'DATA_READ'
+
+        self.put(self.out_proto, [cmd, d, ack_bit])
+        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED, [
+                '%s' % protocol[cmd][0],
+                '0x%02x' % d,
+                '%s' % protocol[ack_bit][0]]
+            ])
+        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED_SHORT, [
+                '%s' % protocol[cmd][1],
+                '0x%02x' % d,
+                '%s' % protocol[ack_bit][1]]
+            ])
 
-        # o = {'type': ack, 'range': (self.samplenum, self.samplenum),
-        #      'data': None, 'ann': None}
-        o = ack
-        out.append(o)
         self.bitcount = self.databyte = 0
         self.startsample = -1
 
-        if self.state == self.FIND_ADDRESS:
-            self.state = self.FIND_DATA
-        elif self.state == self.FIND_DATA:
+        if self.state == FIND_ADDRESS:
+            self.state = FIND_DATA
+        elif self.state == FIND_DATA:
             # There could be multiple data bytes in a row.
             # So, either find a STOP condition or another data byte next.
             pass
 
-        return out
+    def found_stop(self, scl, sda):
+        self.put(self.out_proto, ['STOP', None, None])
+        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED, [protocol['STOP'][0]]])
+        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED_SHORT, [protocol['STOP'][1]]])
 
-    def find_stop(self, scl, sda):
-        out = o = []
-
-        # o = {'type': 'P', 'range': (self.samplenum, self.samplenum),
-        #      'data': None, 'ann': None},
-        o = 'P'
-        out.append(o)
-        self.state = self.FIND_START
+        self.state = FIND_START
         self.is_repeat_start = 0
         self.wr = -1
 
-        return out
-
-    def decode(self, data):
-        """I2C protocol decoder"""
-
-        out = []
-        o = ack = d = ''
-
-        # We should accept a list of samples and iterate...
-        for sample in sampleiter(data['data'], self.unitsize):
+    def put(self, output_id, data):
+        # Inject sample range into the call up to sigrok.
+        # TODO: 0-0 sample range for now.
+        super(Decoder, self).put(0, 0, output_id, data)
 
-            # TODO: Eliminate the need for ord().
-            s = ord(sample.data)
-
-            # TODO: Start counting at 0 or 1?
-            self.samplenum += 1
+    def decode(self, timeoffset, duration, data):
+        for samplenum, (scl, sda) in data:
+            self.samplecnt += 1
 
             # First sample: Save SCL/SDA value.
             if self.oldscl == None:
-                # Get SCL/SDA bit values (0/1 for low/high) of the first sample.
-                self.oldscl = (s & (1 << self.scl_bit)) >> self.scl_bit
-                self.oldsda = (s & (1 << self.sda_bit)) >> self.sda_bit
+                self.oldscl = scl
+                self.oldsda = sda
                 continue
 
-            # Get SCL/SDA bit values (0/1 for low/high).
-            scl = (s & (1 << self.scl_bit)) >> self.scl_bit
-            sda = (s & (1 << self.sda_bit)) >> self.sda_bit
-
             # TODO: Wait until the bus is idle (SDA = SCL = 1) first?
 
             # State machine.
-            if self.state == self.FIND_START:
+            if self.state == FIND_START:
                 if self.is_start_condition(scl, sda):
-                    out += self.find_start(scl, sda)
-            elif self.state == self.FIND_ADDRESS:
+                    self.found_start(scl, sda)
+            elif self.state == FIND_ADDRESS:
                 if self.is_data_bit(scl, sda):
-                    out += self.find_address_or_data(scl, sda)
-            elif self.state == self.FIND_DATA:
+                    self.found_address_or_data(scl, sda)
+            elif self.state == FIND_DATA:
                 if self.is_data_bit(scl, sda):
-                    out += self.find_address_or_data(scl, sda)
+                    self.found_address_or_data(scl, sda)
                 elif self.is_start_condition(scl, sda):
-                    out += self.find_start(scl, sda)
+                    self.found_start(scl, sda)
                 elif self.is_stop_condition(scl, sda):
-                    out += self.find_stop(scl, sda)
+                    self.found_stop(scl, sda)
             else:
                 # TODO: Error?
                 pass
@@ -342,8 +309,3 @@ class Decoder():
             self.oldscl = scl
             self.oldsda = sda
 
-        if out != []:
-            sigrok.put(out)
-
-import sigrok
-