]> sigrok.org Git - libsigrokdecode.git/blobdiff - decoders/i2c/pd.py
Change PD options to be a tuple of dictionaries.
[libsigrokdecode.git] / decoders / i2c / pd.py
index c2eb5246fccb332f6bd81c6f71effc0cd8dc07a4..9cbdd533c4012f01f706f6b5f1f4479f18e11ae4 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 ##
 ## This file is part of the libsigrokdecode project.
 ##
-## Copyright (C) 2010-2011 Uwe Hermann <uwe@hermann-uwe.de>
+## Copyright (C) 2010-2014 Uwe Hermann <uwe@hermann-uwe.de>
 ##
 ## This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 ## it under the terms of the GNU General Public License as published by
 ## Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
 ##
 
-# I2C protocol decoder
-
 # TODO: Look into arbitration, collision detection, clock synchronisation, etc.
-# TODO: Handle clock stretching.
-# TODO: Handle combined messages / repeated START.
-# TODO: Implement support for 7bit and 10bit slave addresses.
+# TODO: Implement support for 10bit slave addresses.
 # TODO: Implement support for inverting SDA/SCL levels (0->1 and 1->0).
 # TODO: Implement support for detecting various bus errors.
-# TODO: I2C address of slaves.
-# TODO: Handle multiple different I2C devices on same bus
-#       -> we need to decode multiple protocols at the same time.
 
 import sigrokdecode as srd
 
-# Annotation feed formats
-ANN_SHIFTED = 0
-ANN_SHIFTED_SHORT = 1
-ANN_RAW = 2
-
-# Values are verbose and short annotation, respectively.
+'''
+OUTPUT_PYTHON format:
+
+I²C packet:
+[<cmd>, <data>]
+
+<cmd> is one of:
+ - 'START' (START condition)
+ - 'START REPEAT' (Repeated START condition)
+ - 'ADDRESS READ' (Slave address, read)
+ - 'ADDRESS WRITE' (Slave address, write)
+ - 'DATA READ' (Data, read)
+ - 'DATA WRITE' (Data, write)
+ - 'STOP' (STOP condition)
+ - 'ACK' (ACK bit)
+ - 'NACK' (NACK bit)
+ - 'BITS' (<data>: list of data/address bits and their ss/es numbers)
+
+<data> is the data or address byte associated with the 'ADDRESS*' and 'DATA*'
+command. Slave addresses do not include bit 0 (the READ/WRITE indication bit).
+For example, a slave address field could be 0x51 (instead of 0xa2).
+For 'START', 'START REPEAT', 'STOP', 'ACK', and 'NACK' <data> is None.
+'''
+
+# CMD: [annotation-type-index, long annotation, short annotation]
 proto = {
-    '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'],
+    'START':           [0, 'Start',         'S'],
+    'START REPEAT':    [1, 'Start repeat',  'Sr'],
+    'STOP':            [2, 'Stop',          'P'],
+    'ACK':             [3, 'ACK',           'A'],
+    'NACK':            [4, 'NACK',          'N'],
+    'BIT':             [5, 'Bit',           'B'],
+    'ADDRESS READ':    [6, 'Address read',  'AR'],
+    'ADDRESS WRITE':   [7, 'Address write', 'AW'],
+    'DATA READ':       [8, 'Data read',     'DR'],
+    'DATA WRITE':      [9, 'Data write',    'DW'],
 }
 
 class Decoder(srd.Decoder):
     api_version = 1
     id = 'i2c'
-    name = 'I2C'
+    name = 'I²C'
     longname = 'Inter-Integrated Circuit'
     desc = 'Two-wire, multi-master, serial bus.'
     license = 'gplv2+'
@@ -64,38 +77,69 @@ class Decoder(srd.Decoder):
         {'id': 'sda', 'name': 'SDA', 'desc': 'Serial data line'},
     ]
     optional_probes = []
-    options = {
-        'addressing': ['Slave addressing (in bits)', 7], # 7 or 10
-    }
+    options = (
+        {'id': 'address_format', 'desc': 'Displayed slave address format',
+            'default': 'shifted', 'values': ('shifted', 'unshifted')},
+    )
     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'],
+        ['start', 'Start condition'],
+        ['repeat-start', 'Repeat start condition'],
+        ['stop', 'Stop condition'],
+        ['ack', 'ACK'],
+        ['nack', 'NACK'],
+        ['bit', 'Data/address bit'],
+        ['address-read', 'Address read'],
+        ['address-write', 'Address write'],
+        ['data-read', 'Data read'],
+        ['data-write', 'Data write'],
+        ['warnings', 'Human-readable warnings'],
     ]
+    annotation_rows = (
+        ('bits', 'Bits', (5,)),
+        ('addr-data', 'Address/Data', (0, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9)),
+        ('warnings', 'Warnings', (10,)),
+    )
+    binary = (
+        ('address-read', 'Address read'),
+        ('address-write', 'Address write'),
+        ('data-read', 'Data read'),
+        ('data-write', 'Data write'),
+    )
 
     def __init__(self, **kwargs):
-        self.startsample = -1
+        self.samplerate = None
+        self.ss = self.es = self.byte_ss = -1
         self.samplenum = None
         self.bitcount = 0
         self.databyte = 0
         self.wr = -1
         self.is_repeat_start = 0
         self.state = 'FIND START'
-        self.oldscl = 1
-        self.oldsda = 1
-        self.oldpins = (1, 1)
+        self.oldscl = self.oldsda = 1
+        self.oldpins = [1, 1]
+        self.pdu_start = None
+        self.pdu_bits = 0
+        self.bits = []
+
+    def metadata(self, key, value):
+        if key == srd.SRD_CONF_SAMPLERATE:
+            self.samplerate = value
+
+    def start(self):
+        self.out_python = self.register(srd.OUTPUT_PYTHON)
+        self.out_ann = self.register(srd.OUTPUT_ANN)
+        self.out_binary = self.register(srd.OUTPUT_BINARY)
+        self.out_bitrate = self.register(srd.OUTPUT_META,
+                meta=(int, 'Bitrate', 'Bitrate from Start bit to Stop bit'))
+
+    def putx(self, data):
+        self.put(self.ss, self.es, self.out_ann, data)
 
-    def start(self, metadata):
-        self.out_proto = self.add(srd.OUTPUT_PROTO, 'i2c')
-        self.out_ann = self.add(srd.OUTPUT_ANN, 'i2c')
+    def putp(self, data):
+        self.put(self.ss, self.es, self.out_python, data)
 
-    def report(self):
-        pass
+    def putb(self, data):
+        self.put(self.ss, self.es, self.out_binary, data)
 
     def is_start_condition(self, scl, sda):
         # START condition (S): SDA = falling, SCL = high
@@ -116,17 +160,17 @@ class Decoder(srd.Decoder):
         return False
 
     def found_start(self, scl, sda):
-        self.startsample = self.samplenum
-
+        self.ss, self.es = self.samplenum, self.samplenum
+        self.pdu_start = self.samplenum
+        self.pdu_bits = 0
         cmd = 'START REPEAT' if (self.is_repeat_start == 1) else 'START'
-        self.put(self.out_proto, [cmd, None])
-        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED, [proto[cmd][0]]])
-        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED_SHORT, [proto[cmd][1]]])
-
+        self.putp([cmd, None])
+        self.putx([proto[cmd][0], proto[cmd][1:]])
         self.state = 'FIND ADDRESS'
         self.bitcount = self.databyte = 0
         self.is_repeat_start = 1
         self.wr = -1
+        self.bits = []
 
     # Gather 8 bits of data plus the ACK/NACK bit.
     def found_address_or_data(self, scl, sda):
@@ -134,71 +178,96 @@ class Decoder(srd.Decoder):
         self.databyte <<= 1
         self.databyte |= sda
 
+        # Remember the start of the first data/address bit.
         if self.bitcount == 0:
-            self.startsample = self.samplenum
+            self.byte_ss = self.samplenum
+
+        # Store individual bits and their start/end samplenumbers.
+        # In the list, index 0 represents the LSB (I²C transmits MSB-first).
+        self.bits.insert(0, [sda, self.samplenum, self.samplenum])
+        if self.bitcount > 0:
+            self.bits[1][2] = self.samplenum
+        if self.bitcount == 7:
+            self.bitwidth = self.bits[1][2] - self.bits[2][2]
+            self.bits[0][2] += self.bitwidth
 
         # Return if we haven't collected all 8 + 1 bits, yet.
-        self.bitcount += 1
-        if self.bitcount != 8:
+        if self.bitcount < 7:
+            self.bitcount += 1
             return
 
-        # We triggered on the ACK/NACK bit, but won't report that until later.
-        self.startsample -= 1
-
-        # 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]])
-
+        d = self.databyte
         if self.state == 'FIND ADDRESS':
             # The READ/WRITE bit is only in address bytes, not data bytes.
             self.wr = 0 if (self.databyte & 1) else 1
-            d = self.databyte >> 1
-        elif self.state == 'FIND DATA':
-            d = self.databyte
+            if self.options['address_format'] == 'shifted':
+                d = d >> 1
 
+        bin_class = -1
         if self.state == 'FIND ADDRESS' and self.wr == 1:
             cmd = 'ADDRESS WRITE'
+            bin_class = 1
         elif self.state == 'FIND ADDRESS' and self.wr == 0:
             cmd = 'ADDRESS READ'
+            bin_class = 0
         elif self.state == 'FIND DATA' and self.wr == 1:
             cmd = 'DATA WRITE'
+            bin_class = 3
         elif self.state == 'FIND DATA' and self.wr == 0:
             cmd = 'DATA READ'
+            bin_class = 2
+
+        self.ss, self.es = self.byte_ss, self.samplenum + self.bitwidth
+
+        self.putp(['BITS', self.bits])
+        self.putp([cmd, d])
+
+        self.putb((bin_class, bytes([d])))
 
-        self.put(self.out_proto, [cmd, d])
-        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED, [proto[cmd][0], '0x%02x' % d]])
-        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED_SHORT, [proto[cmd][1], '0x%02x' % d]])
+        for bit in self.bits:
+            self.put(bit[1], bit[2], self.out_ann, [5, ['%d' % bit[0]]])
+
+        if cmd.startswith('ADDRESS'):
+            self.ss, self.es = self.samplenum, self.samplenum + self.bitwidth
+            w = ['Write', 'Wr', 'W'] if self.wr else ['Read', 'Rd', 'R']
+            self.putx([proto[cmd][0], w])
+            self.ss, self.es = self.byte_ss, self.samplenum
+
+        self.putx([proto[cmd][0], ['%s: %02X' % (proto[cmd][1], d),
+                   '%s: %02X' % (proto[cmd][2], d), '%02X' % d]])
 
         # Done with this packet.
-        self.startsample = -1
         self.bitcount = self.databyte = 0
+        self.bits = []
         self.state = 'FIND ACK'
 
     def get_ack(self, scl, sda):
-        self.startsample = self.samplenum
-        ack_bit = 'NACK' if (sda == 1) else 'ACK'
-        self.put(self.out_proto, [ack_bit, None])
-        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED, [proto[ack_bit][0]]])
-        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED_SHORT, [proto[ack_bit][1]]])
+        self.ss, self.es = self.samplenum, self.samplenum + self.bitwidth
+        cmd = 'NACK' if (sda == 1) else 'ACK'
+        self.putp([cmd, None])
+        self.putx([proto[cmd][0], proto[cmd][1:]])
         # There could be multiple data bytes in a row, so either find
         # another data byte or a STOP condition next.
         self.state = 'FIND DATA'
 
     def found_stop(self, scl, sda):
-        self.startsample = self.samplenum
-        self.put(self.out_proto, ['STOP', None])
-        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED, [proto['STOP'][0]]])
-        self.put(self.out_ann, [ANN_SHIFTED_SHORT, [proto['STOP'][1]]])
-
+        # Meta bitrate
+        elapsed = 1 / float(self.samplerate) * (self.samplenum - self.pdu_start + 1)
+        bitrate = int(1 / elapsed * self.pdu_bits)
+        self.put(self.byte_ss, self.samplenum, self.out_bitrate, bitrate)
+
+        cmd = 'STOP'
+        self.ss, self.es = self.samplenum, self.samplenum
+        self.putp([cmd, None])
+        self.putx([proto[cmd][0], proto[cmd][1:]])
         self.state = 'FIND START'
         self.is_repeat_start = 0
         self.wr = -1
-
-    def put(self, output_id, data):
-        # Inject sample range into the call up to sigrok.
-        super(Decoder, self).put(self.startsample, self.samplenum, output_id, data)
+        self.bits = []
 
     def decode(self, ss, es, data):
+        if self.samplerate is None:
+            raise Exception("Cannot decode without samplerate.")
         for (self.samplenum, pins) in data:
 
             # Ignore identical samples early on (for performance reasons).
@@ -206,7 +275,7 @@ class Decoder(srd.Decoder):
                 continue
             self.oldpins, (scl, sda) = pins, pins
 
-            # TODO: Wait until the bus is idle (SDA = SCL = 1) first?
+            self.pdu_bits += 1
 
             # State machine.
             if self.state == 'FIND START':
@@ -229,6 +298,5 @@ class Decoder(srd.Decoder):
                 raise Exception('Invalid state: %s' % self.state)
 
             # Save current SDA/SCL values for the next round.
-            self.oldscl = scl
-            self.oldsda = sda
+            self.oldscl, self.oldsda = scl, sda