]> sigrok.org Git - libsigrokdecode.git/blobdiff - decoders/spi/pd.py
spi: Refactoring and cleanups.
[libsigrokdecode.git] / decoders / spi / pd.py
index b6c96bca82c1f18276587197b984bfefd6aa8118..2d971d31c4fb8657765489f4a6393eb5046f05f9 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 ## This file is part of the libsigrokdecode project.
 ##
 ## Copyright (C) 2011 Gareth McMullin <gareth@blacksphere.co.nz>
-## Copyright (C) 2012-2013 Uwe Hermann <uwe@hermann-uwe.de>
+## Copyright (C) 2012-2014 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
 ##
 
-# SPI protocol decoder
-
 import sigrokdecode as srd
 
+'''
+OUTPUT_PYTHON format:
+
+SPI packet:
+[<cmd>, <data1>, <data2>]
+
+Commands:
+ - 'DATA': <data1> contains the MISO data, <data2> contains the MOSI data.
+   The data is _usually_ 8 bits (but can also be fewer or more bits).
+   Both data items are Python numbers (not strings), or None if the respective
+   probe was not supplied.
+ - 'BITS': <data1>/<data2> contain a list of bit values in this MISO/MOSI data
+   item, and for each of those also their respective start-/endsample numbers.
+ - 'CS CHANGE': <data1> is the old CS# pin value, <data2> is the new value.
+   Both data items are Python numbers (0/1), not strings.
+
+Examples:
+ ['CS-CHANGE', 1, 0]
+ ['DATA', 0xff, 0x3a]
+ ['BITS', [[1, 80, 82], [1, 83, 84], [1, 85, 86], [1, 87, 88],
+           [1, 89, 90], [1, 91, 92], [1, 93, 94], [1, 95, 96]],
+          [[0, 80, 82], [0, 83, 84], [1, 85, 86], [1, 87, 88],
+           [1, 89, 90], [0, 91, 92], [1, 93, 94], [0, 95, 96]]]
+ ['DATA', 0x65, 0x00]
+ ['DATA', 0xa8, None]
+ ['DATA', None, 0x55]
+ ['CS-CHANGE', 0, 1]
+'''
+
 # Key: (CPOL, CPHA). Value: SPI mode.
 # Clock polarity (CPOL) = 0/1: Clock is low/high when inactive.
 # Clock phase (CPHA) = 0/1: Data is valid on the leading/trailing clock edge.
@@ -43,14 +70,12 @@ class Decoder(srd.Decoder):
     inputs = ['logic']
     outputs = ['spi']
     probes = [
-        {'id': 'miso', 'name': 'MISO',
-         'desc': 'SPI MISO line (Master in, slave out)'},
-        {'id': 'mosi', 'name': 'MOSI',
-         'desc': 'SPI MOSI line (Master out, slave in)'},
-        {'id': 'sck', 'name': 'CLK', 'desc': 'SPI clock line'},
+        {'id': 'clk', 'name': 'CLK', 'desc': 'Clock'},
     ]
     optional_probes = [
-        {'id': 'cs', 'name': 'CS#', 'desc': 'SPI chip-select line'},
+        {'id': 'miso', 'name': 'MISO', 'desc': 'Master in, slave out'},
+        {'id': 'mosi', 'name': 'MOSI', 'desc': 'Master out, slave in'},
+        {'id': 'cs', 'name': 'CS#', 'desc': 'Chip-select'},
     ]
     options = {
         'cs_polarity': ['CS# polarity', 'active-low'],
@@ -61,40 +86,83 @@ class Decoder(srd.Decoder):
         'format': ['Data format', 'hex'],
     }
     annotations = [
-        ['MISO/MOSI data', 'MISO/MOSI SPI data'],
-        ['MISO data', 'MISO SPI data'],
-        ['MOSI data', 'MOSI SPI data'],
-        ['Warnings', 'Human-readable warnings'],
+        ['miso-data', 'MISO data'],
+        ['mosi-data', 'MOSI data'],
+        ['miso-bits', 'MISO bits'],
+        ['mosi-bits', 'MOSI bits'],
+        ['warnings', 'Human-readable warnings'],
     ]
+    annotation_rows = (
+        ('miso-data', 'MISO data', (0,)),
+        ('miso-bits', 'MISO bits', (2,)),
+        ('mosi-data', 'MOSI data', (1,)),
+        ('mosi-bits', 'MOSI bits', (3,)),
+        ('other', 'Other', (4,)),
+    )
 
     def __init__(self):
-        self.oldsck = 1
+        self.samplerate = None
+        self.oldclk = 1
         self.bitcount = 0
-        self.mosidata = 0
-        self.misodata = 0
-        self.bytesreceived = 0
+        self.misodata = self.mosidata = 0
+        self.misobits = []
+        self.mosibits = []
         self.startsample = -1
         self.samplenum = -1
         self.cs_was_deasserted_during_data_word = 0
         self.oldcs = -1
         self.oldpins = None
+        self.have_cs = self.have_miso = self.have_mosi = None
         self.state = 'IDLE'
 
-    def start(self, metadata):
-        self.out_proto = self.add(srd.OUTPUT_PROTO, 'spi')
-        self.out_ann = self.add(srd.OUTPUT_ANN, 'spi')
+    def metadata(self, key, value):
+        if key == srd.SRD_CONF_SAMPLERATE:
+            self.samplerate = value
 
-    def report(self):
-        return 'SPI: %d bytes received' % self.bytesreceived
+    def start(self):
+        self.out_python = self.register(srd.OUTPUT_PYTHON)
+        self.out_ann = self.register(srd.OUTPUT_ANN)
+        self.out_bitrate = self.register(srd.OUTPUT_META,
+                meta=(int, 'Bitrate', 'Bitrate during transfers'))
 
     def putpw(self, data):
-        self.put(self.startsample, self.samplenum, self.out_proto, data)
+        self.put(self.startsample, self.samplenum, self.out_python, data)
 
     def putw(self, data):
         self.put(self.startsample, self.samplenum, self.out_ann, data)
 
-    def handle_bit(self, miso, mosi, sck, cs):
-        # If this is the first bit, save its sample number.
+    def putdata(self):
+        # Pass MISO and MOSI bits and then data to the next PD up the stack.
+        so = self.misodata if self.have_miso else None
+        si = self.mosidata if self.have_mosi else None
+        so_bits = self.misobits if self.have_miso else None
+        si_bits = self.mosibits if self.have_mosi else None
+        self.putpw(['BITS', si_bits, so_bits])
+        self.putpw(['DATA', si, so])
+
+        # Bit annotations.
+        if self.have_miso:
+            for bit in self.misobits:
+                self.put(bit[1], bit[2], self.out_ann, [2, ['%d' % bit[0]]])
+        if self.have_mosi:
+            for bit in self.mosibits:
+                self.put(bit[1], bit[2], self.out_ann, [3, ['%d' % bit[0]]])
+
+        # Dataword annotations.
+        if self.have_miso:
+            self.putw([0, ['%02X' % self.misodata]])
+        if self.have_mosi:
+            self.putw([1, ['%02X' % self.mosidata]])
+
+    def reset_decoder_state(self):
+        self.misodata = 0 if self.have_miso else None
+        self.mosidata = 0 if self.have_mosi else None
+        self.misobits = [] if self.have_miso else None
+        self.mosibits = [] if self.have_mosi else None
+        self.bitcount = 0
+
+    def handle_bit(self, miso, mosi, clk, cs):
+        # If this is the first bit of a dataword, save its sample number.
         if self.bitcount == 0:
             self.startsample = self.samplenum
             if self.have_cs:
@@ -105,17 +173,34 @@ class Decoder(srd.Decoder):
 
         ws = self.options['wordsize']
 
+        # Receive MISO bit into our shift register.
+        if self.have_miso:
+            if self.options['bitorder'] == 'msb-first':
+                self.misodata |= miso << (ws - 1 - self.bitcount)
+            else:
+                self.misodata |= miso << self.bitcount
+
         # Receive MOSI bit into our shift register.
-        if self.options['bitorder'] == 'msb-first':
-            self.mosidata |= mosi << (ws - 1 - self.bitcount)
-        else:
-            self.mosidata |= mosi << self.bitcount
+        if self.have_mosi:
+            if self.options['bitorder'] == 'msb-first':
+                self.mosidata |= mosi << (ws - 1 - self.bitcount)
+            else:
+                self.mosidata |= mosi << self.bitcount
 
-        # Receive MISO bit into our shift register.
-        if self.options['bitorder'] == 'msb-first':
-            self.misodata |= miso << (ws - 1 - self.bitcount)
-        else:
-            self.misodata |= miso << self.bitcount
+        # Guesstimate the endsample for this bit (can be overridden later).
+        es = self.samplenum
+        if self.bitcount > 0:
+            es += self.samplenum - self.misobits[self.bitcount - 1][1]
+
+        if self.have_miso:
+            self.misobits.append([miso, self.samplenum, es])
+        if self.have_mosi:
+            self.mosibits.append([mosi, self.samplenum, es])
+
+        if self.bitcount > 0 and self.have_miso:
+            self.misobits[self.bitcount - 1][2] = self.samplenum
+        if self.bitcount > 0 and self.have_mosi:
+            self.mosibits[self.bitcount - 1][2] = self.samplenum
 
         self.bitcount += 1
 
@@ -123,62 +208,65 @@ class Decoder(srd.Decoder):
         if self.bitcount != ws:
             return
 
-        self.putpw(['DATA', self.mosidata, self.misodata])
-        self.putw([0, ['%02X/%02X' % (self.mosidata, self.misodata)]])
-        self.putw([1, ['%02X' % self.misodata]])
-        self.putw([2, ['%02X' % self.mosidata]])
+        self.putdata()
 
-        if self.cs_was_deasserted_during_data_word:
-            self.putw([3, ['CS# was deasserted during this data word!']])
+        # Meta bitrate.
+        elapsed = 1 / float(self.samplerate)
+        elapsed *= (self.samplenum - self.startsample + 1)
+        bitrate = int(1 / elapsed * self.options['wordsize'])
+        self.put(self.startsample, self.samplenum, self.out_bitrate, bitrate)
 
-        # Reset decoder state.
-        self.mosidata = self.misodata = self.bitcount = 0
+        if self.have_cs and self.cs_was_deasserted_during_data_word:
+            self.putw([4, ['CS# was deasserted during this data word!']])
 
-        # Keep stats for summary.
-        self.bytesreceived += 1
+        self.reset_decoder_state()
 
-    def find_clk_edge(self, miso, mosi, sck, cs):
+    def find_clk_edge(self, miso, mosi, clk, cs):
         if self.have_cs and self.oldcs != cs:
             # Send all CS# pin value changes.
-            self.put(self.samplenum, self.samplenum, self.out_proto,
+            self.put(self.samplenum, self.samplenum, self.out_python,
                      ['CS-CHANGE', self.oldcs, cs])
             self.oldcs = cs
             # Reset decoder state when CS# changes (and the CS# pin is used).
-            self.mosidata = self.misodata = self.bitcount= 0
+            self.reset_decoder_state()
 
         # Ignore sample if the clock pin hasn't changed.
-        if sck == self.oldsck:
+        if clk == self.oldclk:
             return
 
-        self.oldsck = sck
+        self.oldclk = clk
 
         # Sample data on rising/falling clock edge (depends on mode).
         mode = spi_mode[self.options['cpol'], self.options['cpha']]
-        if mode == 0 and sck == 0:   # Sample on rising clock edge
+        if mode == 0 and clk == 0:   # Sample on rising clock edge
             return
-        elif mode == 1 and sck == 1: # Sample on falling clock edge
+        elif mode == 1 and clk == 1: # Sample on falling clock edge
             return
-        elif mode == 2 and sck == 1: # Sample on falling clock edge
+        elif mode == 2 and clk == 1: # Sample on falling clock edge
             return
-        elif mode == 3 and sck == 0: # Sample on rising clock edge
+        elif mode == 3 and clk == 0: # Sample on rising clock edge
             return
 
         # Found the correct clock edge, now get the SPI bit(s).
-        self.handle_bit(miso, mosi, sck, cs)
+        self.handle_bit(miso, mosi, clk, cs)
 
     def decode(self, ss, es, data):
-        # TODO: Either MISO or MOSI could be optional. CS# is optional.
+        if self.samplerate is None:
+            raise Exception("Cannot decode without samplerate.")
+        # Either MISO or MOSI can be omitted (but not both). CS# is optional.
         for (self.samplenum, pins) in data:
 
             # Ignore identical samples early on (for performance reasons).
             if self.oldpins == pins:
                 continue
-            self.oldpins, (miso, mosi, sck, cs) = pins, pins
+            self.oldpins, (clk, miso, mosi, cs) = pins, pins
+            self.have_miso = (miso in (0, 1))
+            self.have_mosi = (mosi in (0, 1))
             self.have_cs = (cs in (0, 1))
 
             # State machine.
             if self.state == 'IDLE':
-                self.find_clk_edge(miso, mosi, sck, cs)
+                self.find_clk_edge(miso, mosi, clk, cs)
             else:
                 raise Exception('Invalid state: %s' % self.state)