Merge branch 'wip/wbxng' of git@gnuradio.org:jcorgan
authorJohnathan Corgan <jcorgan@corganenterprises.com>
Wed, 7 Oct 2009 01:17:18 +0000 (18:17 -0700)
committerJohnathan Corgan <jcorgan@corganenterprises.com>
Wed, 7 Oct 2009 01:17:18 +0000 (18:17 -0700)
* 'wip/wbxng' of git@gnuradio.org:jcorgan:
  Clean up for work-in-progress
  Integrated gain control for TX and RX of wbxng
  Enabled RX Baseband
  First Functional TX modulator
  Locking, controllable synthesizer on TX and RX
  Able to tune RX VCO, observe R and N divider output on MUXOUT
  twiddling gpio successfully
  Clean build
  Initial compile of wbxng, properly sets db IDs

1  2 
usrp/host/include/usrp/db_wbxng.h
usrp/host/lib/db_wbxng.cc

index 0000000000000000000000000000000000000000,2158face2e77eb15077ccaf0f61254f3938b4bfb..8611d4787debec97b1c56d03310d01bce1189cf5
mode 000000,100644..100644
--- /dev/null
@@@ -1,0 -1,121 +1,115 @@@
 -
 -  //virtual bool _compute_regs(double freq, int &retR, int &retcontrol, int &retN, double &retfreq);
 -  int  _compute_control_reg();
 -  int _refclk_divisor();
 -  double _refclk_freq();
 -
+ /* -*- c++ -*- */
+ //
+ // Copyright 2009 Free Software Foundation, Inc.
+ //
+ // This file is part of GNU Radio
+ //
+ // GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
+ // it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ // the Free Software Foundation; either asversion 3, or (at your option)
+ // any later version.
+ //
+ // GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
+ // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ // GNU General Public License for more details.
+ //
+ // You should have received a copy of the GNU General Public License
+ // along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
+ // the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
+ // Boston, MA 02110-1301, USA.
+ #ifndef INCLUDED_DB_WBXNG_H
+ #define INCLUDED_DB_WBXNG_H
+ #include <usrp/db_base.h>
+ #include <cmath>
+ class adf4350;
+ class wbxng_base : public db_base
+ {
+ public:
+   wbxng_base(usrp_basic_sptr usrp, int which, int _power_on=0);
+   ~wbxng_base();
+   struct freq_result_t set_freq(double freq);
+   bool  is_quadrature();
+   double freq_min();
+   double freq_max();
+ protected:
+   bool _lock_detect();
+   bool _set_pga(float pga_gain);
+   int power_on() { return d_power_on; }
+   int power_off() { return 0; }
+   bool d_first;
+   int  d_spi_format;
+   int  d_spi_enable;
+   int  d_power_on;
+   int  d_PD;
+   adf4350 *d_common;
+ };
+ // ----------------------------------------------------------------
+ class wbxng_base_tx : public wbxng_base
+ {
+ protected:
+   void shutdown();
+ public:
+   wbxng_base_tx(usrp_basic_sptr usrp, int which, int _power_on=0);
+   ~wbxng_base_tx();
+   float gain_min();
+   float gain_max();
+   float gain_db_per_step();
+   bool set_auto_tr(bool on);
+   bool set_enable(bool on);
+   bool set_gain(float gain);
+ };
+ class wbxng_base_rx : public wbxng_base
+ {
+ protected:
+   void shutdown();
+   bool _set_attn(float attn);
+ public:
+   wbxng_base_rx(usrp_basic_sptr usrp, int which, int _power_on=0);
+   ~wbxng_base_rx();
+   bool set_auto_tr(bool on);
+   bool select_rx_antenna(int which_antenna);
+   bool select_rx_antenna(const std::string &which_antenna);
+   bool set_gain(float gain);
+ };
+ // ----------------------------------------------------------------
+ class db_wbxng_tx : public wbxng_base_tx
+ {
+  public:
+   db_wbxng_tx(usrp_basic_sptr usrp, int which);
+   ~db_wbxng_tx();
+ };
+ class db_wbxng_rx : public wbxng_base_rx
+ {
+ public:
+   db_wbxng_rx(usrp_basic_sptr usrp, int which);
+   ~db_wbxng_rx();
+   float gain_min();
+   float gain_max();
+   float gain_db_per_step();
+   bool i_and_q_swapped();
+ };
+ #endif /* INCLUDED_DB_WBXNG_H */
index 0000000000000000000000000000000000000000,c23fc47edf290b2310b862cd37b4cf2aaa6b4bfc..38c3a28860b7652b777353d5a185622c486eb1c3
mode 000000,100644..100644
--- /dev/null
@@@ -1,0 -1,499 +1,499 @@@
 -          int_freq, freq_result, _lock_detect());
+ //
+ // Copyright 2008,2009 Free Software Foundation, Inc.
+ //
+ // This file is part of GNU Radio
+ //
+ // GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
+ // it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ // the Free Software Foundation; either asversion 3, or (at your option)
+ // any later version.
+ //
+ // GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
+ // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ // GNU General Public License for more details.
+ //
+ // You should have received a copy of the GNU General Public License
+ // along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
+ // the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
+ // Boston, MA 02110-1301, USA.
+ #include <usrp/db_wbxng.h>
+ #include "db_wbxng_adf4350.h"
+ #include <db_base_impl.h>
+ #include <stdio.h>
+ // d'board i/o pin defs
+ // Tx and Rx have shared defs, but different i/o regs
+ #define ENABLE_5        (1 << 7)         // enables 5.0V power supply
+ #define ENABLE_33       (1 << 6)         // enables 3.3V supply
+ #define RX_TXN          (1 << 5)         // Tx only: T/R antenna switch for TX/RX port
+ #define RX2_RX1N        (1 << 5)         // Rx only: antenna switch between RX2 and TX/RX port
+ #define RXBB_EN         (1 << 4)
+ #define TXMOD_EN        (1 << 4)
+ #define PLL_CE          (1 << 3)
+ #define PLL_PDBRF       (1 << 2)
+ #define PLL_MUXOUT      (1 << 1)
+ #define PLL_LOCK_DETECT (1 << 0)
+ // RX Attenuator constants
+ #define ATTN_SHIFT    8
+ #define ATTN_MASK     (63 << ATTN_SHIFT)
+ wbxng_base::wbxng_base(usrp_basic_sptr _usrp, int which, int _power_on)
+   : db_base(_usrp, which), d_power_on(_power_on)
+ {
+   /*
+     @param usrp: instance of usrp.source_c
+     @param which: which side: 0 or 1 corresponding to side A or B respectively
+     @type which: int
+   */
+   usrp()->_write_oe(d_which, 0, 0xffff);   // turn off all outputs
+   d_first = true;
+   d_spi_format = SPI_FMT_MSB | SPI_FMT_HDR_0;
+   _enable_refclk(false);                // disable refclk
+   set_auto_tr(false);
+ }
+ wbxng_base::~wbxng_base()
+ {
+   if (d_common)
+     delete d_common;
+ }
+ struct freq_result_t
+ wbxng_base::set_freq(double freq)
+ {
+   /*
+     @returns (ok, actual_baseband_freq) where:
+     ok is True or False and indicates success or failure,
+     actual_baseband_freq is the RF frequency that corresponds to DC in the IF.
+   */
+   freq_t int_freq = freq_t(freq);
+   bool ok = d_common->_set_freq(int_freq*2);
+   double freq_result = (double) d_common->_get_freq()/2.0;
+   struct freq_result_t args = {ok, freq_result};
+   /* Wait before reading Lock Detect*/
+   timespec t;
+   t.tv_sec = 0;
+   t.tv_nsec = 10000000;
+   nanosleep(&t, NULL);
+   fprintf(stderr,"Setting WBXNG frequency, requested %d, obtained %f, lock_detect %d\n",
++          int_freq, freq_result, d_common->_get_locked());
+   // FIXME
+   // Offsetting the LO helps get the Tx carrier leakage out of the way.
+   // This also ensures that on Rx, we're not getting hosed by the
+   // FPGA's DC removal loop's time constant.  We were seeing a
+   // problem when running with discontinuous transmission.
+   // Offsetting the LO made the problem go away.
+   //freq += d_lo_offset;
+   return args;
+ }
+ bool
+ wbxng_base::_set_pga(float pga_gain)
+ {
+   if(d_which == 0) {
+     usrp()->set_pga(0, pga_gain);
+     usrp()->set_pga(1, pga_gain);
+   }
+   else {
+     usrp()->set_pga(2, pga_gain);
+     usrp()->set_pga(3, pga_gain);
+   }
+   return true;
+ }
+ bool
+ wbxng_base::is_quadrature()
+ {
+   /*
+     Return True if this board requires both I & Q analog channels.
+     This bit of info is useful when setting up the USRP Rx mux register.
+   */
+   return true;
+ }
+ double
+ wbxng_base::freq_min()
+ {
+   return (double) d_common->_get_min_freq()/2.0;
+ }
+ double
+ wbxng_base::freq_max()
+ {
+   return (double) d_common->_get_max_freq()/2.0;
+ }
+ // ----------------------------------------------------------------
+ wbxng_base_tx::wbxng_base_tx(usrp_basic_sptr _usrp, int which, int _power_on)
+   : wbxng_base(_usrp, which, _power_on)
+ {
+   /*
+     @param usrp: instance of usrp.sink_c
+     @param which: 0 or 1 corresponding to side TX_A or TX_B respectively.
+   */
+   if(which == 0) {
+     d_spi_enable = SPI_ENABLE_TX_A;
+   }
+   else {
+     d_spi_enable = SPI_ENABLE_TX_B;
+   }
+   d_common = new adf4350(_usrp, d_which, d_spi_enable);
+   // FIXME: power up the transmit side, but don't enable the mixer
+   usrp()->_write_oe(d_which,(RX_TXN|TXMOD_EN|ENABLE_33|ENABLE_5), (RX_TXN|TXMOD_EN|ENABLE_33|ENABLE_5));
+   usrp()->write_io(d_which, (power_on()|RX_TXN|TXMOD_EN|ENABLE_33|ENABLE_5), (RX_TXN|TXMOD_EN|ENABLE_33|ENABLE_5));
+   fprintf(stderr,"Setting WBXNG TXMOD on");
+   //set_lo_offset(4e6);
+   set_gain((gain_min() + gain_max()) / 2.0);  // initialize gain
+ }
+ wbxng_base_tx::~wbxng_base_tx()
+ {
+   shutdown();
+ }
+ void
+ wbxng_base_tx::shutdown()
+ {
+   // fprintf(stderr, "wbxng_base_tx::shutdown  d_is_shutdown = %d\n", d_is_shutdown);
+   if (!d_is_shutdown){
+     d_is_shutdown = true;
+     // do whatever there is to do to shutdown
+     // Power down and leave the T/R switch in the R position
+     usrp()->write_io(d_which, (power_off()|RX_TXN), (RX_TXN|ENABLE_33|ENABLE_5));
+     // Power down VCO/PLL
+     d_common->_enable(false);
+     /*
+     _write_control(_compute_control_reg());
+     */
+     _enable_refclk(false);                       // turn off refclk
+     set_auto_tr(false);
+   }
+ }
+ bool
+ wbxng_base_tx::set_auto_tr(bool on)
+ {
+   bool ok = true;
+   if(on) {
+     ok &= set_atr_mask (RX_TXN | ENABLE_33 | ENABLE_5);
+     ok &= set_atr_txval(0      | ENABLE_33 | ENABLE_5);
+     ok &= set_atr_rxval(RX_TXN | 0);
+   }
+   else {
+     ok &= set_atr_mask (0);
+     ok &= set_atr_txval(0);
+     ok &= set_atr_rxval(0);
+   }
+   return ok;
+ }
+ bool
+ wbxng_base_tx::set_enable(bool on)
+ {
+   /*
+     Enable transmitter if on is true
+   */
+   int v;
+   int mask = RX_TXN | ENABLE_5 | ENABLE_33;
+   if(on) {
+     v = ENABLE_5 | ENABLE_33;
+   }
+   else {
+     v = RX_TXN;
+   }
+   return usrp()->write_io(d_which, v, mask);
+ }
+ float
+ wbxng_base_tx::gain_min()
+ {
+   return usrp()->pga_max();
+ }
+ float
+ wbxng_base_tx::gain_max()
+ {
+   return usrp()->pga_max() + 25.0;
+ }
+ float
+ wbxng_base_tx::gain_db_per_step()
+ {
+   return 1;
+ }
+ bool
+ wbxng_base_tx::set_gain(float gain)
+ {
+   /*
+     Set the gain.
+     @param gain:  gain in decibels
+     @returns True/False
+   */
+   // clamp gain
+   gain = std::max(gain_min(), std::min(gain, gain_max()));
+   float pga_gain, agc_gain;
+   float V_maxgain, V_mingain, V_fullscale, dac_value;
+   float maxgain = gain_max() - usrp()->pga_max();
+   float mingain = gain_min();
+   if(gain > maxgain) {
+     pga_gain = gain-maxgain;
+     assert(pga_gain <= usrp()->pga_max());
+     agc_gain = maxgain;
+   }
+   else {
+     pga_gain = 0;
+     agc_gain = gain;
+   }
+   V_maxgain = 0.7;
+   V_mingain = 1.4;
+   V_fullscale = 3.3;
+   dac_value = (agc_gain*(V_maxgain-V_mingain)/(maxgain-mingain) + V_mingain)*4096/V_fullscale;
+   fprintf(stderr, "TXGAIN: %f dB, Dac Code: %d, Voltage: %f\n", gain, int(dac_value), float((dac_value/4096.0)*V_fullscale));
+   assert(dac_value>=0 && dac_value<4096);
+   return (usrp()->write_aux_dac(d_which, 0, int(dac_value))
+         && _set_pga(int(pga_gain)));
+ }
+ /**************************************************************************/
+ wbxng_base_rx::wbxng_base_rx(usrp_basic_sptr _usrp, int which, int _power_on)
+   : wbxng_base(_usrp, which, _power_on)
+ {
+   /*
+     @param usrp: instance of usrp.source_c
+     @param which: 0 or 1 corresponding to side RX_A or RX_B respectively.
+   */
+   if(which == 0) {
+     d_spi_enable = SPI_ENABLE_RX_A;
+   }
+   else {
+     d_spi_enable = SPI_ENABLE_RX_B;
+   }
+   d_common = new adf4350(_usrp, d_which, d_spi_enable);
+   usrp()->_write_oe(d_which, (RX2_RX1N|RXBB_EN|ATTN_MASK|ENABLE_33|ENABLE_5), (RX2_RX1N|RXBB_EN|ATTN_MASK|ENABLE_33|ENABLE_5));
+   usrp()->write_io(d_which,  (power_on()|RX2_RX1N|RXBB_EN|ENABLE_33|ENABLE_5), (RX2_RX1N|RXBB_EN|ATTN_MASK|ENABLE_33|ENABLE_5));
+   fprintf(stderr,"Setting WBXNG RXBB on");
+   // set up for RX on TX/RX port
+   select_rx_antenna("TX/RX");
+   bypass_adc_buffers(true);
+   /*
+   set_lo_offset(-4e6);
+   */
+ }
+ wbxng_base_rx::~wbxng_base_rx()
+ {
+   shutdown();
+ }
+ void
+ wbxng_base_rx::shutdown()
+ {
+   // fprintf(stderr, "wbxng_base_rx::shutdown  d_is_shutdown = %d\n", d_is_shutdown);
+   if (!d_is_shutdown){
+     d_is_shutdown = true;
+     // do whatever there is to do to shutdown
+     // Power down
+     usrp()->common_write_io(C_RX, d_which, power_off(), (ENABLE_33|ENABLE_5));
+     // Power down VCO/PLL
+     d_common->_enable(false);
+     // fprintf(stderr, "wbxng_base_rx::shutdown  before _write_control\n");
+     //_write_control(_compute_control_reg());
+     // fprintf(stderr, "wbxng_base_rx::shutdown  before _enable_refclk\n");
+     _enable_refclk(false);                       // turn off refclk
+     // fprintf(stderr, "wbxng_base_rx::shutdown  before set_auto_tr\n");
+     set_auto_tr(false);
+     // fprintf(stderr, "wbxng_base_rx::shutdown  after set_auto_tr\n");
+   }
+ }
+ bool
+ wbxng_base_rx::set_auto_tr(bool on)
+ {
+   bool ok = true;
+   if(on) {
+     ok &= set_atr_mask (ENABLE_33|ENABLE_5);
+     ok &= set_atr_txval(     0);
+     ok &= set_atr_rxval(ENABLE_33|ENABLE_5);
+   }
+   else {
+     ok &= set_atr_mask (0);
+     ok &= set_atr_txval(0);
+     ok &= set_atr_rxval(0);
+   }
+   return true;
+ }
+ bool
+ wbxng_base_rx::select_rx_antenna(int which_antenna)
+ {
+   /*
+     Specify which antenna port to use for reception.
+     @param which_antenna: either 'TX/RX' or 'RX2'
+   */
+   if(which_antenna == 0) {
+     usrp()->write_io(d_which, 0,RX2_RX1N);
+   }
+   else if(which_antenna == 1) {
+     usrp()->write_io(d_which, RX2_RX1N, RX2_RX1N);
+   }
+   else {
+     return false;
+   }
+   return true;
+ }
+ bool
+ wbxng_base_rx::select_rx_antenna(const std::string &which_antenna)
+ {
+   /*
+     Specify which antenna port to use for reception.
+     @param which_antenna: either 'TX/RX' or 'RX2'
+   */
+   if(which_antenna == "TX/RX") {
+     usrp()->write_io(d_which, 0, RX2_RX1N);
+   }
+   else if(which_antenna == "RX2") {
+     usrp()->write_io(d_which, RX2_RX1N, RX2_RX1N);
+   }
+   else {
+     return false;
+   }
+   return true;
+ }
+ bool
+ wbxng_base_rx::set_gain(float gain)
+ {
+   /*
+     Set the gain.
+     @param gain:  gain in decibels
+     @returns True/False
+   */
+   // clamp gain
+   gain = std::max(gain_min(), std::min(gain, gain_max()));
+   float pga_gain, agc_gain;
+   float maxgain = gain_max() - usrp()->pga_max();
+   float mingain = gain_min();
+   if(gain > maxgain) {
+     pga_gain = gain-maxgain;
+     assert(pga_gain <= usrp()->pga_max());
+     agc_gain = maxgain;
+   }
+   else {
+     pga_gain = 0;
+     agc_gain = gain;
+   }
+   return _set_attn(maxgain-agc_gain) && _set_pga(int(pga_gain));
+ }
+ bool
+ wbxng_base_rx::_set_attn(float attn)
+ {
+   int attn_code = int(floor(attn/0.5));
+   unsigned int iobits = (~attn_code) << ATTN_SHIFT;
+   fprintf(stderr, "Attenuation: %f dB, Code: %d, IO Bits %x, Mask: %x \n", attn, attn_code, iobits & ATTN_MASK, ATTN_MASK);
+   return usrp()->write_io(d_which, iobits, ATTN_MASK);
+ }
+ // ----------------------------------------------------------------
+ db_wbxng_tx::db_wbxng_tx(usrp_basic_sptr usrp, int which)
+   : wbxng_base_tx(usrp, which)
+ {
+ }
+ db_wbxng_tx::~db_wbxng_tx()
+ {
+ }
+ db_wbxng_rx::db_wbxng_rx(usrp_basic_sptr usrp, int which)
+   : wbxng_base_rx(usrp, which)
+ {
+   set_gain((gain_min() + gain_max()) / 2.0);  // initialize gain
+ }
+ db_wbxng_rx::~db_wbxng_rx()
+ {
+ }
+ float
+ db_wbxng_rx::gain_min()
+ {
+   return usrp()->pga_min();
+ }
+ float
+ db_wbxng_rx::gain_max()
+ {
+   return usrp()->pga_max()+30.5;
+ }
+ float
+ db_wbxng_rx::gain_db_per_step()
+ {
+   return 0.05;
+ }
+ bool
+ db_wbxng_rx::i_and_q_swapped()
+ {
+   return false;
+ }