Imported Upstream version 3.2.2
[debian/gnuradio] / usrp / firmware / include / fpga_regs_standard.h
1 /* -*- c++ -*- */
2 /*
3  * Copyright 2003,2004,2006 Free Software Foundation, Inc.
4  * 
5  * This file is part of GNU Radio
6  * 
7  * GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10  * any later version.
11  * 
12  * GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  * 
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
19  * the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
20  * Boston, MA 02110-1301, USA.
21  */
22 #ifndef INCLUDED_FPGA_REGS_STANDARD_H
23 #define INCLUDED_FPGA_REGS_STANDARD_H
24
25 // Register numbers 0 to 31 are reserved for use in fpga_regs_common.h.
26 // Registers 64 to 79 are available for custom FPGA builds.
27
28
29 // DDC / DUC
30
31 #define FR_INTERP_RATE          32      // [1,1024]
32 #define FR_DECIM_RATE           33      // [1,256]
33
34 // DDC center freq
35
36 #define FR_RX_FREQ_0            34
37 #define FR_RX_FREQ_1            35
38 #define FR_RX_FREQ_2            36
39 #define FR_RX_FREQ_3            37
40
41 // See below for DDC Starting Phase
42
43 // ------------------------------------------------------------------------
44 //  configure FPGA Rx mux
45 //
46 //    3                   2                   1                       
47 //  1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
48 // +-----------------------+-------+-------+-------+-------+-+-----+
49 // |      must be zero     | Q3| I3| Q2| I2| Q1| I1| Q0| I0|Z| NCH |
50 // +-----------------------+-------+-------+-------+-------+-+-----+
51 //
52 // There are a maximum of 4 digital downconverters in the the FPGA.
53 // Each DDC has two 16-bit inputs, I and Q, and two 16-bit outputs, I & Q.
54 //
55 // DDC I inputs are specified by the two bit fields I3, I2, I1 & I0
56 //
57 //   0 = DDC input is from ADC 0
58 //   1 = DDC input is from ADC 1
59 //   2 = DDC input is from ADC 2
60 //   3 = DDC input is from ADC 3
61 //
62 // If Z == 1, all DDC Q inputs are set to zero
63 // If Z == 0, DDC Q inputs are specified by the two bit fields Q3, Q2, Q1 & Q0
64 //
65 // NCH specifies the number of complex channels that are sent across
66 // the USB.  The legal values are 1, 2 or 4, corresponding to 2, 4 or
67 // 8 16-bit values.
68
69 #define FR_RX_MUX               38
70
71 // ------------------------------------------------------------------------
72 //  configure FPGA Tx Mux.
73 //
74 //    3                   2                   1                       
75 //  1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
76 // +-----------------------+-------+-------+-------+-------+-+-----+
77 // |                       | DAC3  | DAC2  | DAC1  |  DAC0 |0| NCH |
78 // +-----------------------------------------------+-------+-+-----+
79 //
80 // NCH specifies the number of complex channels that are sent across
81 // the USB.  The legal values are 1 or 2, corresponding to 2 or 4
82 // 16-bit values.
83 //
84 // There are two interpolators with complex inputs and outputs.
85 // There are four DACs.  (We use the DUC in each AD9862.)
86 //
87 // Each 4-bit DACx field specifies the source for the DAC and
88 // whether or not that DAC is enabled.  Each subfield is coded
89 // like this: 
90 //
91 //    3 2 1 0
92 //   +-+-----+
93 //   |E|  N  |
94 //   +-+-----+
95 //
96 // Where E is set if the DAC is enabled, and N specifies which
97 // interpolator output is connected to this DAC.
98 //
99 //  N   which interp output
100 // ---  -------------------
101 //  0   chan 0 I
102 //  1   chan 0 Q
103 //  2   chan 1 I
104 //  3   chan 1 Q
105
106 #define FR_TX_MUX               39
107
108 // ------------------------------------------------------------------------
109 // REFCLK control
110 //
111 // Control whether a reference clock is sent to the daughterboards,
112 // and what frequency.  The refclk is sent on d'board i/o pin 0.
113 //
114 //    3                   2                   1                       
115 //  1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
116 // +-----------------------------------------------+-+------------+
117 // |             Reserved (Must be zero)           |E|   DIVISOR  |
118 // +-----------------------------------------------+-+------------+
119
120 //
121 // Bit 7  -- 1 turns on refclk, 0 allows IO use
122 // Bits 6:0 Divider value
123
124 #define FR_TX_A_REFCLK          40
125 #define FR_RX_A_REFCLK          41
126 #define FR_TX_B_REFCLK          42
127 #define FR_RX_B_REFCLK          43
128
129 #  define bmFR_REFCLK_EN           0x80
130 #  define bmFR_REFCLK_DIVISOR_MASK 0x7f
131
132 // ------------------------------------------------------------------------
133 // DDC Starting Phase
134
135 #define FR_RX_PHASE_0           44
136 #define FR_RX_PHASE_1           45
137 #define FR_RX_PHASE_2           46
138 #define FR_RX_PHASE_3           47
139
140 // ------------------------------------------------------------------------
141 // Tx data format control register
142 //
143 //    3                   2                   1                       
144 //  1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
145 // +-------------------------------------------------------+-------+
146 // |                    Reserved (Must be zero)            |  FMT  |
147 // +-------------------------------------------------------+-------+
148 //
149 //  FMT values:
150
151 #define FR_TX_FORMAT            48
152 #  define bmFR_TX_FORMAT_16_IQ          0       // 16-bit I, 16-bit Q
153
154 // ------------------------------------------------------------------------
155 // Rx data format control register
156 //
157 //    3                   2                   1                       
158 //  1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
159 // +-----------------------------------------+-+-+---------+-------+
160 // |          Reserved (Must be zero)        |B|Q|  WIDTH  | SHIFT |
161 // +-----------------------------------------+-+-+---------+-------+
162 //
163 //  FMT values:
164
165 #define FR_RX_FORMAT            49
166
167 #  define bmFR_RX_FORMAT_SHIFT_MASK     (0x0f <<  0)    // arithmetic right shift [0, 15]
168 #  define bmFR_RX_FORMAT_SHIFT_SHIFT    0
169 #  define bmFR_RX_FORMAT_WIDTH_MASK     (0x1f <<  4)    // data width in bits [1, 16] (not all valid)
170 #  define bmFR_RX_FORMAT_WIDTH_SHIFT    4
171 #  define bmFR_RX_FORMAT_WANT_Q         (0x1  <<  9)    // deliver both I & Q, else just I
172 #  define bmFR_RX_FORMAT_BYPASS_HB      (0x1  << 10)    // bypass half-band filter
173
174 // The valid combinations currently are:
175 //
176 //   B  Q  WIDTH  SHIFT
177 //   0  1    16     0
178 //   0  1     8     8
179
180
181 // Possible future values of WIDTH = {4, 2, 1}
182 // 12 takes a bit more work, since we need to know packet alignment.
183
184 // ------------------------------------------------------------------------
185 // FIXME register numbers 50 to 63 are available
186
187 // ------------------------------------------------------------------------
188 // Registers 64 to 95 are reserved for user custom FPGA builds.
189 // The standard USRP software will not touch these.
190
191 #define FR_USER_0       64
192 #define FR_USER_1       65
193 #define FR_USER_2       66
194 #define FR_USER_3       67
195 #define FR_USER_4       68
196 #define FR_USER_5       69
197 #define FR_USER_6       70
198 #define FR_USER_7       71
199 #define FR_USER_8       72
200 #define FR_USER_9       73
201 #define FR_USER_10      74
202 #define FR_USER_11      75
203 #define FR_USER_12      76
204 #define FR_USER_13      77
205 #define FR_USER_14      78
206 #define FR_USER_15      79
207 #define FR_USER_16      80
208 #define FR_USER_17      81
209 #define FR_USER_18      82
210 #define FR_USER_19      83
211 #define FR_USER_20      84
212 #define FR_USER_21      85
213 #define FR_USER_22      86
214 #define FR_USER_23      87
215 #define FR_USER_24      88
216 #define FR_USER_25      89
217 #define FR_USER_26      90
218 #define FR_USER_27      91
219 #define FR_USER_28      92
220 #define FR_USER_29      93
221 #define FR_USER_30      94
222 #define FR_USER_31      95
223
224 //Registers needed for multi usrp master/slave configuration
225 //
226 //Rx Master/slave control register (FR_RX_MASTER_SLAVE = FR_USER_0)
227 //
228 #define FR_RX_MASTER_SLAVE              64
229 #define bitnoFR_RX_SYNC                 0
230 #define bitnoFR_RX_SYNC_MASTER          1
231 #define bitnoFR_RX_SYNC_SLAVE           2
232 #  define bmFR_RX_SYNC          (1 <<bitnoFR_RX_SYNC) //1 If this is a master "sync now" and send sync to slave.
233                                                       //  If this is a slave "sync now" (testing purpose only)
234                                                       //  Sync is allmost the same as reset (clear all counters and buffers) 
235                                                       //  except that the io outputs and settings don't get reset (otherwise it couldn't send the sync to the slave)
236                                                       //0 Normal operation
237
238 #  define bmFR_RX_SYNC_MASTER (1 <<bitnoFR_RX_SYNC_MASTER) //1 This is a rx sync master, output sync_rx on rx_a_io[15]
239                                                            //0 This is not a rx sync master
240 #  define bmFR_RX_SYNC_SLAVE  (1 <<bitnoFR_RX_SYNC_SLAVE) //1 This is a rx sync slave, follow sync_rx on rx_a_io[bitnoFR_RX_SYNC_INPUT_IOPIN]
241                                                           //0 This is not an rx sync slave.
242
243 //Caution The master settings will output values on the io lines.
244 //They inheritely enable these lines as output. If you have a daughtercard which uses these lines also as output then you will burn your usrp and daughtercard.
245 //If you set the slave bits then your usrp won't do anything if you don't connect a master.
246 // Rx Master/slave control register
247 //
248 // The way this is supposed to be used is connecting a (short) 16pin flatcable from an rx daughterboard in RXA master io_rx[8..15] to slave io_rx[8..15] on RXA of slave usrp
249 // This can be done with basic_rx boards or dbsrx boards
250 //dbsrx: connect master-J25 to slave-J25
251 //basic rx: connect J25 to slave-J25
252 //CAUTION: pay attention to the lineup of your connector.
253 //The red line (pin1) should be at the same side of the daughterboards on master and slave.
254 //If you turnaround the cable on one end you will burn your usrp.
255
256 //You cannot use a 16pin flatcable if you are using FLEX400 or FLEX2400 daughterboards, since these use a lot of the io pins.
257 //You can still link them but you must use only a 2pin or 1pin cable
258 //You can also use a 2-wire link. put a 2pin header on io[15],gnd of the master RXA daughterboard and connect it to io15,gnd of the slave RXA db.
259 //You can use a cable like the ones found with the leds on the mainbord of a PC.
260 //Make sure you don't twist the cable, otherwise you connect the sync output to ground.
261 //To be save you could also just use a single wire from master io[15] to slave io[15], but this is not optimal for signal integrity.
262
263
264 // Since rx_io[0] can normally be used as a refclk and is not exported on all daughterboards this line
265 // still has the refclk function if you use the master/slave setup (it is not touched by the master/slave settings).
266 // The master/slave circuitry will only use io pin 15 and does not touch any of the other io pins.
267 #define bitnoFR_RX_SYNC_INPUT_IOPIN             15
268 #define bmFR_RX_SYNC_INPUT_IOPIN                (1<<bitnoFR_RX_SYNC_INPUT_IOPIN)
269 //TODO the output pin is still hardcoded in the verilog code, make it listen to the following define
270 #define bitnoFR_RX_SYNC_OUTPUT_IOPIN    15
271 #define bmFR_RX_SYNC_OUTPUT_IOPIN       (1<<bitnoFR_RX_SYNC_OUTPUT_IOPIN)
272 // =======================================================================
273 // READBACK Registers
274 // =======================================================================
275
276 #define FR_RB_IO_RX_A_IO_TX_A   1       // read back a-side i/o pins
277 #define FR_RB_IO_RX_B_IO_TX_B   2       // read back b-side i/o pins
278
279 // ------------------------------------------------------------------------
280 // FPGA Capability register
281 //
282 //    3                   2                   1                       
283 //  1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
284 // +-----------------------------------------------+-+-----+-+-----+
285 // |                    Reserved (Must be zero)    |T|NDUC |R|NDDC |
286 // +-----------------------------------------------+-+-----+-+-----+
287 //
288 // Bottom 4-bits are Rx capabilities
289 // Next   4-bits are Tx capabilities
290
291 #define FR_RB_CAPS      3
292 #  define bmFR_RB_CAPS_NDDC_MASK        (0x7 << 0)   // # of digital down converters 0,1,2,4
293 #  define bmFR_RB_CAPS_NDDC_SHIFT       0
294 #  define bmFR_RB_CAPS_RX_HAS_HALFBAND  (0x1 << 3)
295 #  define bmFR_RB_CAPS_NDUC_MASK        (0x7 << 4)   // # of digital up converters 0,1,2
296 #  define bmFR_RB_CAPS_NDUC_SHIFT       4
297 #  define bmFR_RB_CAPS_TX_HAS_HALFBAND  (0x1 << 7)
298
299
300 #endif /* INCLUDED_FPGA_REGS_STANDARD_H */