git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - ezdop/src/firmware/dopctrl.c

   1 /*
   2  * AE6HO EZ-Doppler firmware for onboard ATmega8 microcontroller
   3  * Copyright 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 2, 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
  23 /*
  24  * ARCHITECTURE
  25  *
  26  * Timer0 is 8000 Hz time base
  27  * PORTD.2 through PORTD.5 are doppler antenna array element enables.
  28  * PORTB.0 is a diagnostic LED, set low to light up
  29  * ADC7 is audio input
  30  * ADC6 is RSSI input - not yet used
  31  *
  32  */
  33
  34 #include <avr/io.h>
  35 #include <avr/interrupt.h>
  36 #include <avr/signal.h>
  37 #include "dopctrl.h"
  38
  39 #define LED 0
  40 #define turn_off_led()  PORTB |= _BV(LED);
  41 #define turn_on_led()   PORTB &= ~_BV(LED);
  42
  43 #define ANT1 _BV(2)
  44 #define ANT2 _BV(3)
  45 #define ANT3 _BV(4)
  46 #define ANT4 _BV(5)
  47 #define ANTMASK ANT1|ANT2|ANT3|ANT4
  48
  49 #define ADCAIN 7
  50 #define BAUDRATE 250000
  51
  52 /* Assume these are all set to zero in startup code */
  53
  54 uint8_t rotate;         /* Flag to indicate antennas should rotate or not */
  55 uint8_t streaming;      /* Flag to indicate continuous sampling */
  56 uint8_t antennas;       /* Holds shadow copy of PORTD antennas */
  57 uint8_t speed;          /* Holds samples per phase increment */
  58 uint8_t phase;          /* Holds rotation phase (measured in samples */
  59
  60 uint8_t audio_hi;       /* High byte of ADC sample of audio */
  61 uint8_t audio_lo;       /* Low byte of ADC sample of audio */
  62
  63 uint8_t rx;             /* Temporary holds received byte from USART */
  64 uint8_t command;        /* Temporary to hold command when getting operand */
  65 uint8_t cmdbyte;        /* Tracks bytes received in multi-byte commands */
  66
  67 int main(void)
  68 {
  69         /* Diagnostic port setup */
  70         DDRB = _BV(LED);                                                /* PB0 is output */
  71         turn_off_led();
  72
  73         /* Antenna control port setup */
  74         speed = 4;                                                      /* Todo: read from EEPROM */
  75         antennas = ANT1;                                        /* Start with antenna #1 */
  76         PORTD = antennas;                                       /* Set port value */
  77         DDRD = ANTMASK;                                         /* Set antenna enables as PORTD outputs */
  78
  79         /* ADC port setup */
  80         ADMUX = _BV(REFS0)|ADCAIN;                      /* AVCC is reference, use ADC for audio input (ADC7) */
  81         ADCSRA = _BV(ADEN)|_BV(ADIE)|0x07; /* Enable converter, prescale by 128, enable ADC interrupt */
  82
  83         /* USART port setup*/
  84         UCSRA = 0;                                                      /* Normal asynchronous mode */
  85         UCSRB = _BV(TXEN)|_BV(RXEN)|_BV(RXCIE); /* Enable transmitter and receiver, and receiver interrupts */
  86         UCSRC = _BV(URSEL)|_BV(UCSZ1)|_BV(UCSZ0); /* 8N1 format */
  87         UBRRH = 0;                                                      /* Set baud rate prescaler to 3 */
  88         UBRRL = 3;                                                      /* To get 250000 bps */
  89
  90         /* Set up 8000 Hz time base */
  91         timer_enable_int(_BV(TOIE0));           /* Turn on Timer0 output overflow interrupt */
  92         TCCR0 = _BV(CS01);                                      /* Clock Timer0 from CLK/8 */
  93
  94         sei();                                                          /* Let 'er rip! */
  95         return 0;
  96 }
  97
  98 /* Timer0 overflow interrupt handler
  99  *
 100  * Creates 8000 Hz time base, or 125us budget
 101  *
 102  */
 103 SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)
 104 {
 105         /* Reload Timer0 samples to 8, results in 8000 Hz overflow interrupt */
 106         TCNT0 = 0x08;
 107
 108         if (streaming) {
 109                 /* Kick-off an audio sample conversion, will interrupt 104us later */
 110                 ADCSRA |= _BV(ADSC);
 111
 112                 /* Write the first byte of previous sample and enable UDRIE */
 113                 UDR = audio_lo;
 114                 UCSRB |= _BV(UDRIE);
 115         }
 116
 117         if (!rotate)    /* Skip rotating antenna if not started */
 118                 return;
 119
 120         /* Increment antenna phase and see if antenna need to be rotated */
 121     if (++phase == speed) {
 122                 phase = 0;
 123
 124                 /* Sequence antenna array elements */
 125                 antennas >>= 1;
 126                 antennas &= ANTMASK;
 127
 128                 if (!antennas)
 129                         antennas = ANT4;
 130                 PORTD = antennas;
 131         }
 132 }
 133
 134 /* ADC conversion complete interrupt handler
 135  *
 136  * Read value and store. Assume prior sample has been handled.
 137  *
 138  */
 139 SIGNAL(SIG_ADC)
 140 {
 141         audio_lo = ADCL;
 142         audio_hi = ADCH;
 143 }
 144
 145 /* USART data transmit holding register empty interrupt handler
 146  *
 147  * First byte is always sent from timer interrupt
 148  * So second byte gets sent here with UDRIE disabled
 149  *
 150  */
 151 SIGNAL(SIG_UART_DATA)
 152 {
 153         /* Write second byte of previous sample and disable UDRIE */
 154         UDR = audio_hi | (antennas << 2);
 155         UCSRB &= ~_BV(UDRIE);
 156 }
 157
 158 /* USART receive complete interrupt handler
 159  *
 160  * Received bytes are commands, with one or two bytes of operands following
 161  *
 162  */
 163 SIGNAL(SIG_UART_RECV)
 164 {
 165         rx = UDR;
 166
 167         if (cmdbyte == 0) {
 168                 if (rx == EZDOP_CMD_ROTATE)             /* Start rotation */
 169                         rotate = 1;
 170                 else if (rx == EZDOP_CMD_STOP)       /* Stop rotation */
 171                         rotate = 0;
 172         else if (rx == EZDOP_CMD_RATE) {     /* Set rotation rate */
 173             command = rx;
 174             cmdbyte = 1;
 175         }
 176         else if (rx == EZDOP_CMD_STREAM)     /* Stream audio samples */
 177             streaming = 1;
 178         else if (rx == EZDOP_CMD_STROFF)     /* Stop streaming */
 179             streaming = 0;
 180                 else
 181                         turn_on_led();                          /* Unknown command */
 182         }
 183         else if (cmdbyte == 1) {
 184         if (command == EZDOP_CMD_RATE) {     /* Operand is number of samples per phase increment */
 185             speed = rx;
 186             cmdbyte = 0;
 187         }
 188                 else
 189                         turn_on_led();                          /* Bogus command state */
 190         }
 191         else
 192                 turn_on_led();                                  /* Bogus command state */
 193 }