0777ee0901b36dfedc8660ee99c0a1dd60b09476
[debian/gnuradio] / usrp2 / firmware / apps / app_common_v2.c
1 /* -*- c++ -*- */
2 /*
3  * Copyright 2007,2008 Free Software Foundation, Inc.
4  *
5  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17  */
18
19 #ifdef HAVE_CONFIG_H
20 #include "config.h"
21 #endif
22
23 #include "app_common_v2.h"
24 #include "buffer_pool.h"
25 #include "memcpy_wa.h"
26 #include "ethernet.h"
27 #include "nonstdio.h"
28 #include "print_rmon_regs.h"
29 #include "db.h"
30 #include "db_base.h"
31 #include "clocks.h"
32 #include "u2_init.h"
33 #include <string.h>
34
35 volatile bool link_is_up = false;       // eth handler sets this
36 int cpu_tx_buf_dest_port = PORT_ETH;
37
38 // If this is non-zero, this dbsm could be writing to the ethernet
39 dbsm_t *ac_could_be_sending_to_eth;
40
41 static unsigned char exp_seqno __attribute__((unused)) = 0;
42
43 static bool
44 burn_mac_addr(const op_burn_mac_addr_t *p)
45 {
46   return ethernet_set_mac_addr(&p->addr);
47 }
48
49 static bool
50 sync_to_pps(const op_generic_t *p)
51 {
52   timesync_regs->sync_on_next_pps = 1;
53   putstr("SYNC to PPS\n");
54   return true;
55 }
56
57 static bool
58 config_mimo_cmd(const op_config_mimo_t *p)
59 {
60   clocks_mimo_config(p->flags);
61   return true;
62 }
63
64 void
65 set_reply_hdr(u2_eth_packet_t *reply_pkt, u2_eth_packet_t const *cmd_pkt)
66 {
67   reply_pkt->ehdr.dst = cmd_pkt->ehdr.src;
68   reply_pkt->ehdr.ethertype = U2_ETHERTYPE;
69   reply_pkt->thdr.flags = 0;
70   reply_pkt->thdr.fifo_status = 0;      // written by protocol engine
71   reply_pkt->thdr.seqno = 0;            // written by protocol engine
72   reply_pkt->thdr.ack = 0;              // written by protocol engine
73   u2p_set_word0(&reply_pkt->fixed, 0, CONTROL_CHAN);
74   reply_pkt->fixed.timestamp = timer_regs->time;
75 }
76
77 static void
78 send_reply(unsigned char *reply, size_t reply_len)
79 {
80   if (reply_len < 64)
81     reply_len = 64;
82
83   // wait for buffer to become idle
84   hal_set_leds(0x4, 0x4);
85   while((buffer_pool_status->status & BPS_IDLE(CPU_TX_BUF)) == 0)
86     ;
87   hal_set_leds(0x0, 0x4);
88
89   // copy reply into CPU_TX_BUF
90   memcpy_wa(buffer_ram(CPU_TX_BUF), reply, reply_len);
91
92   // wait until nobody else is sending to the ethernet
93   if (ac_could_be_sending_to_eth){
94     hal_set_leds(0x8, 0x8);
95     dbsm_wait_for_opening(ac_could_be_sending_to_eth);
96     hal_set_leds(0x0, 0x8);
97   }
98
99   if (0){
100     printf("sending_reply to port %d, len = %d\n", cpu_tx_buf_dest_port, reply_len);
101     print_buffer(buffer_ram(CPU_TX_BUF), reply_len/4);
102   }
103
104   // fire it off
105   bp_send_from_buf(CPU_TX_BUF, cpu_tx_buf_dest_port, 1, 0, reply_len/4);
106
107   // wait for it to complete (not long, it's a small pkt)
108   while((buffer_pool_status->status & (BPS_DONE(CPU_TX_BUF) | BPS_ERROR(CPU_TX_BUF))) == 0)
109     ;
110
111   bp_clear_buf(CPU_TX_BUF);
112 }
113
114
115 static size_t
116 op_id_cmd(const op_generic_t *p,
117           void *reply_payload, size_t reply_payload_space)
118 {
119   op_id_reply_t *r = (op_id_reply_t *) reply_payload;
120   if (reply_payload_space < sizeof(*r)) // no room
121     return 0;
122
123   // Build reply subpacket
124
125   r->opcode = OP_ID_REPLY;
126   r->len = sizeof(op_id_reply_t);
127   r->rid = p->rid;
128   r->addr = *ethernet_mac_addr();
129   r->hw_rev = (u2_hw_rev_major << 8) | u2_hw_rev_minor;
130   // r->fpga_md5sum = ; // FIXME
131   // r->sw_md5sum = ;   // FIXME
132
133   return r->len;
134 }
135
136
137 static size_t
138 config_tx_v2_cmd(const op_config_tx_v2_t *p,
139                  void *reply_payload, size_t reply_payload_space)
140 {
141   op_config_tx_reply_v2_t *r = (op_config_tx_reply_v2_t *) reply_payload;
142   if (reply_payload_space < sizeof(*r))
143     return 0;                                   // no room
144
145   struct tune_result    tune_result;
146   memset(&tune_result, 0, sizeof(tune_result));
147
148   bool ok = true;
149   
150   if (p->valid & CFGV_GAIN){
151     ok &= db_set_gain(tx_dboard, p->gain);
152   }
153
154   if (p->valid & CFGV_FREQ){
155     bool was_streaming = is_streaming();
156     if (was_streaming)
157       stop_rx_cmd();
158     
159     u2_fxpt_freq_t f = u2_fxpt_freq_from_hilo(p->freq_hi, p->freq_lo);
160     bool tune_ok = db_tune(tx_dboard, f, &tune_result);
161     ok &= tune_ok;
162     print_tune_result("Tx", tune_ok, f, &tune_result);
163
164     if (was_streaming)
165       restart_streaming();
166   }
167
168   if (p->valid & CFGV_INTERP_DECIM){
169     int interp = p->interp;
170     int hb1 = 0;
171     int hb2 = 0;
172
173     if (!(interp & 1)){
174       hb2 = 1;
175       interp = interp >> 1;
176     }
177
178     if (!(interp & 1)){
179       hb1 = 1;
180       interp = interp >> 1;
181     }
182     
183     if (p->interp < MIN_INTERP || p->interp > MAX_INTERP)
184       ok = false;
185     else {
186       dsp_tx_regs->interp_rate = (hb1<<9) | (hb2<<8) | interp;
187       // printf("Interp: %d, register %d\n", p->interp, (hb1<<9) | (hb2<<8) | interp);
188     }
189   }
190
191   if (p->valid & CFGV_SCALE_IQ){
192     dsp_tx_regs->scale_iq = p->scale_iq;
193   }
194
195   // Build reply subpacket
196
197   r->opcode = OP_CONFIG_TX_REPLY_V2;
198   r->len = sizeof(*r);
199   r->rid = p->rid;
200   r->ok = ok;
201   r->inverted = tune_result.inverted;
202   r->baseband_freq_hi = u2_fxpt_freq_hi(tune_result.baseband_freq);
203   r->baseband_freq_lo = u2_fxpt_freq_lo(tune_result.baseband_freq);
204   r->duc_freq_hi = u2_fxpt_freq_hi(tune_result.dxc_freq);
205   r->duc_freq_lo = u2_fxpt_freq_lo(tune_result.dxc_freq);
206   r->residual_freq_hi = u2_fxpt_freq_hi(tune_result.residual_freq);
207   r->residual_freq_lo = u2_fxpt_freq_lo(tune_result.residual_freq);
208   return r->len;
209 }
210
211 static size_t
212 config_rx_v2_cmd(const op_config_rx_v2_t *p, 
213                  void *reply_payload, size_t reply_payload_space)
214 {
215   op_config_rx_reply_v2_t *r = (op_config_rx_reply_v2_t *) reply_payload;
216   if (reply_payload_space < sizeof(*r))
217     return 0;                           // no room
218
219   struct tune_result    tune_result;
220   memset(&tune_result, 0, sizeof(tune_result));
221
222   bool ok = true;
223   
224   if (p->valid & CFGV_GAIN){
225     ok &= db_set_gain(rx_dboard, p->gain);
226   }
227
228   if (p->valid & CFGV_FREQ){
229     bool was_streaming = is_streaming();
230     if (was_streaming)
231       stop_rx_cmd();
232     
233     u2_fxpt_freq_t f = u2_fxpt_freq_from_hilo(p->freq_hi, p->freq_lo);
234     bool tune_ok = db_tune(rx_dboard, f, &tune_result);
235     ok &= tune_ok;
236     print_tune_result("Rx", tune_ok, f, &tune_result);
237
238     if (was_streaming)
239       restart_streaming();
240   }
241
242   if (p->valid & CFGV_INTERP_DECIM){
243     int decim = p->decim;
244     int hb1 = 0;
245     int hb2 = 0;
246     
247     if(!(decim & 1)) {
248       hb2 = 1;
249       decim = decim >> 1;
250     }
251     
252     if(!(decim & 1)) {
253       hb1 = 1;
254       decim = decim >> 1;
255     }
256     
257     if (decim < MIN_DECIM || decim > MAX_DECIM)
258       ok = false;
259     else {
260       dsp_rx_regs->decim_rate = (hb1<<9) | (hb2<<8) | decim;
261       // printf("Decim: %d, register %d\n", p->decim, (hb1<<9) | (hb2<<8) | decim);
262     }
263   }
264
265   if (p->valid & CFGV_SCALE_IQ){
266     dsp_rx_regs->scale_iq = p->scale_iq;
267   }
268
269   // Build reply subpacket
270
271   r->opcode = OP_CONFIG_RX_REPLY_V2;
272   r->len = sizeof(*r);
273   r->rid = p->rid;
274   r->ok = ok;
275   r->inverted = tune_result.inverted;
276   r->baseband_freq_hi = u2_fxpt_freq_hi(tune_result.baseband_freq);
277   r->baseband_freq_lo = u2_fxpt_freq_lo(tune_result.baseband_freq);
278   r->ddc_freq_hi = u2_fxpt_freq_hi(tune_result.dxc_freq);
279   r->ddc_freq_lo = u2_fxpt_freq_lo(tune_result.dxc_freq);
280   r->residual_freq_hi = u2_fxpt_freq_hi(tune_result.residual_freq);
281   r->residual_freq_lo = u2_fxpt_freq_lo(tune_result.residual_freq);
282
283   return r->len;
284 }
285
286 static size_t
287 read_time_cmd(const op_generic_t *p,
288               void *reply_payload, size_t reply_payload_space)
289 {
290   op_read_time_reply_t *r = (op_read_time_reply_t *) reply_payload;
291   if (reply_payload_space < sizeof(*r))         
292     return 0;                                   // no room
293
294   r->opcode = OP_READ_TIME_REPLY;
295   r->len = sizeof(*r);
296   r->rid = p->rid;
297   r->time = timer_regs->time;
298
299   return r->len;
300 }
301
302 static void
303 fill_db_info(u2_db_info_t *p, const struct db_base *db)
304 {
305   p->dbid = db->dbid;
306   p->freq_min_hi = u2_fxpt_freq_hi(db->freq_min);
307   p->freq_min_lo = u2_fxpt_freq_lo(db->freq_min);
308   p->freq_max_hi = u2_fxpt_freq_hi(db->freq_max);
309   p->freq_max_lo = u2_fxpt_freq_lo(db->freq_max);
310   p->gain_min = db->gain_min;
311   p->gain_max = db->gain_max;
312   p->gain_step_size = db->gain_step_size;
313 }
314
315 static size_t
316 dboard_info_cmd(const op_generic_t *p,
317                 void *reply_payload, size_t reply_payload_space)
318 {
319   op_dboard_info_reply_t *r = (op_dboard_info_reply_t *) reply_payload;
320   if (reply_payload_space < sizeof(*r))         
321     return 0;                                   // no room
322
323   r->opcode = OP_DBOARD_INFO_REPLY;
324   r->len = sizeof(*r);
325   r->rid = p->rid;
326   r->ok = true;
327
328   fill_db_info(&r->tx_db_info, tx_dboard);
329   fill_db_info(&r->rx_db_info, rx_dboard);
330
331   return r->len;
332 }
333
334 static size_t
335 generic_reply(const op_generic_t *p,
336               void *reply_payload, size_t reply_payload_space,
337               bool ok)
338 {
339   op_generic_t *r = (op_generic_t *) reply_payload;
340   if (reply_payload_space < sizeof(*r))         
341     return 0;                                   // no room
342
343   r->opcode = p->opcode | OP_REPLY_BIT;
344   r->len = sizeof(*r);
345   r->rid = p->rid;
346   r->ok = ok;
347
348   return r->len;
349 }
350
351 static size_t
352 add_eop(void *reply_payload, size_t reply_payload_space)
353 {
354   op_generic_t *r = (op_generic_t *) reply_payload;
355   if (reply_payload_space < sizeof(*r))         
356     return 0;                                   // no room
357
358   r->opcode = OP_EOP;
359   r->len = sizeof(*r);
360   r->rid = 0;
361   r->ok =  0;
362
363   return r->len;
364 }
365
366 void
367 handle_control_chan_frame(u2_eth_packet_t *pkt, size_t len)
368 {
369   unsigned char reply[sizeof(u2_eth_packet_t) + 4 * sizeof(u2_subpkt_t)] _AL4;
370   unsigned char *reply_payload = &reply[sizeof(u2_eth_packet_t)];
371   int reply_payload_space = sizeof(reply) - sizeof(u2_eth_packet_t);
372
373   // initialize reply
374   memset(reply, 0, sizeof(reply));
375   set_reply_hdr((u2_eth_packet_t *) reply, pkt);
376
377   // point to beginning of payload (subpackets)
378   unsigned char *payload = ((unsigned char *) pkt) + sizeof(u2_eth_packet_t);
379   int payload_len = len - sizeof(u2_eth_packet_t);
380
381   size_t subpktlen = 0;
382
383   while (payload_len >= sizeof(op_generic_t)){
384     const op_generic_t *gp = (const op_generic_t *) payload;
385     subpktlen = 0;
386
387     switch(gp->opcode){
388     case OP_EOP:                // end of subpackets
389       goto end_of_subpackets;
390
391     case OP_ID:
392       subpktlen = op_id_cmd(gp, reply_payload, reply_payload_space);
393       break;
394     
395     case OP_CONFIG_TX_V2:
396       subpktlen = config_tx_v2_cmd((op_config_tx_v2_t *) payload,
397                                    reply_payload, reply_payload_space);
398       break;
399
400     case OP_CONFIG_RX_V2:
401       subpktlen = config_rx_v2_cmd((op_config_rx_v2_t *) payload,
402                                    reply_payload, reply_payload_space);
403       break;
404
405     case OP_START_RX_STREAMING:
406       start_rx_streaming_cmd(&pkt->ehdr.src, (op_start_rx_streaming_t *) payload);
407       subpktlen = generic_reply(gp, reply_payload, reply_payload_space, true);
408       break;
409     
410     case OP_STOP_RX:
411       stop_rx_cmd();
412       subpktlen = generic_reply(gp, reply_payload, reply_payload_space, true);
413       break;
414     
415     case OP_BURN_MAC_ADDR:
416       subpktlen = generic_reply(gp, reply_payload, reply_payload_space,
417                                 burn_mac_addr((op_burn_mac_addr_t *) payload));
418       break;
419
420     case OP_CONFIG_MIMO:
421       subpktlen = generic_reply(gp, reply_payload, reply_payload_space,
422                                 config_mimo_cmd((op_config_mimo_t *) payload));
423       break;
424
425     case OP_READ_TIME:
426       subpktlen = read_time_cmd(gp, reply_payload, reply_payload_space);
427       break;
428
429     case OP_DBOARD_INFO:
430       subpktlen = dboard_info_cmd(gp, reply_payload, reply_payload_space);
431       break;
432
433     case OP_SYNC_TO_PPS:
434       subpktlen = generic_reply(gp, reply_payload, reply_payload_space,
435                                 sync_to_pps((op_generic_t *) payload));
436
437     default:
438       printf("app_common_v2: unhandled opcode = %d\n", gp->opcode);
439       break;
440     }
441
442     int t = (gp->len + 3) & ~3;         // bump to a multiple of 4
443     payload += t;
444     payload_len -= t;
445
446     subpktlen = (subpktlen + 3) & ~3;   // bump to a multiple of 4
447     reply_payload += subpktlen;
448     reply_payload_space -= subpktlen;
449   }
450
451  end_of_subpackets:
452
453   // add the EOP marker
454   subpktlen = add_eop(reply_payload, reply_payload_space);
455   subpktlen = (subpktlen + 3) & ~3;     // bump to a multiple of 4
456   reply_payload += subpktlen;
457   reply_payload_space -= subpktlen;
458
459   send_reply(reply, reply_payload - reply);
460 }
461
462
463 /*
464  * Called when an ethernet packet is received.
465  * Return true if we handled it here, otherwise
466  * it'll be passed on to the DSP Tx pipe
467  */
468 bool
469 eth_pkt_inspector(dbsm_t *sm, int bufno)
470 {
471   u2_eth_packet_t *pkt = (u2_eth_packet_t *) buffer_ram(bufno);
472   size_t byte_len = (buffer_pool_status->last_line[bufno] - 3) * 4;
473
474   //static size_t last_len = 0;
475
476   // hal_toggle_leds(0x1);
477
478   // inspect rcvd frame and figure out what do do.
479
480   if (pkt->ehdr.ethertype != U2_ETHERTYPE)
481     return true;        // ignore, probably bogus PAUSE frame from MAC
482
483   int chan = u2p_chan(&pkt->fixed);
484
485   switch (chan){
486   case CONTROL_CHAN:
487     handle_control_chan_frame(pkt, byte_len);
488     return true;        // we handled the packet
489     break;
490
491   case 0:
492   default:
493 #if 0
494     if (last_len != 0){
495       if (byte_len != last_len){
496         printf("Len: %d last: %d\n", byte_len, last_len);
497       }
498     }
499     last_len = byte_len;
500
501     if((pkt->thdr.seqno) == exp_seqno){
502       exp_seqno++;
503       //putchar('.');
504     }
505     else {
506       // putchar('S');
507       //printf("S%d %d ",exp_seqno,pkt->thdr.seqno);
508       exp_seqno = pkt->thdr.seqno + 1;
509     }
510 #endif
511     return false;       // pass it on to Tx DSP
512     break;
513   }
514 }
515
516 /*
517  * Called when eth phy state changes (w/ interrupts disabled)
518  */
519 void
520 link_changed_callback(int speed)
521 {
522   link_is_up = speed != 0;
523   hal_set_leds(link_is_up ? 0x20 : 0x0, 0x20);
524   printf("\neth link changed: speed = %d\n", speed);
525 }
526
527
528 void
529 print_tune_result(char *msg, bool tune_ok,
530                   u2_fxpt_freq_t target_freq, struct tune_result *r)
531 {
532 #if 0
533   printf("db_tune %s %s\n", msg, tune_ok ? "true" : "false");
534   putstr("  target_freq   "); print_fxpt_freq(target_freq); newline();
535   putstr("  baseband_freq "); print_fxpt_freq(r->baseband_freq); newline();
536   putstr("  dxc_freq      "); print_fxpt_freq(r->dxc_freq); newline();
537   putstr("  residual_freq "); print_fxpt_freq(r->residual_freq); newline();
538   printf("  inverted      %s\n", r->inverted ? "true" : "false");
539 #endif
540 }