a4bc06d58cf5cc523e4c3b171ca314dc5f635998
[debian/gnuradio] / usrp2 / firmware / apps / factory_test.c
1 /*
2  * Copyright 2007,2008 Free Software Foundation, Inc.
3  *
4  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16  */
17
18 #ifdef HAVE_CONFIG_H
19 #include "config.h"
20 #endif
21
22 #include "u2_init.h"
23 #include "memory_map.h"
24 #include "spi.h"
25 #include "hal_io.h"
26 #include "buffer_pool.h"
27 #include "pic.h"
28 #include "bool.h"
29 #include "ethernet.h"
30 #include "nonstdio.h"
31 #include "usrp2_eth_packet.h"
32 #include "dbsm.h"
33 #include "app_common_v2.h"
34 #include "memcpy_wa.h"
35 #include <stddef.h>
36 #include <stdlib.h>
37 #include <string.h>
38 #include <i2c.h>
39 #include <usrp2_i2c_addr.h>
40 #include <clocks.h>
41 #include "sd.h"
42
43 #define FW_SETS_SEQNO   1       // define to 0 or 1 (FIXME must be 1 for now)
44
45 #if (FW_SETS_SEQNO)
46 static int fw_seqno;    // used when f/w is filling in sequence numbers
47 #endif
48
49
50 /*
51  * Full duplex Tx and Rx between ethernet and DSP pipelines
52  *
53  * Buffer 1 is used by the cpu to send frames to the host.
54  * Buffers 2 and 3 are used to double-buffer the DSP Rx to eth flow
55  * Buffers 4 and 5 are used to double-buffer the eth to DSP Tx  eth flow
56  */
57 //#define CPU_RX_BUF    0       // eth -> cpu
58
59 #define DSP_RX_BUF_0    2       // dsp rx -> eth (double buffer)
60 #define DSP_RX_BUF_1    3       // dsp rx -> eth
61 #define DSP_TX_BUF_0    4       // eth -> dsp tx (double buffer)
62 #define DSP_TX_BUF_1    5       // eth -> dsp tx
63
64 /*
65  * ================================================================
66  *   configure DSP TX double buffering state machine (eth -> dsp)
67  * ================================================================
68  */
69
70 // 4 lines of ethernet hdr + 1 line transport hdr + 2 lines (word0 + timestamp)
71 // DSP Tx reads word0 (flags) + timestamp followed by samples
72
73 #define DSP_TX_FIRST_LINE ((sizeof(u2_eth_hdr_t) + sizeof(u2_transport_hdr_t))/4)
74
75 // Receive from ethernet
76 buf_cmd_args_t dsp_tx_recv_args = {
77   PORT_ETH,
78   0,
79   BP_LAST_LINE
80 };
81
82 // send to DSP Tx
83 buf_cmd_args_t dsp_tx_send_args = {
84   PORT_DSP,
85   DSP_TX_FIRST_LINE,    // starts just past transport header
86   0                     // filled in from last_line register
87 };
88
89 dbsm_t dsp_tx_sm;       // the state machine
90
91 /*
92  * ================================================================
93  *   configure DSP RX double buffering state machine (dsp -> eth)
94  * ================================================================
95  */
96
97 // 4 lines of ethernet hdr + 1 line transport hdr + 1 line (word0)
98 // DSP Rx writes timestamp followed by nlines_per_frame of samples
99 #define DSP_RX_FIRST_LINE ((sizeof(u2_eth_hdr_t) + sizeof(u2_transport_hdr_t))/4 + 1)
100
101 // receive from DSP
102 buf_cmd_args_t dsp_rx_recv_args = {
103   PORT_DSP,
104   DSP_RX_FIRST_LINE,
105   BP_LAST_LINE
106 };
107
108 // send to ETH
109 buf_cmd_args_t dsp_rx_send_args = {
110   PORT_ETH,
111   0,            // starts with ethernet header in line 0
112   0,            // filled in from list_line register
113 };
114
115 dbsm_t dsp_rx_sm;       // the state machine
116
117
118 // The mac address of the host we're sending to.
119 u2_mac_addr_t host_mac_addr;
120
121
122 // variables for streaming mode
123
124 static bool         streaming_p = false;
125 static unsigned int streaming_items_per_frame = 0;
126 static int          streaming_frame_count = 0;
127 #define FRAMES_PER_CMD  1000
128
129 bool is_streaming(void){ return streaming_p; }
130
131 // ----------------------------------------------------------------
132
133
134 void
135 restart_streaming(void)
136 {
137   // setup RX DSP regs
138   dsp_rx_regs->clear_state = 1;                 // reset
139
140   streaming_p = true;
141   streaming_frame_count = FRAMES_PER_CMD;
142
143   dsp_rx_regs->rx_command =
144     MK_RX_CMD(FRAMES_PER_CMD * streaming_items_per_frame,
145               streaming_items_per_frame,
146               1, 1);                    // set "chain" bit
147
148   // kick off the state machine
149   dbsm_start(&dsp_rx_sm);
150
151   dsp_rx_regs->rx_time = 0;             // enqueue first of two commands
152
153   // make sure this one and the rest have the "now" and "chain" bits set.
154   dsp_rx_regs->rx_command =
155     MK_RX_CMD(FRAMES_PER_CMD * streaming_items_per_frame,
156               streaming_items_per_frame,
157               1, 1);                            
158
159   dsp_rx_regs->rx_time = 0;             // enqueue second command
160 }
161
162 void
163 start_rx_streaming_cmd(const u2_mac_addr_t *host, op_start_rx_streaming_t *p)
164 {
165   host_mac_addr = *host;        // remember who we're sending to
166
167   /*
168    * Construct  ethernet header and word0 and preload into two buffers
169    */
170   u2_eth_packet_t       pkt;
171   memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
172   pkt.ehdr.dst = *host;
173   pkt.ehdr.src = *ethernet_mac_addr();
174   pkt.ehdr.ethertype = U2_ETHERTYPE;
175   u2p_set_word0(&pkt.fixed, 0, 0);
176   // DSP RX will fill in timestamp
177
178   memcpy_wa(buffer_ram(DSP_RX_BUF_0), &pkt, sizeof(pkt));
179   memcpy_wa(buffer_ram(DSP_RX_BUF_1), &pkt, sizeof(pkt));
180
181
182   if (FW_SETS_SEQNO)
183     fw_seqno = 0;
184
185   streaming_items_per_frame = p->items_per_frame;
186   restart_streaming();
187 }
188
189
190 void
191 stop_rx_cmd(void)
192 {
193   streaming_p = false;
194   dsp_rx_regs->clear_state = 1; // flush cmd queue
195   bp_clear_buf(DSP_RX_BUF_0);
196   bp_clear_buf(DSP_RX_BUF_1);
197 }
198
199
200 static void
201 setup_tx()
202 {
203   dsp_tx_regs->clear_state = 1;
204   bp_clear_buf(DSP_TX_BUF_0);
205   bp_clear_buf(DSP_TX_BUF_1);
206
207   int tx_scale = 256;
208   int interp = 32;
209
210   // setup some defaults
211
212   dsp_tx_regs->freq = 0;
213   dsp_tx_regs->scale_iq = (tx_scale << 16) | tx_scale;
214   dsp_tx_regs->interp_rate = interp;
215 }
216
217
218 #if (FW_SETS_SEQNO)
219 /*
220  * Debugging ONLY.  This will be handled by the tx_protocol_engine.
221  *
222  * This is called when the DSP Rx chain has filled in a packet.
223  * We set and increment the seqno, then return false, indicating
224  * that we didn't handle the packet.  A bit of a kludge
225  * but it should work.
226  */
227 bool 
228 fw_sets_seqno_inspector(dbsm_t *sm, int buf_this)       // returns false
229 {
230   uint32_t *p = buffer_ram(buf_this);
231   uint32_t seqno = fw_seqno++;
232
233   // KLUDGE all kinds of nasty magic numbers and embedded knowledge
234   uint32_t t = p[4];
235   t = (t & 0xffff00ff) | ((seqno & 0xff) << 8);
236   p[4] = t;
237
238   // queue up another rx command when required
239   if (streaming_p && --streaming_frame_count == 0){
240     streaming_frame_count = FRAMES_PER_CMD;
241     dsp_rx_regs->rx_time = 0;
242   }
243
244   return false;         // we didn't handle the packet
245 }
246 #endif
247
248
249 inline static void
250 buffer_irq_handler(unsigned irq)
251 {
252   uint32_t  status = buffer_pool_status->status;
253
254   dbsm_process_status(&dsp_tx_sm, status);
255   dbsm_process_status(&dsp_rx_sm, status);
256 }
257
258 int test_ram()
259 {
260   int i,j,k;
261   output_regs->ram_page = 1<<10;
262   
263   extram[0] = 0xDEADBEEF;
264   extram[1] = 0xF00D1234;
265   extram[7] = 0x76543210;
266   
267   output_regs->ram_page = 2<<10;
268   extram[7] = 0x55555555;
269   extram[1] = 0xaaaaaaaa;
270   extram[0] = 0xeeeeeeee;
271   
272   output_regs->ram_page = 1<<10;
273   
274   i = extram[0];
275   k = extram[1];
276   j = extram[7];
277   
278   if((i != 0xDEADBEEF)||(j!=0x76543210)||(k!=0xF00D1234)) {
279     puts("RAM FAIL1!\n");
280     puthex32_nl(i);
281     puthex32_nl(j);
282     puthex32_nl(k);
283     return 0;
284   }
285   
286   output_regs->ram_page = 2<<10;
287
288   j = extram[7];
289   k = extram[1];
290   i = extram[0];
291
292   if((i != 0xeeeeeeee)||(j!=0x55555555)||(k!=0xaaaaaaaa)) {
293     puts("RAM FAIL2!\n");
294     puthex32_nl(i);
295     puthex32_nl(j);
296     puthex32_nl(k);
297     return 0;
298   }
299   return 1;
300 }
301
302 int test_sd()
303 {
304   int i = sd_init();
305   if(i==0) {
306     puts("FAILED INIT of Card\n");
307     return 0;
308   }
309   
310   unsigned char buf[512];
311   i = sd_read_block(2048,buf);
312   if(i == 0) {
313     puts("READ Command Rejected\n");
314     return 0;
315   }
316   if((buf[0]==0xb8)&&(buf[1]==0x08)&&(buf[2]==0x00)&&(buf[3]==0x50))
317     ;
318   else {
319     puts("Read bad data from SD Card\n");
320     return 0;
321   }
322   return 1;
323 }
324
325 int
326 main(void)
327 {
328   u2_init();
329
330   putstr("\nFactory Test\n");
331
332   print_mac_addr(ethernet_mac_addr()->addr);
333   newline();
334
335   if(test_sd())
336     puts("SD OK\n");
337   else {
338     puts("SD FAIL\n");
339     //    hal_finish();
340     //return 0;
341   }
342   if(test_ram())
343     puts("RAM OK\n");
344   else {
345     puts("RAM FAIL\n");
346     hal_finish();
347     return 0;
348   }
349
350   print_mac_addr(ethernet_mac_addr()->addr);
351   newline();
352
353   output_regs->led_src = 0x7;  // make bottom 3 controlled by HW
354
355   ethernet_register_link_changed_callback(link_changed_callback);
356   ethernet_init();
357
358   clocks_enable_tx_dboard(true,1);
359   clocks_mimo_config(MC_WE_LOCK_TO_SMA);
360 #if 0
361   // make bit 15 of Tx gpio's be a s/w output
362   hal_gpio_set_sel(GPIO_TX_BANK, 15, 's');
363   hal_gpio_set_ddr(GPIO_TX_BANK, 0x8000, 0x8000);
364 #endif
365
366   output_regs->debug_mux_ctrl = 1;
367 #if 0
368   hal_gpio_set_sels(GPIO_TX_BANK, "1111111111111111");
369   hal_gpio_set_sels(GPIO_RX_BANK, "1111111111111111");
370   hal_gpio_set_ddr(GPIO_TX_BANK, 0xffff, 0xffff);
371   hal_gpio_set_ddr(GPIO_RX_BANK, 0xffff, 0xffff);
372 #endif
373
374
375   // initialize double buffering state machine for ethernet -> DSP Tx
376
377   dbsm_init(&dsp_tx_sm, DSP_TX_BUF_0,
378             &dsp_tx_recv_args, &dsp_tx_send_args,
379             eth_pkt_inspector);
380
381
382   // initialize double buffering state machine for DSP RX -> Ethernet
383
384   if (FW_SETS_SEQNO){
385     dbsm_init(&dsp_rx_sm, DSP_RX_BUF_0,
386               &dsp_rx_recv_args, &dsp_rx_send_args,
387               fw_sets_seqno_inspector);
388   }
389   else {
390     dbsm_init(&dsp_rx_sm, DSP_RX_BUF_0,
391               &dsp_rx_recv_args, &dsp_rx_send_args,
392               dbsm_nop_inspector);
393   }
394
395   // tell app_common that this dbsm could be sending to the ethernet
396   ac_could_be_sending_to_eth = &dsp_rx_sm;
397
398
399   // program tx registers
400   setup_tx();
401
402   // kick off the state machine
403   dbsm_start(&dsp_tx_sm);
404
405   //int which = 0;
406
407   while(1){
408     // hal_gpio_write(GPIO_TX_BANK, which, 0x8000);
409     // which ^= 0x8000;
410
411     buffer_irq_handler(0);
412
413     int pending = pic_regs->pending;            // poll for under or overrun
414
415     if (pending & PIC_UNDERRUN_INT){
416       dbsm_handle_tx_underrun(&dsp_tx_sm);
417       pic_regs->pending = PIC_UNDERRUN_INT;     // clear interrupt
418       putchar('U');
419     }
420
421     if (pending & PIC_OVERRUN_INT){
422       dbsm_handle_rx_overrun(&dsp_rx_sm);
423       pic_regs->pending = PIC_OVERRUN_INT;      // clear pending interrupt
424
425       // FIXME Figure out how to handle this robustly.
426       // Any buffers that are emptying should be allowed to drain...
427
428       if (streaming_p){
429         // restart_streaming();
430         // FIXME report error
431       }
432       else {
433         // FIXME report error
434       }
435       putchar('O');
436     }
437   }
438 }