git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - usrp2/host/lib/usrp2_impl.cc

   1 /* -*- c++ -*- */
   2 /*
   3  * Copyright 2008,2009 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 <usrp2/usrp2.h>
  24 #include <usrp2/tune_result.h>
  25 #include <usrp2/copiers.h>
  26 #include <gruel/inet.h>
  27 #include <usrp2_types.h>
  28 #include "usrp2_impl.h"
  29 #include "usrp2_thread.h"
  30 #include "eth_buffer.h"
  31 #include "pktfilter.h"
  32 #include "control.h"
  33 #include "ring.h"
  34 #include <stdexcept>
  35 #include <iostream>
  36 #include <stdio.h>
  37 #include <stddef.h>
  38 #include <assert.h>
  39 #include <string.h>
  40
  41 #define USRP2_IMPL_DEBUG 0
  42 #if USRP2_IMPL_DEBUG
  43 #define DEBUG_LOG(x) ::write(2, x, 1)
  44 #else
  45 #define DEBUG_LOG(x)
  46 #endif
  47
  48 static const int DEFAULT_RX_SCALE = 1024;
  49
  50 namespace usrp2 {
  51
  52   static const double DEF_CMD_TIMEOUT = 0.1;
  53
  54   std::string
  55   opcode_to_string(int opcode)
  56   {
  57     switch(opcode){
  58     case OP_EOP: return "OP_EOP";
  59     case OP_ID: return "OP_ID";
  60     case OP_ID_REPLY: return "OP_ID_REPLY";
  61     case OP_BURN_MAC_ADDR: return "OP_BURN_MAC_ADDR";
  62     case OP_READ_TIME: return "OP_READ_TIME";
  63     case OP_READ_TIME_REPLY: return "OP_READ_TIME_REPLY";
  64     case OP_CONFIG_RX_V2: return "OP_CONFIG_RX_V2";
  65     case OP_CONFIG_RX_REPLY_V2: return "OP_CONFIG_RX_REPLY_V2";
  66     case OP_CONFIG_TX_V2: return "OP_CONFIG_TX_V2";
  67     case OP_CONFIG_TX_REPLY_V2: return "OP_CONFIG_TX_REPLY_V2";
  68     case OP_START_RX_STREAMING: return "OP_START_RX_STREAMING";
  69     case OP_STOP_RX: return "OP_STOP_RX";
  70     case OP_CONFIG_MIMO: return "OP_CONFIG_MIMO";
  71     case OP_DBOARD_INFO: return "OP_DBOARD_INFO";
  72     case OP_DBOARD_INFO_REPLY: return "OP_DBOARD_INFO_REPLY";
  73     case OP_SYNC_TO_PPS: return "OP_SYNC_TO_PPS";
  74     case OP_PEEK: return "OP_PEEK";
  75     case OP_PEEK_REPLY: return "OP_PEEK_REPLY";
  76     case OP_SET_TX_LO_OFFSET: return "OP_SET_TX_LO_OFFSET";
  77     case OP_SET_TX_LO_OFFSET_REPLY: return "OP_SET_TX_LO_OFFSET_REPLY";
  78     case OP_SET_RX_LO_OFFSET: return "OP_SET_RX_LO_OFFSET";
  79     case OP_SET_RX_LO_OFFSET_REPLY: return "OP_SET_RX_LO_OFFSET_REPLY";
  80     case OP_SYNC_EVERY_PPS: return "OP_SYNC_EVERY_PPS";
  81     case OP_SYNC_EVERY_PPS_REPLY: return "OP_SYNC_EVERY_PPS_REPLY";
  82
  83     default:
  84       char buf[64];
  85       snprintf(buf, sizeof(buf), "<unknown opcode: %d>", opcode);
  86       return buf;
  87     }
  88   }
  89
  90
  91   /*!
  92    * \param p points to fixed header
  93    * \param payload_len_in_bytes is length of the fixed hdr and the payload
  94    * \param[out] items is set to point to the first uint32 item in the payload
  95    * \param[out] nitems is set to the number of uint32 items in the payload
  96    * \param[out] md is filled in with the parsed metadata from the frame.
  97    */
  98   static bool
  99   parse_rx_metadata(void *p, size_t payload_len_in_bytes,
 100                     uint32_t **items, size_t *nitems_in_uint32s, rx_metadata *md)
 101   {
 102     if (payload_len_in_bytes < sizeof(u2_fixed_hdr_t))  // invalid format
 103       return false;
 104
 105     // FIXME deal with the fact that (p % 4) == 2
 106     //assert((((uintptr_t) p) % 4) == 0);               // must be 4-byte aligned
 107
 108     u2_fixed_hdr_t *fh = static_cast<u2_fixed_hdr_t *>(p);
 109
 110     // FIXME unaligned loads!
 111     md->word0 = u2p_word0(fh);
 112     md->timestamp = u2p_timestamp(fh);
 113
 114     // FIXME when we've got more info
 115     // md->start_of_burst = (md->word0 & XXX) != 0;
 116     // md->end_of_burst =   (md->word0 & XXX) != 0;
 117     // md->rx_overrun =     (md->word0 & XXX) != 0;
 118     md->start_of_burst = 0;
 119     md->end_of_burst =   0;
 120     md->rx_overrun =     0;
 121
 122     *items = (uint32_t *)(&fh[1]);
 123     size_t nbytes = payload_len_in_bytes - sizeof(u2_fixed_hdr_t);
 124     assert((nbytes % sizeof(uint32_t)) == 0);
 125     *nitems_in_uint32s = nbytes / sizeof(uint32_t);
 126
 127     return true;
 128   }
 129
 130
 131   usrp2::impl::impl(const std::string &ifc, props *p, size_t rx_bufsize)
 132     : d_eth_buf(new eth_buffer(rx_bufsize)), d_interface_name(ifc), d_pf(0), d_bg_thread(0),
 133       d_bg_running(false), d_rx_seqno(-1), d_tx_seqno(0), d_next_rid(0),
 134       d_num_rx_frames(0), d_num_rx_missing(0), d_num_rx_overruns(0), d_num_rx_bytes(0),
 135       d_num_enqueued(0), d_enqueued_mutex(), d_bg_pending_cond(&d_enqueued_mutex),
 136       d_channel_rings(NCHANS), d_tx_interp(0), d_rx_decim(0), d_dont_enqueue(true)
 137   {
 138     if (!d_eth_buf->open(ifc, htons(U2_ETHERTYPE)))
 139       throw std::runtime_error("Unable to register USRP2 protocol");
 140
 141     d_addr = p->addr;
 142
 143     // Create a packet filter for U2_ETHERTYPE packets sourced from target USRP2
 144     u2_mac_addr_t usrp_mac;
 145     parse_mac_addr(d_addr, &usrp_mac);
 146     d_pf = pktfilter::make_ethertype_inbound_target(U2_ETHERTYPE, (const unsigned char*)&(usrp_mac.addr));
 147     if (!d_pf || !d_eth_buf->attach_pktfilter(d_pf))
 148       throw std::runtime_error("Unable to attach packet filter.");
 149
 150     if (USRP2_IMPL_DEBUG)
 151       std::cerr << "usrp2 constructor: using USRP2 at " << d_addr << std::endl;
 152
 153     memset(d_pending_replies, 0, sizeof(d_pending_replies));
 154
 155     d_bg_thread = new usrp2_thread(this);
 156     d_bg_thread->start();
 157
 158     // In case the USRP2 was left streaming RX
 159     // FIXME: only one channel right now
 160     stop_rx_streaming(0);
 161
 162     if (!dboard_info())         // we're hosed
 163       throw std::runtime_error("Unable to retrieve daughterboard info");
 164
 165     if (0){
 166       int dbid;
 167
 168       tx_daughterboard_id(&dbid);
 169       fprintf(stderr, "Tx dboard 0x%x\n", dbid);
 170       fprintf(stderr, "  freq_min = %g\n", tx_freq_min());
 171       fprintf(stderr, "  freq_max = %g\n", tx_freq_max());
 172       fprintf(stderr, "  gain_min = %g\n", tx_gain_min());
 173       fprintf(stderr, "  gain_max = %g\n", tx_gain_max());
 174       fprintf(stderr, "  gain_db_per_step = %g\n", tx_gain_db_per_step());
 175
 176       rx_daughterboard_id(&dbid);
 177       fprintf(stderr, "Rx dboard 0x%x\n", dbid);
 178       fprintf(stderr, "  freq_min = %g\n", rx_freq_min());
 179       fprintf(stderr, "  freq_max = %g\n", rx_freq_max());
 180       fprintf(stderr, "  gain_min = %g\n", rx_gain_min());
 181       fprintf(stderr, "  gain_max = %g\n", rx_gain_max());
 182       fprintf(stderr, "  gain_db_per_step = %g\n", rx_gain_db_per_step());
 183     }
 184
 185     // Ensure any custom values in hardware are cleared
 186     if (!reset_db())
 187       std::cerr << "usrp2::ctor reset_db failed\n";
 188
 189     // default gains to mid point
 190     if (!set_tx_gain((tx_gain_min() + tx_gain_max()) / 2))
 191       std::cerr << "usrp2::ctor set_tx_gain failed\n";
 192
 193     if (!set_rx_gain((rx_gain_min() + rx_gain_max()) / 2))
 194       std::cerr << "usrp2::ctor set_rx_gain failed\n";
 195
 196     // default interp and decim
 197     if (!set_tx_interp(12))
 198       std::cerr << "usrp2::ctor set_tx_interp failed\n";
 199
 200     if (!set_rx_decim(12))
 201       std::cerr << "usrp2::ctor set_rx_decim failed\n";
 202
 203     // set workable defaults for scaling
 204     if (!set_rx_scale_iq(DEFAULT_RX_SCALE, DEFAULT_RX_SCALE))
 205       std::cerr << "usrp2::ctor set_rx_scale_iq failed\n";
 206   }
 207
 208   usrp2::impl::~impl()
 209   {
 210     stop_bg();
 211     d_bg_thread = 0; // thread class deletes itself
 212     delete d_pf;
 213     d_eth_buf->close();
 214     delete d_eth_buf;
 215
 216     if (USRP2_IMPL_DEBUG) {
 217       std::cerr << std::endl
 218                 << "usrp2 destructor: received " << d_num_rx_frames
 219                 << " frames, with " << d_num_rx_missing << " lost ("
 220                 << (d_num_rx_frames == 0 ? 0 : (int)(100.0*d_num_rx_missing/d_num_rx_frames))
 221                 << "%), totaling " << d_num_rx_bytes
 222                 << " bytes" << std::endl;
 223     }
 224   }
 225
 226   bool
 227   usrp2::impl::parse_mac_addr(const std::string &s, u2_mac_addr_t *p)
 228   {
 229     p->addr[0] = 0x00;          // Matt's IAB
 230     p->addr[1] = 0x50;
 231     p->addr[2] = 0xC2;
 232     p->addr[3] = 0x85;
 233     p->addr[4] = 0x30;
 234     p->addr[5] = 0x00;
 235
 236     int len = s.size();
 237
 238     switch (len){
 239
 240     case 5:
 241       return sscanf(s.c_str(), "%hhx:%hhx", &p->addr[4], &p->addr[5]) == 2;
 242
 243     case 17:
 244       return sscanf(s.c_str(), "%hhx:%hhx:%hhx:%hhx:%hhx:%hhx",
 245                     &p->addr[0], &p->addr[1], &p->addr[2],
 246                     &p->addr[3], &p->addr[4], &p->addr[5]) == 6;
 247     default:
 248       return false;
 249     }
 250   }
 251
 252   void
 253   usrp2::impl::init_et_hdrs(u2_eth_packet_t *p, const std::string &dst)
 254   {
 255     p->ehdr.ethertype = htons(U2_ETHERTYPE);
 256     parse_mac_addr(dst, &p->ehdr.dst);
 257     memcpy(&p->ehdr.src, d_eth_buf->mac(), 6);
 258     p->thdr.flags = 0; // FIXME transport header values?
 259     p->thdr.seqno = d_tx_seqno++;
 260     p->thdr.ack = 0;
 261   }
 262
 263   void
 264   usrp2::impl::init_etf_hdrs(u2_eth_packet_t *p, const std::string &dst,
 265                              int word0_flags, int chan, uint32_t timestamp)
 266   {
 267     init_et_hdrs(p, dst);
 268     u2p_set_word0(&p->fixed, word0_flags, chan);
 269     u2p_set_timestamp(&p->fixed, timestamp);
 270
 271     if (chan == CONTROL_CHAN) { // no sequence numbers, back it out
 272       p->thdr.seqno = 0;
 273       d_tx_seqno--;
 274     }
 275   }
 276
 277   void
 278   usrp2::impl::init_config_rx_v2_cmd(op_config_rx_v2_cmd *cmd)
 279   {
 280     memset(cmd, 0, sizeof(*cmd));
 281     init_etf_hdrs(&cmd->h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
 282     cmd->op.opcode = OP_CONFIG_RX_V2;
 283     cmd->op.len = sizeof(cmd->op);
 284     cmd->op.rid = d_next_rid++;
 285     cmd->eop.opcode = OP_EOP;
 286     cmd->eop.len = sizeof(cmd->eop);
 287   }
 288
 289   void
 290   usrp2::impl::init_config_tx_v2_cmd(op_config_tx_v2_cmd *cmd)
 291   {
 292     memset(cmd, 0, sizeof(*cmd));
 293     init_etf_hdrs(&cmd->h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
 294     cmd->op.opcode = OP_CONFIG_TX_V2;
 295     cmd->op.len = sizeof(cmd->op);
 296     cmd->op.rid = d_next_rid++;
 297     cmd->eop.opcode = OP_EOP;
 298     cmd->eop.len = sizeof(cmd->eop);
 299   }
 300
 301
 302   bool
 303   usrp2::impl::transmit_cmd(void *cmd, size_t len)
 304   {
 305     return d_eth_buf->tx_frame(cmd, len) == eth_buffer::EB_OK;
 306   }
 307
 308   bool
 309   usrp2::impl::transmit_cmd_and_wait(void *cmd, size_t len, pending_reply *p, double secs)
 310   {
 311     d_pending_replies[p->rid()] = p;
 312
 313     if (!transmit_cmd(cmd, len)){
 314       d_pending_replies[p->rid()] = 0;
 315       return false;
 316     }
 317
 318     int res = p->wait_for_completion(secs);
 319     d_pending_replies[p->rid()] = 0;
 320     return res == 1;
 321   }
 322
 323   // ----------------------------------------------------------------
 324   //        Background loop: received packet demuxing
 325   // ----------------------------------------------------------------
 326
 327   void
 328   usrp2::impl::stop_bg()
 329   {
 330     d_bg_running = false;
 331     d_bg_pending_cond.signal();
 332
 333     void *dummy_status;
 334     d_bg_thread->join(&dummy_status);
 335   }
 336
 337   void
 338   usrp2::impl::bg_loop()
 339   {
 340     d_bg_running = true;
 341     while(d_bg_running) {
 342       DEBUG_LOG(":");
 343       // Receive available frames from ethernet buffer.  Handler will
 344       // process control frames, enqueue data packets in channel
 345       // rings, and signal blocked API threads
 346       int res = d_eth_buf->rx_frames(this, 100); // FIXME magic timeout
 347       if (res == eth_buffer::EB_ERROR)
 348         break;
 349
 350       // Wait for user API thread(s) to process all enqueued packets.
 351       // The channel ring thread that decrements d_num_enqueued to zero
 352       // will signal this thread to continue.
 353       {
 354         omni_mutex_lock l(d_enqueued_mutex);
 355         while(d_num_enqueued > 0 && d_bg_running)
 356           d_bg_pending_cond.wait();
 357       }
 358     }
 359     d_bg_running = false;
 360   }
 361
 362   //
 363   // passed to eth_buffer::rx_frames
 364   //
 365   data_handler::result
 366   usrp2::impl::operator()(const void *base, size_t len)
 367   {
 368     u2_eth_samples_t *pkt = (u2_eth_samples_t *)base;
 369
 370     // FIXME unaligned load!
 371     int chan = u2p_chan(&pkt->hdrs.fixed);
 372
 373     if (chan == CONTROL_CHAN) {         // control packets
 374       DEBUG_LOG("c");
 375       return handle_control_packet(base, len);
 376     }
 377     else {                              // data packets
 378
 379       if (d_dont_enqueue)               // toss packet
 380         return data_handler::RELEASE;
 381
 382       return handle_data_packet(base, len);
 383     }
 384
 385     // not reached
 386   }
 387
 388   data_handler::result
 389   usrp2::impl::handle_control_packet(const void *base, size_t len)
 390   {
 391     // point to beginning of payload (subpackets)
 392     unsigned char *p = (unsigned char *)base + sizeof(u2_eth_packet_t);
 393
 394     // FIXME (p % 4) == 2.  Not good.  Must watch for unaligned loads.
 395
 396     // FIXME iterate over payload, handling more than a single subpacket.
 397
 398     int opcode = p[0];
 399     unsigned int oplen = p[1];
 400     unsigned int rid = p[2];
 401
 402     pending_reply *rp = d_pending_replies[rid];
 403     if (rp) {
 404       unsigned int buflen = rp->len();
 405       if (oplen != buflen) {
 406         std::cerr << "usrp2: mismatched command reply length (expected: "
 407                   << buflen << " got: " << oplen << "). "
 408                   << "op = " << opcode_to_string(opcode) << std::endl;
 409       }
 410
 411       // Copy reply into caller's buffer
 412       memcpy(rp->buffer(), p, std::min(oplen, buflen));
 413       rp->notify_completion();
 414       d_pending_replies[rid] = 0;
 415       return data_handler::RELEASE;
 416     }
 417
 418     // TODO: handle unsolicited, USRP2 initiated, or late replies
 419     DEBUG_LOG("l");
 420     return data_handler::RELEASE;
 421   }
 422
 423   data_handler::result
 424   usrp2::impl::handle_data_packet(const void *base, size_t len)
 425   {
 426     u2_eth_samples_t *pkt = (u2_eth_samples_t *)base;
 427     d_num_rx_frames++;
 428     d_num_rx_bytes += len;
 429
 430     /* --- FIXME start of fake transport layer handler --- */
 431
 432     if (d_rx_seqno != -1) {
 433       int expected_seqno = (d_rx_seqno + 1) & 0xFF;
 434       int seqno = pkt->hdrs.thdr.seqno;
 435
 436       if (seqno != expected_seqno) {
 437         ::write(2, "S", 1); // missing sequence number
 438         int missing = seqno - expected_seqno;
 439         if (missing < 0)
 440           missing += 256;
 441
 442         d_num_rx_overruns++;
 443         d_num_rx_missing += missing;
 444       }
 445     }
 446
 447     d_rx_seqno = pkt->hdrs.thdr.seqno;
 448
 449     /* --- end of fake transport layer handler --- */
 450
 451     // FIXME unaligned load!
 452     unsigned int chan = u2p_chan(&pkt->hdrs.fixed);
 453
 454     {
 455       omni_mutex_lock l(d_channel_rings_mutex);
 456
 457       if (!d_channel_rings[chan]) {
 458         DEBUG_LOG("!");
 459         return data_handler::RELEASE;   // discard packet, no channel handler
 460       }
 461
 462       // Strip off ethernet header and transport header and enqueue the rest
 463
 464       size_t offset = offsetof(u2_eth_samples_t, hdrs.fixed);
 465       if (d_channel_rings[chan]->enqueue(&pkt->hdrs.fixed, len-offset)) {
 466         inc_enqueued();
 467         DEBUG_LOG("+");
 468         return data_handler::KEEP;      // channel ring runner will mark frame done
 469       }
 470       else {
 471         DEBUG_LOG("!");
 472         return data_handler::RELEASE;   // discard, no room in channel ring
 473       }
 474       return data_handler::RELEASE;
 475     }
 476   }
 477
 478
 479   // ----------------------------------------------------------------
 480   //                           Receive
 481   // ----------------------------------------------------------------
 482
 483   bool
 484   usrp2::impl::set_rx_gain(double gain)
 485   {
 486     op_config_rx_v2_cmd cmd;
 487     op_config_rx_reply_v2_t reply;
 488
 489     init_config_rx_v2_cmd(&cmd);
 490     cmd.op.valid = htons(CFGV_GAIN);
 491     cmd.op.gain = htons(u2_double_to_fxpt_gain(gain));
 492
 493     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 494     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 495       return false;
 496
 497     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 498     return success;
 499   }
 500
 501   bool
 502   usrp2::impl::set_rx_lo_offset(double frequency)
 503   {
 504     op_freq_cmd cmd;
 505     op_generic_t reply;
 506
 507     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 508     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
 509     cmd.op.opcode = OP_SET_RX_LO_OFFSET;
 510     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
 511     cmd.op.rid = d_next_rid++;
 512
 513     u2_fxpt_freq_t fxpt = u2_double_to_fxpt_freq(frequency);
 514     cmd.op.freq_hi = htonl(u2_fxpt_freq_hi(fxpt));
 515     cmd.op.freq_lo = htonl(u2_fxpt_freq_lo(fxpt));
 516
 517     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
 518     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
 519
 520     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 521     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 522       return false;
 523
 524     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 525     return success;
 526   }
 527
 528   bool
 529   usrp2::impl::set_rx_center_freq(double frequency, tune_result *result)
 530   {
 531     op_config_rx_v2_cmd cmd;
 532     op_config_rx_reply_v2_t reply;
 533
 534     init_config_rx_v2_cmd(&cmd);
 535     cmd.op.valid = htons(CFGV_FREQ);
 536     u2_fxpt_freq_t fxpt = u2_double_to_fxpt_freq(frequency);
 537     cmd.op.freq_hi = htonl(u2_fxpt_freq_hi(fxpt));
 538     cmd.op.freq_lo = htonl(u2_fxpt_freq_lo(fxpt));
 539
 540     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 541     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 542       return false;
 543
 544     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 545     if (result && success) {
 546       result->baseband_freq =
 547         u2_fxpt_freq_to_double(
 548           u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.baseband_freq_hi),
 549                                  ntohl(reply.baseband_freq_lo)));
 550
 551       result->dxc_freq =
 552         u2_fxpt_freq_to_double(
 553           u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.ddc_freq_hi),
 554                                  ntohl(reply.ddc_freq_lo)));
 555
 556       result->residual_freq =
 557         u2_fxpt_freq_to_double(
 558          u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.residual_freq_hi),
 559                                 ntohl(reply.residual_freq_lo)));
 560
 561       result->spectrum_inverted = (bool)(ntohx(reply.inverted) == 1);
 562     }
 563
 564     return success;
 565   }
 566
 567   bool
 568   usrp2::impl::set_rx_decim(int decimation_factor)
 569   {
 570     op_config_rx_v2_cmd cmd;
 571     op_config_rx_reply_v2_t reply;
 572
 573     init_config_rx_v2_cmd(&cmd);
 574     cmd.op.valid = htons(CFGV_INTERP_DECIM);
 575     cmd.op.decim = htonl(decimation_factor);
 576
 577     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 578     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 579       return false;
 580
 581     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 582     if (success)
 583       d_rx_decim = decimation_factor;
 584     return success;
 585   }
 586
 587   bool
 588   usrp2::impl::set_rx_scale_iq(int scale_i, int scale_q)
 589   {
 590     op_config_rx_v2_cmd cmd;
 591     op_config_rx_reply_v2_t reply;
 592
 593     init_config_rx_v2_cmd(&cmd);
 594     cmd.op.valid = htons(CFGV_SCALE_IQ);
 595     cmd.op.scale_iq = htonl(((scale_i & 0xffff) << 16) | (scale_q & 0xffff));
 596
 597     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 598     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 599       return false;
 600
 601     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 602     return success;
 603   }
 604
 605   bool
 606   usrp2::impl::start_rx_streaming(unsigned int channel, unsigned int items_per_frame)
 607   {
 608     if (channel > MAX_CHAN) {
 609       std::cerr << "usrp2: invalid channel number (" << channel
 610                 << ")" << std::endl;
 611       return false;
 612     }
 613
 614     if (channel > 0) { // until firmware supports multiple streams
 615       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 616                 << " not implemented" << std::endl;
 617       return false;
 618     }
 619
 620     {
 621       omni_mutex_lock l(d_channel_rings_mutex);
 622       if (d_channel_rings[channel]) {
 623         std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 624                   << " already streaming" << std::endl;
 625         return false;
 626       }
 627
 628       if (items_per_frame == 0)
 629         items_per_frame = U2_MAX_SAMPLES;               // minimize overhead
 630
 631       op_start_rx_streaming_cmd cmd;
 632       op_generic_t reply;
 633
 634       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 635       init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
 636       cmd.op.opcode = OP_START_RX_STREAMING;
 637       cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
 638       cmd.op.rid = d_next_rid++;
 639       cmd.op.items_per_frame = htonl(items_per_frame);
 640       cmd.eop.opcode = OP_EOP;
 641       cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
 642
 643       d_dont_enqueue = false;
 644       bool success = false;
 645       pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 646       success = transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT);
 647       success = success && (ntohx(reply.ok) == 1);
 648
 649       if (success)
 650         d_channel_rings[channel] = ring_sptr(new ring(d_eth_buf->max_frames()));
 651       else
 652         d_dont_enqueue = true;
 653
 654       //fprintf(stderr, "usrp2::start_rx_streaming: success = %d\n", success);
 655       return success;
 656     }
 657   }
 658
 659   bool
 660   usrp2::impl::stop_rx_streaming(unsigned int channel)
 661   {
 662     if (channel > MAX_CHAN) {
 663       std::cerr << "usrp2: invalid channel number (" << channel
 664                 << ")" << std::endl;
 665       return false;
 666     }
 667
 668     if (channel > 0) { // until firmware supports multiple streams
 669       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 670                 << " not implemented" << std::endl;
 671       return false;
 672     }
 673
 674     d_dont_enqueue = true;      // no new samples
 675     flush_rx_samples(channel);  // dump any we may already have
 676
 677     op_stop_rx_cmd cmd;
 678     op_generic_t reply;
 679
 680     {
 681       omni_mutex_lock l(d_channel_rings_mutex);
 682
 683       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 684       init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
 685       cmd.op.opcode = OP_STOP_RX;
 686       cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
 687       cmd.op.rid = d_next_rid++;
 688       cmd.eop.opcode = OP_EOP;
 689       cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
 690
 691       bool success = false;
 692       pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 693       success = transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT);
 694       success = success && (ntohx(reply.ok) == 1);
 695       d_channel_rings[channel].reset();
 696       //fprintf(stderr, "usrp2::stop_rx_streaming:  success = %d\n", success);
 697       return success;
 698     }
 699   }
 700
 701   bool
 702   usrp2::impl::rx_samples(unsigned int channel, rx_sample_handler *handler)
 703   {
 704     if (channel > MAX_CHAN) {
 705       std::cerr << "usrp2: invalid channel (" << channel
 706                 << " )" << std::endl;
 707       return false;
 708     }
 709
 710     if (channel > 0) {
 711       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 712                 << " not implemented" << std::endl;
 713       return false;
 714     }
 715
 716     ring_sptr rp = d_channel_rings[channel];
 717     if (!rp){
 718       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 719                 << " not receiving" << std::endl;
 720       return false;
 721     }
 722
 723     // Wait for frames available in channel ring
 724     DEBUG_LOG("W");
 725     rp->wait_for_not_empty();
 726     DEBUG_LOG("s");
 727
 728     // Iterate through frames and present to user
 729     void *p;
 730     size_t frame_len_in_bytes;
 731     while (rp->dequeue(&p, &frame_len_in_bytes)) {
 732       uint32_t         *items;                  // points to beginning of data items
 733       size_t            nitems_in_uint32s;
 734       rx_metadata       md;
 735       if (!parse_rx_metadata(p, frame_len_in_bytes, &items, &nitems_in_uint32s, &md))
 736         return false;
 737
 738       bool want_more = (*handler)(items, nitems_in_uint32s, &md);
 739       d_eth_buf->release_frame(p);
 740       DEBUG_LOG("-");
 741       dec_enqueued();
 742
 743       if (!want_more)
 744         break;
 745     }
 746     return true;
 747   }
 748
 749   bool
 750   usrp2::impl::flush_rx_samples(unsigned int channel)
 751   {
 752     if (channel > MAX_CHAN) {
 753       std::cerr << "usrp2: invalid channel (" << channel
 754                 << " )" << std::endl;
 755       return false;
 756     }
 757
 758     if (channel > 0) {
 759       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 760                 << " not implemented" << std::endl;
 761       return false;
 762     }
 763
 764     ring_sptr rp = d_channel_rings[channel];
 765     if (!rp){
 766       return false;
 767     }
 768
 769     // Iterate through frames and drop them
 770     void *p;
 771     size_t frame_len_in_bytes;
 772     while (rp->dequeue(&p, &frame_len_in_bytes)) {
 773       d_eth_buf->release_frame(p);
 774       dec_enqueued();
 775     }
 776     return true;
 777   }
 778
 779   // ----------------------------------------------------------------
 780   //                            Transmit
 781   // ----------------------------------------------------------------
 782
 783   bool
 784   usrp2::impl::set_tx_gain(double gain)
 785   {
 786     op_config_tx_v2_cmd cmd;
 787     op_config_tx_reply_v2_t reply;
 788
 789     init_config_tx_v2_cmd(&cmd);
 790     cmd.op.valid = htons(CFGV_GAIN);
 791     cmd.op.gain = htons(u2_double_to_fxpt_gain(gain));
 792
 793     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 794     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 795       return false;
 796
 797     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 798     return success;
 799   }
 800
 801   bool
 802   usrp2::impl::set_tx_lo_offset(double frequency)
 803   {
 804     op_freq_cmd cmd;
 805     op_generic_t reply;
 806
 807     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 808     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
 809     cmd.op.opcode = OP_SET_TX_LO_OFFSET;
 810     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
 811     cmd.op.rid = d_next_rid++;
 812
 813     u2_fxpt_freq_t fxpt = u2_double_to_fxpt_freq(frequency);
 814     cmd.op.freq_hi = htonl(u2_fxpt_freq_hi(fxpt));
 815     cmd.op.freq_lo = htonl(u2_fxpt_freq_lo(fxpt));
 816
 817     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
 818     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
 819
 820     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 821     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 822       return false;
 823
 824     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 825     return success;
 826   }
 827
 828   bool
 829   usrp2::impl::set_tx_center_freq(double frequency, tune_result *result)
 830   {
 831     op_config_tx_v2_cmd cmd;
 832     op_config_tx_reply_v2_t reply;
 833
 834     init_config_tx_v2_cmd(&cmd);
 835     cmd.op.valid = htons(CFGV_FREQ);
 836     u2_fxpt_freq_t fxpt = u2_double_to_fxpt_freq(frequency);
 837     cmd.op.freq_hi = htonl(u2_fxpt_freq_hi(fxpt));
 838     cmd.op.freq_lo = htonl(u2_fxpt_freq_lo(fxpt));
 839
 840     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 841     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 842       return false;
 843
 844     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 845     if (result && success) {
 846       result->baseband_freq =
 847         u2_fxpt_freq_to_double(
 848           u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.baseband_freq_hi),
 849                                  ntohl(reply.baseband_freq_lo)));
 850
 851       result->dxc_freq =
 852         u2_fxpt_freq_to_double(
 853           u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.duc_freq_hi),
 854                                  ntohl(reply.duc_freq_lo)));
 855
 856       result->residual_freq =
 857         u2_fxpt_freq_to_double(
 858          u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.residual_freq_hi),
 859                                 ntohl(reply.residual_freq_lo)));
 860
 861       result->spectrum_inverted = (bool)(ntohx(reply.inverted) == 1);
 862     }
 863
 864     return success;
 865   }
 866
 867   bool
 868   usrp2::impl::set_tx_interp(int interpolation_factor)
 869   {
 870     op_config_tx_v2_cmd cmd;
 871     op_config_tx_reply_v2_t reply;
 872
 873     init_config_tx_v2_cmd(&cmd);
 874     cmd.op.valid = htons(CFGV_INTERP_DECIM);
 875     cmd.op.interp = htonl(interpolation_factor);
 876
 877     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 878     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 879       return false;
 880
 881     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 882     if (success) {
 883       d_tx_interp = interpolation_factor;
 884
 885       // Auto-set TX scaling based on interpolation rate
 886       int scale_i, scale_q;
 887       default_tx_scale_iq(d_tx_interp, &scale_i, &scale_q);
 888       return set_tx_scale_iq(scale_i, scale_q);
 889     }
 890
 891     return success;
 892   }
 893
 894   void
 895   usrp2::impl::default_tx_scale_iq(int interpolation_factor, int *scale_i, int *scale_q)
 896   {
 897     // Calculate CIC interpolation (i.e., without halfband interpolators)
 898     int i = interpolation_factor;
 899     if (i > 128)
 900       i = i >> 1;
 901     if (i > 128)
 902       i = i >> 1;
 903
 904     // Calculate dsp_core_tx gain absent scale multipliers
 905     float gain = (1.65*i*i*i)/(4096*pow(2, ceil(log2(i*i*i))));
 906
 907     // Calculate closest multiplier constant to reverse gain
 908     int scale = (int)rint(1.0/gain);
 909     // fprintf(stderr, "if=%i i=%i gain=%f scale=%i\n", interpolation_factor, i, gain, scale);
 910
 911     // Both I and Q are identical in this case
 912     if (scale_i)
 913       *scale_i = scale;
 914     if (scale_q)
 915       *scale_q = scale;
 916   }
 917
 918   bool
 919   usrp2::impl::set_tx_scale_iq(int scale_i, int scale_q)
 920   {
 921     op_config_tx_v2_cmd cmd;
 922     op_config_tx_reply_v2_t reply;
 923
 924     init_config_tx_v2_cmd(&cmd);
 925     cmd.op.valid = htons(CFGV_SCALE_IQ);
 926     cmd.op.scale_iq = htonl(((scale_i & 0xffff) << 16) | (scale_q & 0xffff));
 927
 928     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 929     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 930       return false;
 931
 932     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 933     return success;
 934   }
 935
 936   bool
 937   usrp2::impl::tx_32fc(unsigned int channel,
 938                        const std::complex<float> *samples,
 939                        size_t nsamples,
 940                        const tx_metadata *metadata)
 941   {
 942     uint32_t items[nsamples];
 943     copy_host_32fc_to_u2_16sc(nsamples, samples, items);
 944     return tx_raw(channel, items, nsamples, metadata);
 945   }
 946
 947   bool
 948   usrp2::impl::tx_16sc(unsigned int channel,
 949                        const std::complex<int16_t> *samples,
 950                        size_t nsamples,
 951                        const tx_metadata *metadata)
 952   {
 953 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
 954
 955     // Already binary equivalent to 16-bit I/Q on the wire.
 956     // No conversion required.
 957
 958     assert(sizeof(samples[0]) == sizeof(uint32_t));
 959     return tx_raw(channel, (const uint32_t *) samples, nsamples, metadata);
 960
 961 #else
 962
 963     uint32_t items[nsamples];
 964     copy_host_16sc_to_u2_16sc(nsamples, samples, items);
 965     return tx_raw(channel, items, nsamples, metadata);
 966
 967 #endif
 968   }
 969
 970   bool
 971   usrp2::impl::tx_raw(unsigned int channel,
 972                       const uint32_t *items,
 973                       size_t nitems,
 974                       const tx_metadata *metadata)
 975   {
 976     if (nitems == 0)
 977       return true;
 978
 979     // FIXME can't deal with nitems < U2_MIN_SAMPLES (will be fixed in VRT)
 980     // FIXME need to check the MTU instead of assuming 1500 bytes
 981
 982     // fragment as necessary then fire away
 983
 984     size_t nframes = (nitems + U2_MAX_SAMPLES - 1) / U2_MAX_SAMPLES;
 985     size_t last_frame = nframes - 1;
 986     u2_eth_packet_t     hdrs;
 987
 988     size_t n = 0;
 989     for (size_t fn = 0; fn < nframes; fn++){
 990       uint32_t timestamp = 0;
 991       uint32_t flags = 0;
 992
 993       if (fn == 0){
 994         timestamp = metadata->timestamp;
 995         if (metadata->send_now)
 996           flags |= U2P_TX_IMMEDIATE;
 997         if (metadata->start_of_burst)
 998           flags |= U2P_TX_START_OF_BURST;
 999       }
1000       if (fn > 0){
1001         flags |= U2P_TX_IMMEDIATE;
1002       }
1003       if (fn == last_frame){
1004         if (metadata->end_of_burst)
1005           flags |= U2P_TX_END_OF_BURST;
1006       }
1007
1008       init_etf_hdrs(&hdrs, d_addr, flags, channel, timestamp);
1009
1010       // Avoid short packet by splitting last two packets if reqd
1011       size_t i;
1012       if ((nitems - n) > U2_MAX_SAMPLES && (nitems - n) < (U2_MAX_SAMPLES + U2_MIN_SAMPLES))
1013         i = (nitems - n) / 2;
1014       else
1015         i = std::min((size_t) U2_MAX_SAMPLES, nitems - n);
1016
1017       eth_iovec iov[2];
1018       iov[0].iov_base = &hdrs;
1019       iov[0].iov_len = sizeof(hdrs);
1020       iov[1].iov_base = const_cast<uint32_t *>(&items[n]);
1021       iov[1].iov_len = i * sizeof(uint32_t);
1022
1023       size_t total = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len;
1024       if (total < 64)
1025         fprintf(stderr, "usrp2::tx_raw: FIXME: short packet: %zd items (%zd bytes)\n", i, total);
1026
1027       if (d_eth_buf->tx_framev(iov, 2) != eth_buffer::EB_OK){
1028         return false;
1029       }
1030
1031       n += i;
1032     }
1033
1034     return true;
1035   }
1036
1037   // ----------------------------------------------------------------
1038   //                       misc commands
1039   // ----------------------------------------------------------------
1040
1041   bool
1042   usrp2::impl::config_mimo(int flags)
1043   {
1044     op_config_mimo_cmd cmd;
1045     op_generic_t reply;
1046
1047     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1048     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1049     cmd.op.opcode = OP_CONFIG_MIMO;
1050     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1051     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1052     cmd.op.flags = flags;
1053     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1054     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1055
1056     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1057     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1058       return false;
1059
1060     return ntohx(reply.ok) == 1;
1061   }
1062
1063   bool
1064   usrp2::impl::fpga_master_clock_freq(long *freq)
1065   {
1066     *freq = 100000000L;         // 100 MHz
1067     return true;
1068   }
1069
1070   bool
1071   usrp2::impl::adc_rate(long *rate)
1072   {
1073     return fpga_master_clock_freq(rate);
1074   }
1075
1076   bool
1077   usrp2::impl::dac_rate(long *rate)
1078   {
1079     return fpga_master_clock_freq(rate);
1080   }
1081
1082   bool
1083   usrp2::impl::tx_daughterboard_id(int *dbid)
1084   {
1085     *dbid = d_tx_db_info.dbid;
1086     return true;
1087   }
1088
1089   bool
1090   usrp2::impl::rx_daughterboard_id(int *dbid)
1091   {
1092     *dbid = d_rx_db_info.dbid;
1093     return true;
1094   }
1095
1096
1097   // ----------------------------------------------------------------
1098   //                    low-level commands
1099   // ----------------------------------------------------------------
1100
1101   bool
1102   usrp2::impl::burn_mac_addr(const std::string &new_addr)
1103   {
1104     op_burn_mac_addr_cmd cmd;
1105     op_generic_t reply;
1106
1107     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1108     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1109     cmd.op.opcode = OP_BURN_MAC_ADDR;
1110     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1111     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1112     if (!parse_mac_addr(new_addr, &cmd.op.addr))
1113       return false;
1114
1115     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1116     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, 4*DEF_CMD_TIMEOUT))
1117       return false;
1118
1119     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1120     return success;
1121   }
1122
1123   static void
1124   fill_dboard_info(db_info *dst, const u2_db_info_t *src)
1125   {
1126     dst->dbid = ntohl(src->dbid);
1127
1128     dst->freq_min =
1129       u2_fxpt_freq_to_double(u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(src->freq_min_hi),
1130                                                     ntohl(src->freq_min_lo)));
1131     dst->freq_max =
1132       u2_fxpt_freq_to_double(u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(src->freq_max_hi),
1133                                                     ntohl(src->freq_max_lo)));
1134
1135     dst->gain_min = u2_fxpt_gain_to_double(ntohs(src->gain_min));
1136     dst->gain_max = u2_fxpt_gain_to_double(ntohs(src->gain_max));
1137     dst->gain_step_size = u2_fxpt_gain_to_double(ntohs(src->gain_step_size));
1138   }
1139
1140   bool
1141   usrp2::impl::dboard_info()
1142   {
1143     op_dboard_info_cmd          cmd;
1144     op_dboard_info_reply_t      reply;
1145
1146     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1147     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1148     cmd.op.opcode = OP_DBOARD_INFO;
1149     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1150     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1151     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1152     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1153
1154     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1155     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1156       return false;
1157
1158     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1159     if (success){
1160       fill_dboard_info(&d_tx_db_info, &reply.tx_db_info);
1161       fill_dboard_info(&d_rx_db_info, &reply.rx_db_info);
1162     }
1163     return success;
1164   }
1165
1166
1167   bool
1168   usrp2::impl::sync_to_pps()
1169   {
1170     op_generic_cmd cmd;
1171     op_generic_t   reply;
1172
1173     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1174     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1175     cmd.op.opcode = OP_SYNC_TO_PPS;
1176     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1177     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1178     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1179     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1180
1181     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1182     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1183       return false;
1184
1185     return ntohx(reply.ok) == 1;
1186   }
1187
1188   bool
1189   usrp2::impl::sync_every_pps(bool enable)
1190   {
1191     op_generic_cmd cmd;
1192     op_generic_t   reply;
1193
1194     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1195     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1196     cmd.op.opcode = OP_SYNC_EVERY_PPS;
1197     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1198     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1199     cmd.op.ok = enable ? 1 : 0;
1200     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1201     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1202
1203     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1204     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1205       return false;
1206
1207     return ntohx(reply.ok) == 1;
1208   }
1209
1210   std::vector<uint32_t>
1211   usrp2::impl::peek32(uint32_t addr, uint32_t words)
1212   {
1213     std::vector<uint32_t> result; // zero sized on error return
1214     // fprintf(stderr, "usrp2::peek: addr=%08X words=%u\n", addr, words);
1215
1216     if (addr % 4 != 0) {
1217       fprintf(stderr, "usrp2::peek: addr (=%08X) must be 32-bit word aligned\n", addr);
1218       return result;
1219     }
1220
1221     if (words == 0)
1222       return result;
1223
1224     op_peek_cmd   cmd;
1225     op_generic_t *reply;
1226
1227     int wlen = sizeof(uint32_t);
1228     int rlen = sizeof(op_generic_t);
1229     size_t bytes = words*wlen;
1230
1231     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1232     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1233     cmd.op.opcode = OP_PEEK;
1234     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1235     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1236     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1237     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1238
1239     cmd.op.addr = htonl(addr);
1240     cmd.op.bytes = htonl(bytes);
1241
1242     reply = (op_generic_t *)malloc(rlen+bytes);
1243     pending_reply p(cmd.op.rid, reply, rlen+bytes);
1244     if (transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT)) {
1245       uint32_t nwords = (reply->len-rlen)/sizeof(uint32_t);
1246       uint32_t *data = (uint32_t *)(reply+rlen/wlen);
1247       for (unsigned int i = 0; i < nwords; i++)
1248         result.push_back(ntohl(data[i]));
1249     }
1250
1251     free(reply);
1252     return result;
1253   }
1254
1255   bool
1256   usrp2::impl::poke32(uint32_t addr, const std::vector<uint32_t> &data)
1257   {
1258     if (addr % 4 != 0) {
1259       fprintf(stderr, "usrp2::poke32: addr (=%08X) must be 32-bit word aligned\n", addr);
1260       return false;
1261     }
1262
1263     int plen = sizeof(op_poke_cmd);
1264     int wlen = sizeof(uint32_t);
1265     int max_words = (MAX_SUBPKT_LEN-plen)/wlen;
1266     int words = data.size();
1267
1268     if (words > max_words) {
1269       fprintf(stderr, "usrp2::poke32: write size (=%u) exceeds maximum of %u words\n",
1270               words, max_words);
1271       return false;
1272     }
1273
1274     //fprintf(stderr, "usrp2::poke32: addr=%08X words=%u\n", addr, words);
1275
1276     if (words == 0)
1277       return true; // NOP
1278
1279     op_poke_cmd  *cmd;
1280     op_generic_t *eop;
1281
1282     // Allocate, clear, and initialize command packet
1283     int bytes = words*wlen;
1284     int l = plen+bytes+sizeof(*eop); // op_poke_cmd+data+eop
1285     cmd = (op_poke_cmd *)malloc(l);
1286     //fprintf(stderr, "cmd=%p l=%i\n", cmd, l);
1287     memset(cmd, 0, l);
1288     init_etf_hdrs(&cmd->h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1289     cmd->op.opcode = OP_POKE;
1290     cmd->op.len = sizeof(cmd->op)+bytes;
1291     cmd->op.rid = d_next_rid++;
1292     cmd->op.addr = htonl(addr);
1293
1294     // Copy data from vector into packet space
1295     uint32_t *dest = (uint32_t *)((uint8_t *)cmd+plen);
1296     for (int i = 0; i < words; i++) {
1297       //fprintf(stderr, "%03i@%p\n", i, dest);
1298       *dest++ = htonl(data[i]);
1299     }
1300
1301     // Write end-of-packet subpacket
1302     eop = (op_generic_t *)dest;
1303     eop->opcode = OP_EOP;
1304     eop->len = sizeof(*eop);
1305     //fprintf(stderr, "eop=%p len=%i\n", eop, eop->len);
1306
1307     // Send command to device and retrieve reply
1308     bool ok = false;
1309     op_generic_t reply;
1310     pending_reply p(cmd->op.rid, &reply, sizeof(reply));
1311     if (transmit_cmd_and_wait(cmd, l, &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1312       ok = (ntohx(reply.ok) == 1);
1313
1314     free(cmd);
1315     return ok;
1316   }
1317
1318   bool
1319   usrp2::impl::reset_db()
1320   {
1321     op_generic_cmd cmd;
1322     op_generic_t reply;
1323
1324     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1325     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1326     cmd.op.opcode = OP_RESET_DB;
1327     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1328     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1329     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1330     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1331
1332     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1333     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1334       return false;
1335
1336     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1337     return success;
1338   }
1339
1340   bool usrp2::impl::set_gpio_ddr(int bank, uint16_t value, uint16_t mask)
1341   {
1342     if (bank != GPIO_TX_BANK && bank != GPIO_RX_BANK) {
1343       fprintf(stderr, "set_gpio_ddr: bank must be one of GPIO_RX_BANK or GPIO_TX_BANK\n");
1344       return false;
1345     }
1346
1347     op_gpio_cmd cmd;
1348     op_generic_t reply;
1349
1350     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1351     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1352     cmd.op.opcode = OP_GPIO_SET_DDR;
1353     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1354     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1355     cmd.op.bank = static_cast<uint8_t>(bank);
1356     cmd.op.value = htons(value);
1357     cmd.op.mask = htons(mask);
1358     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1359     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1360
1361     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1362     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1363       return false;
1364
1365     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1366     return success;
1367   }
1368
1369   bool usrp2::impl::set_gpio_sels(int bank, std::string sels)
1370   {
1371     if (bank != GPIO_TX_BANK && bank != GPIO_RX_BANK) {
1372       fprintf(stderr, "set_gpio_ddr: bank must be one of GPIO_RX_BANK or GPIO_TX_BANK\n");
1373       return false;
1374     }
1375
1376     if (sels.size() != 16) {
1377       fprintf(stderr, "set_gpio_sels: sels must be exactly 16 bytes\n");
1378       return false;
1379     }
1380
1381     op_gpio_set_sels_cmd cmd;
1382     op_generic_t reply;
1383
1384     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1385     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1386     cmd.op.opcode = OP_GPIO_SET_SELS;
1387     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1388     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1389     cmd.op.bank = static_cast<uint8_t>(bank);
1390     memcpy(&cmd.op.sels, sels.c_str(), 16);
1391     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1392     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1393
1394     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1395     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1396       return false;
1397
1398     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1399     return success;
1400   }
1401
1402   bool usrp2::impl::write_gpio(int bank, uint16_t value, uint16_t mask)
1403   {
1404     if (bank != GPIO_TX_BANK && bank != GPIO_RX_BANK) {
1405       fprintf(stderr, "set_gpio_ddr: bank must be one of GPIO_RX_BANK or GPIO_TX_BANK\n");
1406       return false;
1407     }
1408
1409     op_gpio_cmd cmd;
1410     op_generic_t reply;
1411
1412     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1413     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1414     cmd.op.opcode = OP_GPIO_WRITE;
1415     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1416     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1417     cmd.op.bank = static_cast<uint8_t>(bank);
1418     cmd.op.value = htons(value);
1419     cmd.op.mask = htons(mask);
1420     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1421     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1422
1423     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1424     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1425       return false;
1426
1427     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1428     return success;
1429   }
1430
1431   bool usrp2::impl::read_gpio(int bank, uint16_t *value)
1432   {
1433     if (bank != GPIO_TX_BANK && bank != GPIO_RX_BANK) {
1434       fprintf(stderr, "set_gpio_ddr: bank must be one of GPIO_RX_BANK or GPIO_TX_BANK\n");
1435       return false;
1436     }
1437
1438     op_gpio_cmd cmd;
1439     op_gpio_read_reply_t reply;
1440
1441     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1442     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1443     cmd.op.opcode = OP_GPIO_READ;
1444     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1445     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1446     cmd.op.bank = static_cast<uint8_t>(bank);
1447     cmd.op.value = 0; // not used
1448     cmd.op.mask = 0;  // not used
1449     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1450     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1451
1452     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1453     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1454       return false;
1455
1456     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1457     if (success && (value != NULL))
1458       *value = ntohs(reply.value);
1459
1460     return success;
1461   }
1462
1463   bool usrp2::impl::enable_gpio_streaming(int bank, int enable)
1464   {
1465     if (bank != GPIO_RX_BANK) {
1466       fprintf(stderr, "enable_gpio_streaming: only RX streaming is currently implemented\n");
1467       return false;
1468     }
1469
1470     if ((enable & ~0x03) != 0) {
1471       fprintf(stderr, "enable_gpio_streaming: invalid enable format\n");
1472       return false;
1473     }
1474
1475     op_gpio_cmd cmd;
1476     op_generic_t reply;
1477
1478     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1479     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1480     cmd.op.opcode = OP_GPIO_STREAM;
1481     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1482     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1483     cmd.op.bank = static_cast<uint8_t>(bank);
1484     cmd.op.value = htons((uint16_t)enable);
1485     cmd.op.mask = 0;  // not used
1486     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1487     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1488
1489     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1490     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1491       return false;
1492
1493     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1494     return success;
1495   }
1496
1497 } // namespace usrp2