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     const void *cmd = cmd_;
 306     int len = len_;
 307     unsigned char tmp[64];
 308
 309     if (len_ < 64){             // pad to minimum ethernet frame size
 310       memset(tmp, 0, sizeof(tmp));
 311       memcpy(tmp, cmd_, len_);
 312       cmd = tmp;
 313       len = sizeof(tmp);
 314     }
 315
 316     return d_eth_buf->tx_frame(cmd, len) == eth_buffer::EB_OK;
 317   }
 318
 319   bool
 320   usrp2::impl::transmit_cmd_and_wait(void *cmd, size_t len, pending_reply *p, double secs)
 321   {
 322     d_pending_replies[p->rid()] = p;
 323
 324     if (!transmit_cmd(cmd, len)){
 325       d_pending_replies[p->rid()] = 0;
 326       return false;
 327     }
 328
 329     int res = p->wait_for_completion(secs);
 330     d_pending_replies[p->rid()] = 0;
 331     return res == 1;
 332   }
 333
 334   // ----------------------------------------------------------------
 335   //        Background loop: received packet demuxing
 336   // ----------------------------------------------------------------
 337
 338   void
 339   usrp2::impl::stop_bg()
 340   {
 341     d_bg_running = false;
 342     d_bg_pending_cond.signal();
 343
 344     void *dummy_status;
 345     d_bg_thread->join(&dummy_status);
 346   }
 347
 348   void
 349   usrp2::impl::bg_loop()
 350   {
 351     d_bg_running = true;
 352     while(d_bg_running) {
 353       DEBUG_LOG(":");
 354       // Receive available frames from ethernet buffer.  Handler will
 355       // process control frames, enqueue data packets in channel
 356       // rings, and signal blocked API threads
 357       int res = d_eth_buf->rx_frames(this, 100); // FIXME magic timeout
 358       if (res == eth_buffer::EB_ERROR)
 359         break;
 360
 361       // Wait for user API thread(s) to process all enqueued packets.
 362       // The channel ring thread that decrements d_num_enqueued to zero
 363       // will signal this thread to continue.
 364       {
 365         omni_mutex_lock l(d_enqueued_mutex);
 366         while(d_num_enqueued > 0 && d_bg_running)
 367           d_bg_pending_cond.wait();
 368       }
 369     }
 370     d_bg_running = false;
 371   }
 372
 373   //
 374   // passed to eth_buffer::rx_frames
 375   //
 376   data_handler::result
 377   usrp2::impl::operator()(const void *base, size_t len)
 378   {
 379     u2_eth_samples_t *pkt = (u2_eth_samples_t *)base;
 380
 381     // FIXME unaligned load!
 382     int chan = u2p_chan(&pkt->hdrs.fixed);
 383
 384     if (chan == CONTROL_CHAN) {         // control packets
 385       DEBUG_LOG("c");
 386       return handle_control_packet(base, len);
 387     }
 388     else {                              // data packets
 389
 390       if (d_dont_enqueue)               // toss packet
 391         return data_handler::RELEASE;
 392
 393       return handle_data_packet(base, len);
 394     }
 395
 396     // not reached
 397   }
 398
 399   data_handler::result
 400   usrp2::impl::handle_control_packet(const void *base, size_t len)
 401   {
 402     // point to beginning of payload (subpackets)
 403     unsigned char *p = (unsigned char *)base + sizeof(u2_eth_packet_t);
 404
 405     // FIXME (p % 4) == 2.  Not good.  Must watch for unaligned loads.
 406
 407     // FIXME iterate over payload, handling more than a single subpacket.
 408
 409     int opcode = p[0];
 410     unsigned int oplen = p[1];
 411     unsigned int rid = p[2];
 412
 413     pending_reply *rp = d_pending_replies[rid];
 414     if (rp) {
 415       unsigned int buflen = rp->len();
 416       if (oplen != buflen) {
 417         std::cerr << "usrp2: mismatched command reply length (expected: "
 418                   << buflen << " got: " << oplen << "). "
 419                   << "op = " << opcode_to_string(opcode) << std::endl;
 420       }
 421
 422       // Copy reply into caller's buffer
 423       memcpy(rp->buffer(), p, std::min(oplen, buflen));
 424       rp->notify_completion();
 425       d_pending_replies[rid] = 0;
 426       return data_handler::RELEASE;
 427     }
 428
 429     // TODO: handle unsolicited, USRP2 initiated, or late replies
 430     DEBUG_LOG("l");
 431     return data_handler::RELEASE;
 432   }
 433
 434   data_handler::result
 435   usrp2::impl::handle_data_packet(const void *base, size_t len)
 436   {
 437     u2_eth_samples_t *pkt = (u2_eth_samples_t *)base;
 438     d_num_rx_frames++;
 439     d_num_rx_bytes += len;
 440
 441     /* --- FIXME start of fake transport layer handler --- */
 442
 443     if (d_rx_seqno != -1) {
 444       int expected_seqno = (d_rx_seqno + 1) & 0xFF;
 445       int seqno = pkt->hdrs.thdr.seqno;
 446
 447       if (seqno != expected_seqno) {
 448         ::write(2, "S", 1); // missing sequence number
 449         int missing = seqno - expected_seqno;
 450         if (missing < 0)
 451           missing += 256;
 452
 453         d_num_rx_overruns++;
 454         d_num_rx_missing += missing;
 455       }
 456     }
 457
 458     d_rx_seqno = pkt->hdrs.thdr.seqno;
 459
 460     /* --- end of fake transport layer handler --- */
 461
 462     // FIXME unaligned load!
 463     unsigned int chan = u2p_chan(&pkt->hdrs.fixed);
 464
 465     {
 466       omni_mutex_lock l(d_channel_rings_mutex);
 467
 468       if (!d_channel_rings[chan]) {
 469         DEBUG_LOG("!");
 470         return data_handler::RELEASE;   // discard packet, no channel handler
 471       }
 472
 473       // Strip off ethernet header and transport header and enqueue the rest
 474
 475       size_t offset = offsetof(u2_eth_samples_t, hdrs.fixed);
 476       if (d_channel_rings[chan]->enqueue(&pkt->hdrs.fixed, len-offset)) {
 477         inc_enqueued();
 478         DEBUG_LOG("+");
 479         return data_handler::KEEP;      // channel ring runner will mark frame done
 480       }
 481       else {
 482         DEBUG_LOG("!");
 483         return data_handler::RELEASE;   // discard, no room in channel ring
 484       }
 485       return data_handler::RELEASE;
 486     }
 487   }
 488
 489
 490   // ----------------------------------------------------------------
 491   //                           Receive
 492   // ----------------------------------------------------------------
 493
 494   bool
 495   usrp2::impl::set_rx_gain(double gain)
 496   {
 497     op_config_rx_v2_cmd cmd;
 498     op_config_rx_reply_v2_t reply;
 499
 500     init_config_rx_v2_cmd(&cmd);
 501     cmd.op.valid = htons(CFGV_GAIN);
 502     cmd.op.gain = htons(u2_double_to_fxpt_gain(gain));
 503
 504     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 505     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 506       return false;
 507
 508     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 509     return success;
 510   }
 511
 512   bool
 513   usrp2::impl::set_rx_lo_offset(double frequency)
 514   {
 515     op_freq_cmd cmd;
 516     op_generic_t reply;
 517
 518     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 519     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
 520     cmd.op.opcode = OP_SET_RX_LO_OFFSET;
 521     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
 522     cmd.op.rid = d_next_rid++;
 523
 524     u2_fxpt_freq_t fxpt = u2_double_to_fxpt_freq(frequency);
 525     cmd.op.freq_hi = htonl(u2_fxpt_freq_hi(fxpt));
 526     cmd.op.freq_lo = htonl(u2_fxpt_freq_lo(fxpt));
 527
 528     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
 529     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
 530
 531     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 532     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 533       return false;
 534
 535     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 536     return success;
 537   }
 538
 539   bool
 540   usrp2::impl::set_rx_center_freq(double frequency, tune_result *result)
 541   {
 542     op_config_rx_v2_cmd cmd;
 543     op_config_rx_reply_v2_t reply;
 544
 545     init_config_rx_v2_cmd(&cmd);
 546     cmd.op.valid = htons(CFGV_FREQ);
 547     u2_fxpt_freq_t fxpt = u2_double_to_fxpt_freq(frequency);
 548     cmd.op.freq_hi = htonl(u2_fxpt_freq_hi(fxpt));
 549     cmd.op.freq_lo = htonl(u2_fxpt_freq_lo(fxpt));
 550
 551     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 552     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 553       return false;
 554
 555     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 556     if (result && success) {
 557       result->baseband_freq =
 558         u2_fxpt_freq_to_double(
 559           u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.baseband_freq_hi),
 560                                  ntohl(reply.baseband_freq_lo)));
 561
 562       result->dxc_freq =
 563         u2_fxpt_freq_to_double(
 564           u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.ddc_freq_hi),
 565                                  ntohl(reply.ddc_freq_lo)));
 566
 567       result->residual_freq =
 568         u2_fxpt_freq_to_double(
 569          u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.residual_freq_hi),
 570                                 ntohl(reply.residual_freq_lo)));
 571
 572       result->spectrum_inverted = (bool)(ntohx(reply.inverted) == 1);
 573     }
 574
 575     return success;
 576   }
 577
 578   bool
 579   usrp2::impl::set_rx_decim(int decimation_factor)
 580   {
 581     op_config_rx_v2_cmd cmd;
 582     op_config_rx_reply_v2_t reply;
 583
 584     init_config_rx_v2_cmd(&cmd);
 585     cmd.op.valid = htons(CFGV_INTERP_DECIM);
 586     cmd.op.decim = htonl(decimation_factor);
 587
 588     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 589     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 590       return false;
 591
 592     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 593     if (success)
 594       d_rx_decim = decimation_factor;
 595     return success;
 596   }
 597
 598   bool
 599   usrp2::impl::set_rx_scale_iq(int scale_i, int scale_q)
 600   {
 601     op_config_rx_v2_cmd cmd;
 602     op_config_rx_reply_v2_t reply;
 603
 604     init_config_rx_v2_cmd(&cmd);
 605     cmd.op.valid = htons(CFGV_SCALE_IQ);
 606     cmd.op.scale_iq = htonl(((scale_i & 0xffff) << 16) | (scale_q & 0xffff));
 607
 608     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 609     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 610       return false;
 611
 612     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 613     return success;
 614   }
 615
 616   bool
 617   usrp2::impl::start_rx_streaming(unsigned int channel, unsigned int items_per_frame)
 618   {
 619     if (channel > MAX_CHAN) {
 620       std::cerr << "usrp2: invalid channel number (" << channel
 621                 << ")" << std::endl;
 622       return false;
 623     }
 624
 625     if (channel > 0) { // until firmware supports multiple streams
 626       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 627                 << " not implemented" << std::endl;
 628       return false;
 629     }
 630
 631     {
 632       omni_mutex_lock l(d_channel_rings_mutex);
 633       if (d_channel_rings[channel]) {
 634         std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 635                   << " already streaming" << std::endl;
 636         return false;
 637       }
 638
 639       if (items_per_frame == 0)
 640         items_per_frame = U2_MAX_SAMPLES;               // minimize overhead
 641
 642       op_start_rx_streaming_cmd cmd;
 643       op_generic_t reply;
 644
 645       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 646       init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
 647       cmd.op.opcode = OP_START_RX_STREAMING;
 648       cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
 649       cmd.op.rid = d_next_rid++;
 650       cmd.op.items_per_frame = htonl(items_per_frame);
 651       cmd.eop.opcode = OP_EOP;
 652       cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
 653
 654       d_dont_enqueue = false;
 655       bool success = false;
 656       pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 657       success = transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT);
 658       success = success && (ntohx(reply.ok) == 1);
 659
 660       if (success)
 661         d_channel_rings[channel] = ring_sptr(new ring(d_eth_buf->max_frames()));
 662       else
 663         d_dont_enqueue = true;
 664
 665       //fprintf(stderr, "usrp2::start_rx_streaming: success = %d\n", success);
 666       return success;
 667     }
 668   }
 669
 670   bool
 671   usrp2::impl::start_rx_streaming_at(unsigned int channel, unsigned int items_per_frame, unsigned int time)
 672   {
 673     if (channel > MAX_CHAN) {
 674       std::cerr << "usrp2: invalid channel number (" << channel
 675                 << ")" << std::endl;
 676       return false;
 677     }
 678
 679     if (channel > 0) { // until firmware supports multiple streams
 680       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 681                 << " not implemented" << std::endl;
 682       return false;
 683     }
 684
 685     {
 686       omni_mutex_lock l(d_channel_rings_mutex);
 687       if (d_channel_rings[channel]) {
 688         std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 689                   << " already streaming" << std::endl;
 690         return false;
 691       }
 692
 693       if (items_per_frame == 0)
 694         items_per_frame = U2_MAX_SAMPLES;               // minimize overhead
 695
 696       op_start_rx_streaming_cmd cmd;
 697       op_generic_t reply;
 698
 699       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 700       init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, time);
 701       cmd.op.opcode = OP_START_RX_STREAMING;
 702       cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
 703       cmd.op.rid = d_next_rid++;
 704       cmd.op.items_per_frame = htonl(items_per_frame);
 705       cmd.eop.opcode = OP_EOP;
 706       cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
 707
 708       bool success = false;
 709       pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 710       success = transmit_cmd(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT);
 711       success = success && (ntohx(reply.ok) == 1);
 712
 713       if (success)
 714         d_channel_rings[channel] = ring_sptr(new ring(d_eth_buf->max_frames()));
 715
 716       return success;
 717     }
 718   }
 719
 720   bool
 721   usrp2::impl::sync_and_start_rx_streaming_at(unsigned int channel, unsigned int items_per_frame, unsigned int time)
 722   {
 723
 724     if (channel > MAX_CHAN) {
 725       std::cerr << "usrp2: invalid channel number (" << channel
 726                 << ")" << std::endl;
 727       return false;
 728     }
 729
 730     if (channel > 0) { // until firmware supports multiple streams
 731       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 732                 << " not implemented" << std::endl;
 733       return false;
 734     }
 735
 736     {
 737       omni_mutex_lock l(d_channel_rings_mutex);
 738       if (d_channel_rings[channel]) {
 739         std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 740                   << " already streaming" << std::endl;
 741         return false;
 742       }
 743
 744       if (items_per_frame == 0)
 745         items_per_frame = U2_MAX_SAMPLES;               // minimize overhead
 746
 747       op_sync_and_start_rx_streaming_cmd cmd;
 748       op_generic_t reply;
 749
 750       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 751       init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, time);
 752       cmd.sync_op.opcode = OP_SYNC_TO_PPS;
 753       cmd.sync_op.len = sizeof(cmd.sync_op);
 754       cmd.sync_op.rid = d_next_rid++;
 755       cmd.rx_op.opcode = OP_START_RX_STREAMING;
 756       cmd.rx_op.len = sizeof(cmd.rx_op);
 757       cmd.rx_op.rid = d_next_rid++;
 758       cmd.rx_op.items_per_frame = htonl(items_per_frame);
 759       cmd.eop.opcode = OP_EOP;
 760       cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
 761
 762       bool success = false;
 763       pending_reply p(cmd.sync_op.rid, &reply, sizeof(reply));
 764       success = transmit_cmd(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT);
 765       success = success && (ntohx(reply.ok) == 1);
 766
 767       if (success)
 768         d_channel_rings[channel] = ring_sptr(new ring(d_eth_buf->max_frames()));
 769
 770       return success;
 771     }
 772   }
 773
 774   bool
 775   usrp2::impl::stop_rx_streaming(unsigned int channel)
 776   {
 777     if (channel > MAX_CHAN) {
 778       std::cerr << "usrp2: invalid channel number (" << channel
 779                 << ")" << std::endl;
 780       return false;
 781     }
 782
 783     if (channel > 0) { // until firmware supports multiple streams
 784       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 785                 << " not implemented" << std::endl;
 786       return false;
 787     }
 788
 789     d_dont_enqueue = true;      // no new samples
 790     flush_rx_samples(channel);  // dump any we may already have
 791
 792     op_stop_rx_cmd cmd;
 793     op_generic_t reply;
 794
 795     {
 796       omni_mutex_lock l(d_channel_rings_mutex);
 797
 798       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 799       init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
 800       cmd.op.opcode = OP_STOP_RX;
 801       cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
 802       cmd.op.rid = d_next_rid++;
 803       cmd.eop.opcode = OP_EOP;
 804       cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
 805
 806       bool success = false;
 807       pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 808       success = transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT);
 809       success = success && (ntohx(reply.ok) == 1);
 810       d_channel_rings[channel].reset();
 811       //fprintf(stderr, "usrp2::stop_rx_streaming:  success = %d\n", success);
 812       return success;
 813     }
 814   }
 815
 816   bool
 817   usrp2::impl::rx_samples(unsigned int channel, rx_sample_handler *handler)
 818   {
 819     if (channel > MAX_CHAN) {
 820       std::cerr << "usrp2: invalid channel (" << channel
 821                 << " )" << std::endl;
 822       return false;
 823     }
 824
 825     if (channel > 0) {
 826       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 827                 << " not implemented" << std::endl;
 828       return false;
 829     }
 830
 831     ring_sptr rp = d_channel_rings[channel];
 832     if (!rp){
 833       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 834                 << " not receiving" << std::endl;
 835       return false;
 836     }
 837
 838     // Wait for frames available in channel ring
 839     DEBUG_LOG("W");
 840     rp->wait_for_not_empty();
 841     DEBUG_LOG("s");
 842
 843     // Iterate through frames and present to user
 844     void *p;
 845     size_t frame_len_in_bytes;
 846     while (rp->dequeue(&p, &frame_len_in_bytes)) {
 847       uint32_t         *items;                  // points to beginning of data items
 848       size_t            nitems_in_uint32s;
 849       rx_metadata       md;
 850       if (!parse_rx_metadata(p, frame_len_in_bytes, &items, &nitems_in_uint32s, &md))
 851         return false;
 852
 853       bool want_more = (*handler)(items, nitems_in_uint32s, &md);
 854       d_eth_buf->release_frame(p);
 855       DEBUG_LOG("-");
 856       dec_enqueued();
 857
 858       if (!want_more)
 859         break;
 860     }
 861     return true;
 862   }
 863
 864   bool
 865   usrp2::impl::flush_rx_samples(unsigned int channel)
 866   {
 867     if (channel > MAX_CHAN) {
 868       std::cerr << "usrp2: invalid channel (" << channel
 869                 << " )" << std::endl;
 870       return false;
 871     }
 872
 873     if (channel > 0) {
 874       std::cerr << "usrp2: channel " << channel
 875                 << " not implemented" << std::endl;
 876       return false;
 877     }
 878
 879     ring_sptr rp = d_channel_rings[channel];
 880     if (!rp){
 881       return false;
 882     }
 883
 884     // Iterate through frames and drop them
 885     void *p;
 886     size_t frame_len_in_bytes;
 887     while (rp->dequeue(&p, &frame_len_in_bytes)) {
 888       d_eth_buf->release_frame(p);
 889       dec_enqueued();
 890     }
 891     return true;
 892   }
 893
 894   // ----------------------------------------------------------------
 895   //                            Transmit
 896   // ----------------------------------------------------------------
 897
 898   bool
 899   usrp2::impl::set_tx_gain(double gain)
 900   {
 901     op_config_tx_v2_cmd cmd;
 902     op_config_tx_reply_v2_t reply;
 903
 904     init_config_tx_v2_cmd(&cmd);
 905     cmd.op.valid = htons(CFGV_GAIN);
 906     cmd.op.gain = htons(u2_double_to_fxpt_gain(gain));
 907
 908     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 909     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 910       return false;
 911
 912     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 913     return success;
 914   }
 915
 916   bool
 917   usrp2::impl::set_tx_lo_offset(double frequency)
 918   {
 919     op_freq_cmd cmd;
 920     op_generic_t reply;
 921
 922     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 923     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
 924     cmd.op.opcode = OP_SET_TX_LO_OFFSET;
 925     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
 926     cmd.op.rid = d_next_rid++;
 927
 928     u2_fxpt_freq_t fxpt = u2_double_to_fxpt_freq(frequency);
 929     cmd.op.freq_hi = htonl(u2_fxpt_freq_hi(fxpt));
 930     cmd.op.freq_lo = htonl(u2_fxpt_freq_lo(fxpt));
 931
 932     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
 933     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
 934
 935     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 936     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 937       return false;
 938
 939     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 940     return success;
 941   }
 942
 943   bool
 944   usrp2::impl::set_tx_center_freq(double frequency, tune_result *result)
 945   {
 946     op_config_tx_v2_cmd cmd;
 947     op_config_tx_reply_v2_t reply;
 948
 949     init_config_tx_v2_cmd(&cmd);
 950     cmd.op.valid = htons(CFGV_FREQ);
 951     u2_fxpt_freq_t fxpt = u2_double_to_fxpt_freq(frequency);
 952     cmd.op.freq_hi = htonl(u2_fxpt_freq_hi(fxpt));
 953     cmd.op.freq_lo = htonl(u2_fxpt_freq_lo(fxpt));
 954
 955     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 956     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 957       return false;
 958
 959     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 960     if (result && success) {
 961       result->baseband_freq =
 962         u2_fxpt_freq_to_double(
 963           u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.baseband_freq_hi),
 964                                  ntohl(reply.baseband_freq_lo)));
 965
 966       result->dxc_freq =
 967         u2_fxpt_freq_to_double(
 968           u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.duc_freq_hi),
 969                                  ntohl(reply.duc_freq_lo)));
 970
 971       result->residual_freq =
 972         u2_fxpt_freq_to_double(
 973          u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(reply.residual_freq_hi),
 974                                 ntohl(reply.residual_freq_lo)));
 975
 976       result->spectrum_inverted = (bool)(ntohx(reply.inverted) == 1);
 977     }
 978
 979     return success;
 980   }
 981
 982   bool
 983   usrp2::impl::set_tx_interp(int interpolation_factor)
 984   {
 985     op_config_tx_v2_cmd cmd;
 986     op_config_tx_reply_v2_t reply;
 987
 988     init_config_tx_v2_cmd(&cmd);
 989     cmd.op.valid = htons(CFGV_INTERP_DECIM);
 990     cmd.op.interp = htonl(interpolation_factor);
 991
 992     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
 993     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
 994       return false;
 995
 996     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
 997     if (success) {
 998       d_tx_interp = interpolation_factor;
 999
1000       // Auto-set TX scaling based on interpolation rate
1001       int scale_i, scale_q;
1002       default_tx_scale_iq(d_tx_interp, &scale_i, &scale_q);
1003       return set_tx_scale_iq(scale_i, scale_q);
1004     }
1005
1006     return success;
1007   }
1008
1009   void
1010   usrp2::impl::default_tx_scale_iq(int interpolation_factor, int *scale_i, int *scale_q)
1011   {
1012     // Calculate CIC interpolation (i.e., without halfband interpolators)
1013     int i = interpolation_factor;
1014     if (i > 128)
1015       i = i >> 1;
1016     if (i > 128)
1017       i = i >> 1;
1018
1019     // Calculate dsp_core_tx gain absent scale multipliers
1020     float gain = (1.65*i*i*i)/(4096*pow(2, ceil(log2(i*i*i))));
1021
1022     // Calculate closest multiplier constant to reverse gain
1023     int scale = (int)rint(1.0/gain);
1024     // fprintf(stderr, "if=%i i=%i gain=%f scale=%i\n", interpolation_factor, i, gain, scale);
1025
1026     // Both I and Q are identical in this case
1027     if (scale_i)
1028       *scale_i = scale;
1029     if (scale_q)
1030       *scale_q = scale;
1031   }
1032
1033   bool
1034   usrp2::impl::set_tx_scale_iq(int scale_i, int scale_q)
1035   {
1036     op_config_tx_v2_cmd cmd;
1037     op_config_tx_reply_v2_t reply;
1038
1039     init_config_tx_v2_cmd(&cmd);
1040     cmd.op.valid = htons(CFGV_SCALE_IQ);
1041     cmd.op.scale_iq = htonl(((scale_i & 0xffff) << 16) | (scale_q & 0xffff));
1042
1043     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1044     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1045       return false;
1046
1047     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1048     return success;
1049   }
1050
1051   bool
1052   usrp2::impl::tx_32fc(unsigned int channel,
1053                        const std::complex<float> *samples,
1054                        size_t nsamples,
1055                        const tx_metadata *metadata)
1056   {
1057     uint32_t items[nsamples];
1058     copy_host_32fc_to_u2_16sc(nsamples, samples, items);
1059     return tx_raw(channel, items, nsamples, metadata);
1060   }
1061
1062   bool
1063   usrp2::impl::tx_16sc(unsigned int channel,
1064                        const std::complex<int16_t> *samples,
1065                        size_t nsamples,
1066                        const tx_metadata *metadata)
1067   {
1068 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
1069
1070     // Already binary equivalent to 16-bit I/Q on the wire.
1071     // No conversion required.
1072
1073     assert(sizeof(samples[0]) == sizeof(uint32_t));
1074     return tx_raw(channel, (const uint32_t *) samples, nsamples, metadata);
1075
1076 #else
1077
1078     uint32_t items[nsamples];
1079     copy_host_16sc_to_u2_16sc(nsamples, samples, items);
1080     return tx_raw(channel, items, nsamples, metadata);
1081
1082 #endif
1083   }
1084
1085   bool
1086   usrp2::impl::tx_raw(unsigned int channel,
1087                       const uint32_t *items,
1088                       size_t nitems,
1089                       const tx_metadata *metadata)
1090   {
1091     if (nitems == 0)
1092       return true;
1093
1094     // FIXME can't deal with nitems < U2_MIN_SAMPLES (will be fixed in VRT)
1095     // FIXME need to check the MTU instead of assuming 1500 bytes
1096
1097     // fragment as necessary then fire away
1098
1099     size_t nframes = (nitems + U2_MAX_SAMPLES - 1) / U2_MAX_SAMPLES;
1100     size_t last_frame = nframes - 1;
1101     u2_eth_packet_t     hdrs;
1102
1103     size_t n = 0;
1104     for (size_t fn = 0; fn < nframes; fn++){
1105       uint32_t timestamp = 0;
1106       uint32_t flags = 0;
1107
1108       if (fn == 0){
1109         timestamp = metadata->timestamp;
1110         if (metadata->send_now)
1111           flags |= U2P_TX_IMMEDIATE;
1112         if (metadata->start_of_burst)
1113           flags |= U2P_TX_START_OF_BURST;
1114       }
1115       if (fn > 0){
1116         flags |= U2P_TX_IMMEDIATE;
1117       }
1118       if (fn == last_frame){
1119         if (metadata->end_of_burst)
1120           flags |= U2P_TX_END_OF_BURST;
1121       }
1122
1123       init_etf_hdrs(&hdrs, d_addr, flags, channel, timestamp);
1124
1125       // Avoid short packet by splitting last two packets if reqd
1126       size_t i;
1127       if ((nitems - n) > U2_MAX_SAMPLES && (nitems - n) < (U2_MAX_SAMPLES + U2_MIN_SAMPLES))
1128         i = (nitems - n) / 2;
1129       else
1130         i = std::min((size_t) U2_MAX_SAMPLES, nitems - n);
1131
1132       eth_iovec iov[2];
1133       iov[0].iov_base = &hdrs;
1134       iov[0].iov_len = sizeof(hdrs);
1135       iov[1].iov_base = const_cast<uint32_t *>(&items[n]);
1136       iov[1].iov_len = i * sizeof(uint32_t);
1137
1138       size_t total = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len;
1139       if (total < 64)
1140         fprintf(stderr, "usrp2::tx_raw: FIXME: short packet: %zd items (%zd bytes)\n", i, total);
1141
1142       if (d_eth_buf->tx_framev(iov, 2) != eth_buffer::EB_OK){
1143         return false;
1144       }
1145
1146       n += i;
1147     }
1148
1149     return true;
1150   }
1151
1152   // ----------------------------------------------------------------
1153   //                       misc commands
1154   // ----------------------------------------------------------------
1155
1156   bool
1157   usrp2::impl::config_mimo(int flags)
1158   {
1159     op_config_mimo_cmd cmd;
1160     op_generic_t reply;
1161
1162     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1163     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1164     cmd.op.opcode = OP_CONFIG_MIMO;
1165     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1166     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1167     cmd.op.flags = flags;
1168     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1169     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1170
1171     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1172     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1173       return false;
1174
1175     return ntohx(reply.ok) == 1;
1176   }
1177
1178   bool
1179   usrp2::impl::fpga_master_clock_freq(long *freq)
1180   {
1181     *freq = 100000000L;         // 100 MHz
1182     return true;
1183   }
1184
1185   bool
1186   usrp2::impl::adc_rate(long *rate)
1187   {
1188     return fpga_master_clock_freq(rate);
1189   }
1190
1191   bool
1192   usrp2::impl::dac_rate(long *rate)
1193   {
1194     return fpga_master_clock_freq(rate);
1195   }
1196
1197   bool
1198   usrp2::impl::tx_daughterboard_id(int *dbid)
1199   {
1200     *dbid = d_tx_db_info.dbid;
1201     return true;
1202   }
1203
1204   bool
1205   usrp2::impl::rx_daughterboard_id(int *dbid)
1206   {
1207     *dbid = d_rx_db_info.dbid;
1208     return true;
1209   }
1210
1211
1212   // ----------------------------------------------------------------
1213   //                    low-level commands
1214   // ----------------------------------------------------------------
1215
1216   bool
1217   usrp2::impl::burn_mac_addr(const std::string &new_addr)
1218   {
1219     op_burn_mac_addr_cmd cmd;
1220     op_generic_t reply;
1221
1222     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1223     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1224     cmd.op.opcode = OP_BURN_MAC_ADDR;
1225     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1226     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1227     if (!parse_mac_addr(new_addr, &cmd.op.addr))
1228       return false;
1229
1230     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1231     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, 4*DEF_CMD_TIMEOUT))
1232       return false;
1233
1234     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1235     return success;
1236   }
1237
1238   static void
1239   fill_dboard_info(db_info *dst, const u2_db_info_t *src)
1240   {
1241     dst->dbid = ntohl(src->dbid);
1242
1243     dst->freq_min =
1244       u2_fxpt_freq_to_double(u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(src->freq_min_hi),
1245                                                     ntohl(src->freq_min_lo)));
1246     dst->freq_max =
1247       u2_fxpt_freq_to_double(u2_fxpt_freq_from_hilo(ntohl(src->freq_max_hi),
1248                                                     ntohl(src->freq_max_lo)));
1249
1250     dst->gain_min = u2_fxpt_gain_to_double(ntohs(src->gain_min));
1251     dst->gain_max = u2_fxpt_gain_to_double(ntohs(src->gain_max));
1252     dst->gain_step_size = u2_fxpt_gain_to_double(ntohs(src->gain_step_size));
1253   }
1254
1255   bool
1256   usrp2::impl::dboard_info()
1257   {
1258     op_dboard_info_cmd          cmd;
1259     op_dboard_info_reply_t      reply;
1260
1261     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1262     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1263     cmd.op.opcode = OP_DBOARD_INFO;
1264     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1265     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1266     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1267     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1268
1269     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1270     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1271       return false;
1272
1273     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1274     if (success){
1275       fill_dboard_info(&d_tx_db_info, &reply.tx_db_info);
1276       fill_dboard_info(&d_rx_db_info, &reply.rx_db_info);
1277     }
1278     return success;
1279   }
1280
1281
1282   bool
1283   usrp2::impl::sync_to_pps()
1284   {
1285     op_generic_cmd cmd;
1286     op_generic_t   reply;
1287
1288     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1289     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1290     cmd.op.opcode = OP_SYNC_TO_PPS;
1291     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1292     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1293     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1294     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1295
1296     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1297     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1298       return false;
1299
1300     return ntohx(reply.ok) == 1;
1301   }
1302
1303   bool
1304   usrp2::impl::sync_every_pps(bool enable)
1305   {
1306     op_generic_cmd cmd;
1307     op_generic_t   reply;
1308
1309     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1310     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1311     cmd.op.opcode = OP_SYNC_EVERY_PPS;
1312     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1313     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1314     cmd.op.ok = enable ? 1 : 0;
1315     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1316     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1317
1318     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1319     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1320       return false;
1321
1322     return ntohx(reply.ok) == 1;
1323   }
1324
1325   std::vector<uint32_t>
1326   usrp2::impl::peek32(uint32_t addr, uint32_t words)
1327   {
1328     std::vector<uint32_t> result; // zero sized on error return
1329     // fprintf(stderr, "usrp2::peek: addr=%08X words=%u\n", addr, words);
1330
1331     if (addr % 4 != 0) {
1332       fprintf(stderr, "usrp2::peek: addr (=%08X) must be 32-bit word aligned\n", addr);
1333       return result;
1334     }
1335
1336     if (words == 0)
1337       return result;
1338
1339     op_peek_cmd   cmd;
1340     op_generic_t *reply;
1341
1342     int wlen = sizeof(uint32_t);
1343     int rlen = sizeof(op_generic_t);
1344     size_t bytes = words*wlen;
1345
1346     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1347     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1348     cmd.op.opcode = OP_PEEK;
1349     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1350     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1351     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1352     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1353
1354     cmd.op.addr = htonl(addr);
1355     cmd.op.bytes = htonl(bytes);
1356
1357     reply = (op_generic_t *)malloc(rlen+bytes);
1358     pending_reply p(cmd.op.rid, reply, rlen+bytes);
1359     if (transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT)) {
1360       uint32_t nwords = (reply->len-rlen)/sizeof(uint32_t);
1361       uint32_t *data = (uint32_t *)(reply+rlen/wlen);
1362       for (unsigned int i = 0; i < nwords; i++)
1363         result.push_back(ntohl(data[i]));
1364     }
1365
1366     free(reply);
1367     return result;
1368   }
1369
1370   bool
1371   usrp2::impl::poke32(uint32_t addr, const std::vector<uint32_t> &data)
1372   {
1373     if (addr % 4 != 0) {
1374       fprintf(stderr, "usrp2::poke32: addr (=%08X) must be 32-bit word aligned\n", addr);
1375       return false;
1376     }
1377
1378     int plen = sizeof(op_poke_cmd);
1379     int wlen = sizeof(uint32_t);
1380     int max_words = (MAX_SUBPKT_LEN-plen)/wlen;
1381     int words = data.size();
1382
1383     if (words > max_words) {
1384       fprintf(stderr, "usrp2::poke32: write size (=%u) exceeds maximum of %u words\n",
1385               words, max_words);
1386       return false;
1387     }
1388
1389     //fprintf(stderr, "usrp2::poke32: addr=%08X words=%u\n", addr, words);
1390
1391     if (words == 0)
1392       return true; // NOP
1393
1394     op_poke_cmd  *cmd;
1395     op_generic_t *eop;
1396
1397     // Allocate, clear, and initialize command packet
1398     int bytes = words*wlen;
1399     int l = plen+bytes+sizeof(*eop); // op_poke_cmd+data+eop
1400     cmd = (op_poke_cmd *)malloc(l);
1401     //fprintf(stderr, "cmd=%p l=%i\n", cmd, l);
1402     memset(cmd, 0, l);
1403     init_etf_hdrs(&cmd->h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1404     cmd->op.opcode = OP_POKE;
1405     cmd->op.len = sizeof(cmd->op)+bytes;
1406     cmd->op.rid = d_next_rid++;
1407     cmd->op.addr = htonl(addr);
1408
1409     // Copy data from vector into packet space
1410     uint32_t *dest = (uint32_t *)((uint8_t *)cmd+plen);
1411     for (int i = 0; i < words; i++) {
1412       //fprintf(stderr, "%03i@%p\n", i, dest);
1413       *dest++ = htonl(data[i]);
1414     }
1415
1416     // Write end-of-packet subpacket
1417     eop = (op_generic_t *)dest;
1418     eop->opcode = OP_EOP;
1419     eop->len = sizeof(*eop);
1420     //fprintf(stderr, "eop=%p len=%i\n", eop, eop->len);
1421
1422     // Send command to device and retrieve reply
1423     bool ok = false;
1424     op_generic_t reply;
1425     pending_reply p(cmd->op.rid, &reply, sizeof(reply));
1426     if (transmit_cmd_and_wait(cmd, l, &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1427       ok = (ntohx(reply.ok) == 1);
1428
1429     free(cmd);
1430     return ok;
1431   }
1432
1433   bool
1434   usrp2::impl::reset_db()
1435   {
1436     op_generic_cmd cmd;
1437     op_generic_t reply;
1438
1439     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1440     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1441     cmd.op.opcode = OP_RESET_DB;
1442     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1443     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1444     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1445     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1446
1447     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1448     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1449       return false;
1450
1451     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1452     return success;
1453   }
1454
1455   bool usrp2::impl::set_gpio_ddr(int bank, uint16_t value, uint16_t mask)
1456   {
1457     if (bank != GPIO_TX_BANK && bank != GPIO_RX_BANK) {
1458       fprintf(stderr, "set_gpio_ddr: bank must be one of GPIO_RX_BANK or GPIO_TX_BANK\n");
1459       return false;
1460     }
1461
1462     op_gpio_cmd cmd;
1463     op_generic_t reply;
1464
1465     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1466     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1467     cmd.op.opcode = OP_GPIO_SET_DDR;
1468     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1469     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1470     cmd.op.bank = static_cast<uint8_t>(bank);
1471     cmd.op.value = htons(value);
1472     cmd.op.mask = htons(mask);
1473     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1474     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1475
1476     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1477     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1478       return false;
1479
1480     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1481     return success;
1482   }
1483
1484   bool usrp2::impl::set_gpio_sels(int bank, std::string sels)
1485   {
1486     if (bank != GPIO_TX_BANK && bank != GPIO_RX_BANK) {
1487       fprintf(stderr, "set_gpio_ddr: bank must be one of GPIO_RX_BANK or GPIO_TX_BANK\n");
1488       return false;
1489     }
1490
1491     if (sels.size() != 16) {
1492       fprintf(stderr, "set_gpio_sels: sels must be exactly 16 bytes\n");
1493       return false;
1494     }
1495
1496     op_gpio_set_sels_cmd cmd;
1497     op_generic_t reply;
1498
1499     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1500     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1501     cmd.op.opcode = OP_GPIO_SET_SELS;
1502     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1503     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1504     cmd.op.bank = static_cast<uint8_t>(bank);
1505     memcpy(&cmd.op.sels, sels.c_str(), 16);
1506     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1507     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1508
1509     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1510     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1511       return false;
1512
1513     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1514     return success;
1515   }
1516
1517   bool usrp2::impl::write_gpio(int bank, uint16_t value, uint16_t mask)
1518   {
1519     if (bank != GPIO_TX_BANK && bank != GPIO_RX_BANK) {
1520       fprintf(stderr, "set_gpio_ddr: bank must be one of GPIO_RX_BANK or GPIO_TX_BANK\n");
1521       return false;
1522     }
1523
1524     op_gpio_cmd cmd;
1525     op_generic_t reply;
1526
1527     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1528     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1529     cmd.op.opcode = OP_GPIO_WRITE;
1530     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1531     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1532     cmd.op.bank = static_cast<uint8_t>(bank);
1533     cmd.op.value = htons(value);
1534     cmd.op.mask = htons(mask);
1535     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1536     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1537
1538     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1539     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1540       return false;
1541
1542     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1543     return success;
1544   }
1545
1546   bool usrp2::impl::read_gpio(int bank, uint16_t *value)
1547   {
1548     if (bank != GPIO_TX_BANK && bank != GPIO_RX_BANK) {
1549       fprintf(stderr, "set_gpio_ddr: bank must be one of GPIO_RX_BANK or GPIO_TX_BANK\n");
1550       return false;
1551     }
1552
1553     op_gpio_cmd cmd;
1554     op_gpio_read_reply_t reply;
1555
1556     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1557     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1558     cmd.op.opcode = OP_GPIO_READ;
1559     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1560     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1561     cmd.op.bank = static_cast<uint8_t>(bank);
1562     cmd.op.value = 0; // not used
1563     cmd.op.mask = 0;  // not used
1564     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1565     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1566
1567     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1568     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1569       return false;
1570
1571     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1572     if (success && (value != NULL))
1573       *value = ntohs(reply.value);
1574
1575     return success;
1576   }
1577
1578   bool usrp2::impl::enable_gpio_streaming(int bank, int enable)
1579   {
1580     if (bank != GPIO_RX_BANK) {
1581       fprintf(stderr, "enable_gpio_streaming: only RX streaming is currently implemented\n");
1582       return false;
1583     }
1584
1585     if ((enable & ~0x03) != 0) {
1586       fprintf(stderr, "enable_gpio_streaming: invalid enable format\n");
1587       return false;
1588     }
1589
1590     op_gpio_cmd cmd;
1591     op_generic_t reply;
1592
1593     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1594     init_etf_hdrs(&cmd.h, d_addr, 0, CONTROL_CHAN, -1);
1595     cmd.op.opcode = OP_GPIO_STREAM;
1596     cmd.op.len = sizeof(cmd.op);
1597     cmd.op.rid = d_next_rid++;
1598     cmd.op.bank = static_cast<uint8_t>(bank);
1599     cmd.op.value = htons((uint16_t)enable);
1600     cmd.op.mask = 0;  // not used
1601     cmd.eop.opcode = OP_EOP;
1602     cmd.eop.len = sizeof(cmd.eop);
1603
1604     pending_reply p(cmd.op.rid, &reply, sizeof(reply));
1605     if (!transmit_cmd_and_wait(&cmd, sizeof(cmd), &p, DEF_CMD_TIMEOUT))
1606       return false;
1607
1608     bool success = (ntohx(reply.ok) == 1);
1609     return success;
1610   }
1611
1612 } // namespace usrp2