git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - vrt/lib/quadradio.cc

   1 /* -*- c++ -*- */
   2 /*
   3  * Copyright 2009 Free Software Foundation, Inc.
   4  *
   5  * This file is part of GNU Radio
   6  *
   7  * GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
  10  * any later version.
  11  *
  12  * GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  18  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  19  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  20  */
  21 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  22 #include <config.h>
  23 #endif
  24 #include <vrt/quadradio.h>
  25 #include <errno.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <stdexcept>
  29 #include <math.h>
  30
  31 #define MIN_IP_LOCAL_PORT       32768
  32 #define MAX_IP_LOCAL_PORT       61000
  33
  34 #define ALL_DBOARDS     0xf
  35
  36 static bool
  37 send_and_check(int fd, void *buf, size_t len)
  38 {
  39   int r = send(fd, buf, len, 0);
  40   if (r < 0){
  41     perror("send");
  42     return false;
  43   }
  44   if ((size_t) r != len){
  45     fprintf(stderr, "send: short return value.  expected %zd, got %d\n", len, r);
  46     return false;
  47   }
  48   return true;
  49 }
  50
  51
  52 vrt::quadradio::quadradio(const std::string &ip, size_t rx_bufsize)
  53   : d_ctrl_fd(0), d_data_fd(0), d_data_port(0),
  54   d_band_select(0), d_rx_antenna(0), d_attenuation0(0), d_attenuation1(0)//d_10dB_atten(true)
  55 {
  56   if (!open(ip.c_str()))
  57     throw std::runtime_error("vrt::quadradio: failed to open " + ip + "\n");
  58
  59   d_rx = vrt::rx::make(data_socket_fd(), rx_bufsize);
  60   set_test_signal(VRT_TEST_SIG_NORMAL);
  61 }
  62
  63 vrt::quadradio::~quadradio()
  64 {
  65   ::close(d_ctrl_fd);
  66 }
  67
  68 bool
  69 vrt::quadradio::open(const char *ip)
  70 {
  71   return open_sockets(ip, control_port(),
  72                       &d_ctrl_fd, &d_ctrl_port_inaddr,
  73                       &d_data_fd, &d_data_port);
  74 }
  75
  76 bool
  77 vrt::quadradio::start_streaming(int samples_per_pkt)
  78 {
  79   return send_rx_command(d_ctrl_fd, true, d_ctrl_port_inaddr,
  80                          d_data_port, samples_per_pkt, 0);
  81 }
  82
  83 bool
  84 vrt::quadradio::stop_streaming()
  85 {
  86   return send_stop_rx_command(d_ctrl_fd);
  87 }
  88
  89 bool
  90 vrt::quadradio::set_center_freq(double target_freq){
  91     if (target_freq < 700e6) return false;
  92     if (target_freq <= 1.0e9) return set_band_select("A");
  93     if (target_freq <= 1.5e9) return set_band_select("B");
  94     if (target_freq <= 2.2e9) return set_band_select("C");
  95     if (target_freq <= 3.0e9) return set_band_select("D");
  96     return false;
  97 }
  98
  99 bool
 100 vrt::quadradio::set_band_select(const std::string &band){
 101     if (band == "A") d_band_select = 3;
 102     else if (band == "B") d_band_select = 2;
 103     else if (band == "C") d_band_select = 1;
 104     else if (band == "D") d_band_select = 0;
 105     else return false;
 106     update_dboard_pins();
 107     return true;
 108 }
 109
 110 //void
 111 //vrt::quadradio::set_10dB_atten(bool on){
 112 //    d_10dB_atten = on;
 113 //    update_dboard_pins();
 114 //}
 115
 116 bool
 117 vrt::quadradio::select_rx_antenna(const std::string &ant){
 118     if (ant == "rf") d_rx_antenna = 0;
 119     else if (ant == "cal") d_rx_antenna = 1;
 120     else return true;
 121     update_dboard_pins();
 122     return true;
 123 }
 124
 125 bool
 126 vrt::quadradio::set_attenuation0(int attenuation){
 127     if (attenuation < 0 || attenuation > 31) return false;
 128     d_attenuation0 = attenuation;
 129     update_dboard_pins();
 130     return true;
 131 }
 132
 133 bool
 134 vrt::quadradio::set_attenuation1(int attenuation){
 135     if (attenuation < 0 || attenuation > 31) return false;
 136     d_attenuation1 = attenuation;
 137     update_dboard_pins();
 138     return true;
 139 }
 140
 141 //bit reversal, length in bits
 142 static int reverse_bits(int input, int len){
 143     int reversed = 0;
 144     for (int i = 0; i < len; i++){
 145         reversed += (input & (1<<i))?(1 << (len-i-1)):0;
 146     }
 147     return reversed;
 148 }
 149
 150 void
 151 vrt::quadradio::update_dboard_pins(void){
 152     int db_ctrl = \
 153         ((reverse_bits(d_attenuation0, 5) & 0x1f) << 10) | \
 154         ((reverse_bits(~d_attenuation1, 5) & 0x1f) << 03) | \
 155         ((d_band_select                   & 0x03) << 01) | \
 156         ((d_rx_antenna                    & 0x01) << 00);
 157     set_dboard_pins(ALL_DBOARDS, db_ctrl);  // FIXME sets them all
 158 }
 159
 160 void
 161 vrt::quadradio::set_adc_gain(bool on){
 162   set_hsadc_conf(ALL_DBOARDS, 0x14, on ? 0x90 : 0x80);
 163 }
 164
 165 void
 166 vrt::quadradio::set_dc_offset_comp(bool on){
 167     if (on) {
 168         set_hsadc_conf(ALL_DBOARDS, 0x1B, 0x80);
 169         set_hsadc_conf(ALL_DBOARDS, 0x1A, 0x00); //bits 6:4 set time constant
 170     }
 171     else set_hsadc_conf(ALL_DBOARDS, 0x1B, 0x00);
 172 }
 173
 174 void
 175 vrt::quadradio::set_digital_gain(float gain){
 176     int gain_q1 = static_cast<int>(round(gain*2.0));
 177     set_hsadc_conf(ALL_DBOARDS, 0x17, gain_q1);
 178 }
 179
 180 void
 181 vrt::quadradio::set_test_signal(vrt_test_sig_t type){
 182     set_hsadc_conf(ALL_DBOARDS, 0x16, type);
 183 }
 184
 185 bool
 186 vrt::quadradio::open_sockets(const char *quad_radio_ip, int quad_radio_ctrl_port,
 187                              int *ctrl_fd_ptr, struct in_addr *ctrl_port_inaddr,
 188                              int *data_fd_ptr, int *data_port_ptr)
 189 {
 190   int   ctrl_fd;        // socket for control
 191   int   data_fd;        // socket fd for data
 192   int   data_port;      // our port number
 193
 194   //
 195   // create a udp socket and connect it to the quad radio control port
 196   //
 197
 198   ctrl_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
 199   if (ctrl_fd == -1){
 200     perror("socket: ctrl_fd");
 201     return false;
 202   }
 203
 204   struct sockaddr_in si_other;
 205   memset(&si_other, 0, sizeof(si_other));
 206   si_other.sin_family = AF_INET;
 207   si_other.sin_port = htons(quad_radio_ctrl_port);
 208   if (inet_pton(AF_INET, quad_radio_ip, &si_other.sin_addr) <= 0){
 209     perror("inet_pton");
 210     return false;
 211   }
 212
 213   if (connect(ctrl_fd, (struct sockaddr *) &si_other, sizeof(si_other)) != 0){
 214     perror("connect");
 215     return false;
 216   }
 217
 218   // get our ip address associated with the interface connected to the control port
 219
 220   struct sockaddr_in si_me;
 221   memset(&si_me, 0, sizeof(si_me));
 222   socklen_t sockname_len = sizeof(si_me);
 223   if (getsockname(ctrl_fd, (struct sockaddr *) &si_me, &sockname_len) != 0){
 224     perror("getsockname");
 225   }
 226
 227   *ctrl_port_inaddr = si_me.sin_addr;
 228
 229   if (1){
 230     char buf[128];
 231     const char *s = inet_ntop(si_me.sin_family, &si_me.sin_addr, buf, sizeof(buf));
 232     if (s == 0){
 233       perror("inet_ntop");
 234       return false;
 235     }
 236     // printf("our ip addr associated with ctrl port: %s\n", s);
 237   }
 238
 239   //
 240   // create a udp socket to use to receive data
 241   //
 242
 243   data_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
 244   if (data_fd == -1){
 245     perror("socket: data_fd");
 246     return false;
 247   }
 248
 249   // bind it to a local port on the interface that connects to the ctrl port.
 250   // FIXME this assumes that interface connected to the control port and the
 251   //   interface connected to the data port are the same.  If we're using
 252   //   both ethernet ports on the quad radio, this may not be the case.
 253
 254   data_port = -1;
 255   for (int port = MIN_IP_LOCAL_PORT; port <= MAX_IP_LOCAL_PORT; port++){
 256     struct sockaddr_in si_me;
 257     memset(&si_me, 0, sizeof(si_me));
 258     si_me.sin_family = AF_INET;
 259     si_me.sin_port = htons(port);
 260     si_me.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 261
 262     if (bind(data_fd, (struct sockaddr *) &si_me, sizeof(si_me)) == 0){ // found one!
 263       data_port = port;
 264       break;
 265     }
 266   }
 267
 268   if (data_port == -1){
 269     fprintf(stderr, "failed to bind to a local port\n");
 270     return false;
 271   }
 272
 273   // printf("our data port = %d\n", data_port);
 274
 275   *ctrl_fd_ptr = ctrl_fd;
 276   *data_fd_ptr = data_fd;
 277   *data_port_ptr = data_port;
 278
 279   return true;
 280 }
 281
 282 // ------------------------------------------------------------------------
 283
 284 bool
 285 vrt::quadradio::send_rx_command(int ctrl_fd, bool start,
 286                                 struct in_addr addr, int data_port,
 287                                 int samples_per_pkt, int siggen_param)
 288 {
 289   uint32_t cmd[7];
 290   cmd[0] = htonl(0);               // verb: set
 291   cmd[1] = htonl(0);               // id: rx_streaming
 292   cmd[2] = htonl(start ? 1: 0);    // start or stop?
 293   cmd[3] = addr.s_addr;            // ip address to send data to (already network endian)
 294   cmd[4] = htonl(data_port);       // port to send data to
 295   cmd[5] = htonl(samples_per_pkt);
 296   cmd[6] = htonl(siggen_param);
 297
 298   return send_and_check(ctrl_fd, cmd, sizeof(cmd));
 299 }
 300
 301 bool
 302 vrt::quadradio::send_stop_rx_command(int ctrl_fd)
 303 {
 304   struct in_addr in_addr;
 305   in_addr.s_addr = 0;
 306   return send_rx_command(ctrl_fd, false, in_addr, 0, 0, 0);
 307 }
 308
 309 bool
 310 vrt::quadradio::set_dboard_pins(int dboard_bitmask, int v)
 311 {
 312   uint32_t cmd[4];
 313   cmd[0] = htonl(0);               // verb: set
 314   cmd[1] = htonl(1);               // id: dboard_pins
 315   cmd[2] = htonl(dboard_bitmask);
 316   cmd[3] = htonl(v);               // value
 317
 318   return send_and_check(d_ctrl_fd, cmd, sizeof(cmd));
 319 }
 320
 321 bool
 322 vrt::quadradio::set_setting_reg(int regno, int value)
 323 {
 324   uint32_t cmd[4];
 325   cmd[0] = htonl(0);               // verb: set
 326   cmd[1] = htonl(2);               // id: SR
 327   cmd[2] = htonl(regno);
 328   cmd[3] = htonl(value);
 329
 330   return send_and_check(d_ctrl_fd, cmd, sizeof(cmd));
 331 }
 332
 333 bool
 334 vrt::quadradio::set_hsadc_conf(int dboard_bitmask, int regno, int value)
 335 {
 336   uint32_t cmd[5];
 337   cmd[0] = htonl(0);               // verb: set
 338   cmd[1] = htonl(3);               // id: HSADC_CONF
 339   cmd[2] = htonl(dboard_bitmask);
 340   cmd[3] = htonl(regno);
 341   cmd[4] = htonl(value);
 342
 343   return send_and_check(d_ctrl_fd, cmd, sizeof(cmd));
 344 }
 345
 346 bool
 347 vrt::quadradio::set_lsdac(int dboard_bitmask, int which_dac, int value)
 348 {
 349   uint32_t cmd[5];
 350   cmd[0] = htonl(0);               // verb: set
 351   cmd[1] = htonl(4);               // id: LSDAC
 352   cmd[2] = htonl(dboard_bitmask);
 353   cmd[3] = htonl(which_dac);
 354   cmd[4] = htonl(value);
 355
 356   return send_and_check(d_ctrl_fd, cmd, sizeof(cmd));
 357 }
 358
 359 bool
 360 vrt::quadradio::set_mem32(int addr, int value)
 361 {
 362   uint32_t cmd[4];
 363   cmd[0] = htonl(0);               // verb: set
 364   cmd[1] = htonl(5);               // id: MEM32
 365   cmd[2] = htonl(addr);
 366   cmd[3] = htonl(value);
 367
 368   return send_and_check(d_ctrl_fd, cmd, sizeof(cmd));
 369 }
 370
 371 bool
 372 vrt::quadradio::set_lo_freq(double freq)
 373 {
 374   uint64_t lo_freq = uint64_t(freq * (uint64_t(1)<<20)); //q20 format
 375   uint32_t cmd[4];
 376   cmd[0] = htonl(0);               // verb: set
 377   cmd[1] = htonl(6);               // id: lo freq
 378   cmd[2] = htonl((lo_freq >> 32) & 0xffffffff);
 379   cmd[3] = htonl((lo_freq >> 0) & 0xffffffff);
 380
 381   return send_and_check(d_ctrl_fd, cmd, sizeof(cmd));
 382 }
 383
 384 bool
 385 vrt::quadradio::set_cal_freq(double freq)
 386 {
 387   uint64_t cal_freq = uint64_t(freq * (uint64_t(1)<<20)); //q20 format
 388   uint32_t cmd[4];
 389   cmd[0] = htonl(0);               // verb: set
 390   cmd[1] = htonl(7);               // id: cal freq
 391   cmd[2] = htonl((cal_freq >> 32) & 0xffffffff);
 392   cmd[3] = htonl((cal_freq >> 0) & 0xffffffff);
 393
 394   return send_and_check(d_ctrl_fd, cmd, sizeof(cmd));
 395 }
 396
 397 bool
 398 vrt::quadradio::set_beamforming(int32_t gains[8]){
 399   uint32_t cmd[2+8];
 400   cmd[0] = htonl(0);               // verb: set
 401   cmd[1] = htonl(8);               // id: beamformin
 402   for (int i = 0; i < 8; i++){
 403     //printf("%d\n", gains[i]);
 404     cmd[i+2] = htonl(gains[i]);
 405   }
 406   return send_and_check(d_ctrl_fd, cmd, sizeof(cmd));
 407 }
 408