altos: Make APRS format (compressed/uncompressed) configurable
[fw/altos] / src / drivers / ao_aprs.c
1 /**
2  * http://ad7zj.net/kd7lmo/aprsbeacon_code.html
3  *
4  * @mainpage Pico Beacon
5  *
6  * @section overview_sec Overview
7  *
8  * The Pico Beacon is an APRS based tracking beacon that operates in the UHF 420-450MHz band.  The device utilizes a
9  * Microchip PIC 18F2525 embedded controller, Motorola M12+ GPS engine, and Analog Devices AD9954 DDS.  The device is capable
10  * of generating a 1200bps A-FSK and 9600 bps FSK AX.25 compliant APRS (Automatic Position Reporting System) message.
11
12
13  *
14  * @section history_sec Revision History
15  *
16  * @subsection v305 V3.05
17  * 23 Dec 2006, Change include; (1) change printf format width to conform to ANSI standard when new CCS 4.xx compiler released.
18  *
19  *
20  * @subsection v304 V3.04
21  * 10 Jan 2006, Change include; (1) added amplitude control to engineering mode,
22  *                                     (2) corrected number of bytes reported in log,
23  *                                     (3) add engineering command to set high rate position reports (5 seconds), and
24  *                                     (4) corrected size of LOG_COORD block when searching for end of log.
25  *
26  * @subsection v303 V3.03
27  * 15 Sep 2005, Change include; (1) removed AD9954 setting SDIO as input pin,
28  *                                     (2) additional comments and Doxygen tags,
29  *                                     (3) integration and test code calculates DDS FTW,
30  *                                     (4) swapped bus and reference analog input ports (hardware change),
31  *                                     (5) added message that indicates we are reading flash log and reports length,
32  *                                     (6) report bus voltage in 10mV steps, and
33  *                                     (7) change log type enumerated values to XORed nibbles for error detection.
34  *
35  *
36  * @subsection v302 V3.02
37  * 6 Apr 2005, Change include; (1) corrected tracked satellite count in NMEA-0183 $GPGGA message,
38  *                                    (2) Doxygen documentation clean up and additions, and
39  *                                    (3) added integration and test code to baseline.
40  *
41  *
42  * @subsection v301 V3.01
43  * 13 Jan 2005, Renamed project and files to Pico Beacon.
44  *
45  *
46  * @subsection v300 V3.00
47  * 15 Nov 2004, Change include; (1) Micro Beacon extreme hardware changes including integral transmitter,
48  *                                     (2) PIC18F2525 processor,
49  *                                     (3) AD9954 DDS support functions,
50  *                                     (4) added comments and formatting for doxygen,
51  *                                     (5) process GPS data with native Motorola protocol,
52  *                                     (6) generate plain text $GPGGA and $GPRMC messages,
53  *                                     (7) power down GPS 5 hours after lock,
54  *                                     (8) added flight data recorder, and
55  *                                     (9) added diagnostics terminal mode.
56  *
57  *
58  * @subsection v201 V2.01
59  * 30 Jan 2004, Change include; (1) General clean up of in-line documentation, and
60  *                                     (2) changed temperature resolution to 0.1 degrees F.
61  *
62  *
63  * @subsection v200 V2.00
64  * 26 Oct 2002, Change include; (1) Micro Beacon II hardware changes including PIC18F252 processor,
65  *                                     (2) serial EEPROM,
66  *                                     (3) GPS power control,
67  *                                     (4) additional ADC input, and
68  *                                     (5) LM60 temperature sensor.
69  *
70  *
71  * @subsection v101 V1.01
72  * 5 Dec 2001, Change include; (1) Changed startup message, and
73  *                                    (2) applied SEPARATE pragma to several methods for memory usage.
74  *
75  *
76  * @subsection v100 V1.00
77  * 25 Sep 2001, Initial release.  Flew ANSR-3 and ANSR-4.
78  *
79
80
81  *
82  *
83  * @section copyright_sec Copyright
84  *
85  * Copyright (c) 2001-2009 Michael Gray, KD7LMO
86
87
88  *
89  *
90  * @section gpl_sec GNU General Public License
91  *
92  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
93  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
94  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
95  *  (at your option) any later version.
96  *
97  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
98  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
99  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
100  *  GNU General Public License for more details.
101  *
102  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
103  *  along with this program; if not, write to the Free Software
104  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
105  *
106
107
108  *
109  *
110  * @section design Design Details
111  *
112  * Provides design details on a variety of the components that make up the Pico Beacon.
113  *
114  *  @subpage power
115  */
116
117 /**
118  *  @page power Power Consumption
119  *
120  *  Measured DC power consumption.
121  *
122  *  3VDC prime power current
123
124  *
125  *    7mA Held in reset
126
127  *   18mA Processor running, all I/O off
128
129  *  110mA GPS running
130
131  *  120mA GPS running w/antenna
132
133  *  250mA DDS running and GPS w/antenna
134
135  *  420mA DDS running, GPS w/antenna, and PA chain on with no RF
136
137  *  900mA Transmit
138
139  *
140  */
141
142 #ifndef AO_APRS_TEST
143 #include <ao.h>
144
145 #if !HAS_APRS
146 #error HAS_APRS not set
147 #endif
148 #endif
149
150 #include <ao_aprs.h>
151
152 // Public methods, constants, and data structures for each class.
153
154 static void timeInit(void);
155
156 static void tncInit(void);
157 static void tnc1200TimerTick(void);
158
159 /** @} */
160
161 /**
162  *  @defgroup sys System Library Functions
163  *
164  *  Generic system functions similiar to the run-time C library.
165  *
166  *  @{
167  */
168
169 /**
170  *    Calculate the CRC-16 CCITT of buffer that is length bytes long.
171  *    The crc parameter allow the calculation on the CRC on multiple buffers.
172  *
173  *    @param buffer Pointer to data buffer.
174  *    @param length number of bytes in data buffer
175  *    @param crc starting value
176  *
177  *    @return CRC-16 of buffer[0 .. length]
178  */
179 static uint16_t sysCRC16(const uint8_t *buffer, uint8_t length, uint16_t crc)
180 {
181     uint8_t i, bit, value;
182
183     for (i = 0; i < length; ++i)
184     {
185         value = buffer[i];
186
187         for (bit = 0; bit < 8; ++bit)
188         {
189             crc ^= (value & 0x01);
190             crc = ( crc & 0x01 ) ? ( crc >> 1 ) ^ 0x8408 : ( crc >> 1 );
191             value = value >> 1;
192         } // END for
193     } // END for
194
195     return crc ^ 0xffff;
196 }
197
198 /** @} */
199
200 /**
201  *  @defgroup rtc Real Time Interrupt tick
202  *
203  *  Manage the built-in real time interrupt.  The interrupt clock PRI is 104uS (9600 bps).
204  *
205  *  @{
206  */
207
208 /// 16-bit NCO where the upper 8-bits are used to index into the frequency generation table.
209 static uint16_t timeNCO;
210
211 /// Audio tone NCO update step (phase).
212 static uint16_t timeNCOFreq;
213
214 /**
215  *   Initialize the real-time clock.
216  */
217 static void timeInit()
218 {
219     timeNCO = 0x00;
220     timeNCOFreq = 0x2000;
221 }
222
223 /** @} */
224
225 /**
226  *  @defgroup tnc TNC (Terminal Node Controller)
227  *
228  *  Functions that provide a subset of the TNC functions.
229  *
230  *  @{
231  */
232
233 /// The number of start flag bytes to send before the packet message.  (360bits * 1200bps = 300mS)
234 #define TNC_TX_DELAY 45
235
236 /// The size of the TNC output buffer.
237 #define TNC_BUFFER_SIZE 40
238
239 /// States that define the current mode of the 1200 bps (A-FSK) state machine.
240 typedef enum
241 {
242     /// Stand by state ready to accept new message.
243     TNC_TX_READY,
244
245     /// 0x7E bit stream pattern used to define start of APRS message.
246     TNC_TX_SYNC,
247
248     /// Transmit the AX.25 header that contains the source/destination call signs, APRS path, and flags.
249     TNC_TX_HEADER,
250
251     /// Transmit the message data.
252     TNC_TX_DATA,
253
254     /// Transmit the end flag sequence.
255     TNC_TX_END
256 } TNC_TX_1200BPS_STATE;
257
258 /// AX.25 compliant packet header that contains destination, station call sign, and path.
259 /// 0x76 for SSID-11, 0x78 for SSID-12
260 static uint8_t TNC_AX25_HEADER[] = {
261     'A' << 1, 'P' << 1, 'A' << 1, 'M' << 1, ' ' << 1, ' ' << 1, 0x60,
262     'N' << 1, '0' << 1, 'C' << 1, 'A' << 1, 'L' << 1, 'L' << 1, 0x78,
263     'W' << 1, 'I' << 1, 'D' << 1, 'E' << 1, '2' << 1, ' ' << 1, 0x65,
264     0x03, 0xf0 };
265
266 #define TNC_CALLSIGN_OFF        7
267 #define TNC_CALLSIGN_LEN        6
268 #define TNC_SSID_OFF            13
269
270 static void
271 tncSetCallsign(void)
272 {
273 #ifndef AO_APRS_TEST
274         uint8_t i;
275
276         for (i = 0; i < TNC_CALLSIGN_LEN; i++) {
277                 if (!ao_config.callsign[i])
278                         break;
279                 TNC_AX25_HEADER[TNC_CALLSIGN_OFF + i] = ao_config.callsign[i] << 1;
280         }
281         for (; i < TNC_CALLSIGN_LEN; i++)
282                 TNC_AX25_HEADER[TNC_CALLSIGN_OFF + i] = ' ' << 1;
283
284         /* Fill in the SSID with the low digit of the serial number */
285         TNC_AX25_HEADER[TNC_SSID_OFF] = 0x60 | ((ao_config.aprs_ssid & 0xf) << 1);
286 #endif
287 }
288
289 /// The next bit to transmit.
290 static uint8_t tncTxBit;
291
292 /// Current mode of the 1200 bps state machine.
293 static TNC_TX_1200BPS_STATE tncMode;
294
295 /// Counter for each bit (0 - 7) that we are going to transmit.
296 static uint8_t tncBitCount;
297
298 /// A shift register that holds the data byte as we bit shift it for transmit.
299 static uint8_t tncShift;
300
301 /// Index into the APRS header and data array for each byte as we transmit it.
302 static uint8_t tncIndex;
303
304 /// The number of bytes in the message portion of the AX.25 message.
305 static uint8_t tncLength;
306
307 /// A copy of the last 5 bits we've transmitted to determine if we need to bit stuff on the next bit.
308 static uint8_t tncBitStuff;
309
310 /// Buffer to hold the message portion of the AX.25 packet as we prepare it.
311 static uint8_t tncBuffer[TNC_BUFFER_SIZE];
312
313 /**
314  *   Initialize the TNC internal variables.
315  */
316 static void tncInit()
317 {
318     tncTxBit = 0;
319     tncMode = TNC_TX_READY;
320 }
321
322 /**
323  *   Method that is called every 833uS to transmit the 1200bps A-FSK data stream.
324  *   The provides the pre and postamble as well as the bit stuffed data stream.
325  */
326 static void tnc1200TimerTick()
327 {
328     // Set the A-FSK frequency.
329     if (tncTxBit == 0x00)
330         timeNCOFreq = 0x2000;
331     else
332         timeNCOFreq = 0x3aab;
333
334     switch (tncMode)
335     {
336         case TNC_TX_READY:
337             // Generate a test signal alteranting between high and low tones.
338             tncTxBit = (tncTxBit == 0 ? 1 : 0);
339             break;
340
341         case TNC_TX_SYNC:
342             // The variable tncShift contains the lastest data byte.
343             // NRZI enocde the data stream.
344             if ((tncShift & 0x01) == 0x00) {
345                 if (tncTxBit == 0)
346                     tncTxBit = 1;
347                 else
348                     tncTxBit = 0;
349             }
350
351             // When the flag is done, determine if we need to send more or data.
352             if (++tncBitCount == 8)
353             {
354                 tncBitCount = 0;
355                 tncShift = 0x7e;
356
357                 // Once we transmit x mS of flags, send the data.
358                 // txDelay bytes * 8 bits/byte * 833uS/bit = x mS
359                 if (++tncIndex == TNC_TX_DELAY)
360                 {
361                     tncIndex = 0;
362                     tncShift = TNC_AX25_HEADER[0];
363                     tncBitStuff = 0;
364                     tncMode = TNC_TX_HEADER;
365                 } // END if
366             } else
367                 tncShift = tncShift >> 1;
368             break;
369
370         case TNC_TX_HEADER:
371             // Determine if we have sent 5 ones in a row, if we have send a zero.
372             if (tncBitStuff == 0x1f)
373             {
374                 if (tncTxBit == 0)
375                     tncTxBit = 1;
376                 else
377                     tncTxBit = 0;
378
379                 tncBitStuff = 0x00;
380                 return;
381             }    // END if
382
383             // The variable tncShift contains the lastest data byte.
384             // NRZI enocde the data stream.
385             if ((tncShift & 0x01) == 0x00) {
386                 if (tncTxBit == 0)
387                     tncTxBit = 1;
388                 else
389                     tncTxBit = 0;
390             }
391
392             // Save the data stream so we can determine if bit stuffing is
393             // required on the next bit time.
394             tncBitStuff = ((tncBitStuff << 1) | (tncShift & 0x01)) & 0x1f;
395
396             // If all the bits were shifted, get the next byte.
397             if (++tncBitCount == 8)
398             {
399                 tncBitCount = 0;
400
401                 // After the header is sent, then send the data.
402                 if (++tncIndex == sizeof(TNC_AX25_HEADER))
403                 {
404                     tncIndex = 0;
405                     tncShift = tncBuffer[0];
406                     tncMode = TNC_TX_DATA;
407                 } else
408                     tncShift = TNC_AX25_HEADER[tncIndex];
409
410             } else
411                 tncShift = tncShift >> 1;
412
413             break;
414
415         case TNC_TX_DATA:
416             // Determine if we have sent 5 ones in a row, if we have send a zero.
417             if (tncBitStuff == 0x1f)
418             {
419                 if (tncTxBit == 0)
420                     tncTxBit = 1;
421                 else
422                     tncTxBit = 0;
423
424                 tncBitStuff = 0x00;
425                 return;
426             }    // END if
427
428             // The variable tncShift contains the lastest data byte.
429             // NRZI enocde the data stream.
430             if ((tncShift & 0x01) == 0x00) {
431                 if (tncTxBit == 0)
432                     tncTxBit = 1;
433                 else
434                     tncTxBit = 0;
435             }
436
437             // Save the data stream so we can determine if bit stuffing is
438             // required on the next bit time.
439             tncBitStuff = ((tncBitStuff << 1) | (tncShift & 0x01)) & 0x1f;
440
441             // If all the bits were shifted, get the next byte.
442             if (++tncBitCount == 8)
443             {
444                 tncBitCount = 0;
445
446                 // If everything was sent, transmit closing flags.
447                 if (++tncIndex == tncLength)
448                 {
449                     tncIndex = 0;
450                     tncShift = 0x7e;
451                     tncMode = TNC_TX_END;
452                 } else
453                     tncShift = tncBuffer[tncIndex];
454
455             } else
456                 tncShift = tncShift >> 1;
457
458             break;
459
460         case TNC_TX_END:
461             // The variable tncShift contains the lastest data byte.
462             // NRZI enocde the data stream.
463             if ((tncShift & 0x01) == 0x00) {
464                 if (tncTxBit == 0)
465                     tncTxBit = 1;
466                 else
467                     tncTxBit = 0;
468             }
469
470             // If all the bits were shifted, get the next one.
471             if (++tncBitCount == 8)
472             {
473                 tncBitCount = 0;
474                 tncShift = 0x7e;
475
476                 // Transmit two closing flags.
477                 if (++tncIndex == 2)
478                 {
479                     tncMode = TNC_TX_READY;
480
481                     return;
482                 } // END if
483             } else
484                 tncShift = tncShift >> 1;
485
486             break;
487     } // END switch
488 }
489
490 static void tncCompressInt(uint8_t *dest, int32_t value, int len) {
491         int i;
492         for (i = len - 1; i >= 0; i--) {
493                 dest[i] = value % 91 + 33;
494                 value /= 91;
495         }
496 }
497
498 static int ao_num_sats(void)
499 {
500     int i;
501     int n = 0;
502
503     for (i = 0; i < ao_gps_tracking_data.channels; i++) {
504         if (ao_gps_tracking_data.sats[i].svid)
505             n++;
506     }
507     return n;
508 }
509
510 static char ao_gps_locked(void)
511 {
512     if (ao_gps_data.flags & AO_GPS_VALID)
513         return 'L';
514     else
515         return 'U';
516 }
517
518 static int tncComment(uint8_t *buf)
519 {
520 #if HAS_ADC
521         struct ao_data packet;
522
523         ao_arch_critical(ao_data_get(&packet););
524
525         int16_t battery = ao_battery_decivolt(packet.adc.v_batt);
526 #ifdef AO_SENSE_DROGUE
527         int16_t apogee = ao_ignite_decivolt(AO_SENSE_DROGUE(&packet));
528 #endif
529 #ifdef AO_SENSE_MAIN
530         int16_t main = ao_ignite_decivolt(AO_SENSE_MAIN(&packet));
531 #endif
532
533         return sprintf((char *) buf,
534                        "%c%d B%d.%d"
535 #ifdef AO_SENSE_DROGUE
536                        " A%d.%d"
537 #endif
538 #ifdef AO_SENSE_MAIN
539                        " M%d.%d"
540 #endif
541                        " %d"
542                        , ao_gps_locked(),
543                        ao_num_sats(),
544                        battery/10,
545                        battery % 10
546 #ifdef AO_SENSE_DROGUE
547                        , apogee/10,
548                        apogee%10
549 #endif
550 #ifdef AO_SENSE_MAIN
551                        , main/10,
552                        main%10
553 #endif
554                        , ao_serial_number
555                 );
556 #else
557         return sprintf((char *) buf,
558                        "%c%d",
559                        ao_gps_locked(),
560                        ao_num_sats());
561 #endif
562 }
563
564 /*
565  * APRS use a log encoding of altitude with a base of 1.002, such that
566  *
567  *      feet = 1.002 ** encoded_altitude
568  *
569  *      meters = (1.002 ** encoded_altitude) * 0.3048
570  *
571  *      log2(meters) = log2(1.002 ** encoded_altitude) + log2(0.3048)
572  *
573  *      log2(meters) = encoded_altitude * log2(1.002) + log2(0.3048)
574  *
575  *      encoded_altitude = (log2(meters) - log2(0.3048)) / log2(1.002)
576  *
577  *      encoded_altitude = (log2(meters) + log2(1/0.3048)) * (1/log2(1.002))
578  *
579  * We need 9 bits of mantissa to hold 1/log2(1.002) (~ 347), which leaves us
580  * 23 bits of fraction. That turns out to be *just* enough to avoid any
581  * errors in the result (cool, huh?).
582  */
583
584 #define fixed23_int(x)          ((uint32_t) ((x) << 23))
585 #define fixed23_one             fixed23_int(1)
586 #define fixed23_two             fixed23_int(2)
587 #define fixed23_half            (fixed23_one >> 1)
588 #define fixed23_floor(x)        ((x) >> 23)
589 #define fixed23_real(x)         ((uint32_t) ((x) * fixed23_one + 0.5))
590
591 static inline uint64_t
592 fixed23_mul(uint32_t x, uint32_t y)
593 {
594         return ((uint64_t) x * y + fixed23_half) >> 23;
595 }
596
597 /*
598  * Use 30 fraction bits for the altitude. We need two bits at the
599  * top as we need to handle x, where 0 <= x < 4. We don't
600  * need 30 bits, but it's actually easier this way as we normalize
601  * the incoming value to 1 <= x < 2, and having the integer portion
602  * way up high means we don't have to deal with shifting in both
603  * directions to cover from 0 to 2**30-1.
604  */
605
606 #define fixed30_int(x)  ((uint32_t) ((x) << 30))
607 #define fixed30_one     fixed30_int(1)
608 #define fixed30_half    (fixed30_one >> 1)
609 #define fixed30_two     fixed30_int(2)
610
611 static inline uint32_t
612 fixed30_mul(uint32_t x, uint32_t y)
613 {
614         return ((uint64_t) x * y + fixed30_half) >> 30;
615 }
616
617 /*
618  * Fixed point log2. Takes integer argument, returns
619  * fixed point result with 23 bits of fraction
620  */
621
622 static uint32_t
623 ao_fixed_log2(uint32_t x)
624 {
625         uint32_t        result;
626         uint32_t        frac = fixed23_one;
627
628         /* Bounds check for sanity */
629         if (x <= 0)
630                 return 0;
631
632         if (x >= fixed30_one)
633                 return 0xffffffff;
634
635         /*
636          * Normalize and compute integer log portion
637          *
638          * This makes 1 <= x < 2, and computes result to be
639          * the integer portion of the log2 of x
640          */
641
642         for (result = fixed23_int(30); x < fixed30_one; result -= fixed23_one, x <<= 1)
643                 ;
644
645         /*
646          * Given x, find y and n such that:
647          *
648          *      x = y * 2**n            1 <= y < 2
649          *
650          * That means:
651          *
652          *      lb(x) = n + lb(y)
653          *
654          * Now, repeatedly square y to find find z and m such that:
655          *
656          *      z = y ** (2**m) 2 <= z < 4
657          *
658          * This is possible because 1 <= y < 2
659          *
660          *      lb(y) = lb(z) / 2**m
661          *
662          *              (1 + lb(z/2))
663          *            = -------------
664          *                  2**m
665          *
666          *            = 2**-m + 2**-m * lb(z/2)
667          *
668          * Note that if 2 <= z < 4, then 1 <= (z/2) < 2, so we can
669          * iterate to find lb(z/2)
670          *
671          * In this implementation, we don't care about the 'm' value,
672          * instead we only care about 2**-m, which we store in 'frac'
673          */
674
675         while (frac != 0 && x != fixed30_one) {
676                 /* Repeatedly square x until 2 <= x < 4 */
677                 while (x < fixed30_two) {
678                         x = fixed30_mul(x, x);
679
680                         /* Divide the fractional result bit by 2 */
681                         frac >>= 1;
682                 }
683
684                 /* Add in this result bit */
685                 result |= frac;
686
687                 /* Make 1 <= x < 2 again and iterate */
688                 x >>= 1;
689         }
690         return result;
691 }
692
693 #define APRS_LOG_CONVERT        fixed23_real(1.714065192056127)
694 #define APRS_LOG_BASE           fixed23_real(346.920048461100941)
695
696 static int
697 ao_aprs_encode_altitude(int meters)
698 {
699         return fixed23_floor(fixed23_mul(ao_fixed_log2(meters) + APRS_LOG_CONVERT, APRS_LOG_BASE) + fixed23_half);
700 }
701
702 /**
703  *   Generate the plain text position packet.
704  */
705 static int tncPositionPacket(void)
706 {
707     static int32_t      latitude;
708     static int32_t      longitude;
709     static int32_t      altitude;
710     uint8_t             *buf;
711
712     if (ao_gps_data.flags & AO_GPS_VALID) {
713         latitude = ao_gps_data.latitude;
714         longitude = ao_gps_data.longitude;
715         altitude = AO_TELEMETRY_LOCATION_ALTITUDE(&ao_gps_data);
716         if (altitude < 0)
717             altitude = 0;
718     }
719
720     buf = tncBuffer;
721
722     switch (ao_config.aprs_format) {
723     case AO_APRS_FORMAT_COMPRESSED:
724     default:
725     {
726             int32_t             lat, lon, alt;
727
728             *buf++ = '!';
729
730             /* Symbol table ID */
731             *buf++ = '/';
732
733             lat = ((uint64_t) 380926 * (900000000 - latitude)) / 10000000;
734             lon = ((uint64_t) 190463 * (1800000000 + longitude)) / 10000000;
735
736             alt = ao_aprs_encode_altitude(altitude);
737
738             tncCompressInt(buf, lat, 4);
739             buf += 4;
740             tncCompressInt(buf, lon, 4);
741             buf += 4;
742
743             /* Symbol code */
744             *buf++ = '\'';
745
746             tncCompressInt(buf, alt, 2);
747             buf += 2;
748
749             *buf++ = 33 + ((1 << 5) | (2 << 3));
750
751             break;
752     }
753     case AO_APRS_FORMAT_UNCOMPRESSED:
754     {
755             char        lat_sign = 'N', lon_sign = 'E';
756             int32_t     lat = latitude;
757             int32_t     lon = longitude;
758             int32_t     alt = altitude;
759             uint16_t    lat_deg;
760             uint16_t    lon_deg;
761             uint16_t    lat_min;
762             uint16_t    lat_frac;
763             uint16_t    lon_min;
764             uint16_t    lon_frac;
765
766             if (lat < 0) {
767                     lat_sign = 'S';
768                     lat = -lat;
769             }
770
771             if (lon < 0) {
772                     lon_sign = 'W';
773                     lon = -lon;
774             }
775
776             /* Round latitude and longitude by 0.005 minutes */
777             lat = lat + 833;
778             if (lat > 900000000)
779                     lat = 900000000;
780             lon = lon + 833;
781             if (lon > 1800000000)
782                     lon = 1800000000;
783
784             lat_deg = lat / 10000000;
785             lat -= lat_deg * 10000000;
786             lat *= 60;
787             lat_min = lat / 10000000;
788             lat -= lat_min * 10000000;
789             lat_frac = lat / 100000;
790
791             lon_deg = lon / 10000000;
792             lon -= lon_deg * 10000000;
793             lon *= 60;
794             lon_min = lon / 10000000;
795             lon -= lon_min * 10000000;
796             lon_frac = lon / 100000;
797
798             /* Convert from meters to feet */
799             alt = (alt * 328 + 50) / 100;
800
801             buf += sprintf((char *) tncBuffer, "!%02u%02u.%02u%c/%03u%02u.%02u%c'/A=%06u ",
802                            lat_deg, lat_min, lat_frac, lat_sign,
803                            lon_deg, lon_min, lon_frac, lon_sign,
804                            alt);
805             break;
806     }
807     }
808
809     buf += tncComment(buf);
810
811     return buf - tncBuffer;
812 }
813
814 static int16_t
815 tncFill(uint8_t *buf, int16_t len)
816 {
817     int16_t     l = 0;
818     uint8_t     b;
819     uint8_t     bit;
820
821     while (tncMode != TNC_TX_READY && l < len) {
822         b = 0;
823         for (bit = 0; bit < 8; bit++) {
824             b = b << 1 | (timeNCO >> 15);
825             timeNCO += timeNCOFreq;
826         }
827         *buf++ = b;
828         l++;
829         tnc1200TimerTick();
830     }
831     if (tncMode == TNC_TX_READY)
832         l = -l;
833     return l;
834 }
835
836 /**
837  *    Prepare an AX.25 data packet.  Each time this method is called, it automatically
838  *    rotates through 1 of 3 messages.
839  *
840  *    @param dataMode enumerated type that specifies 1200bps A-FSK or 9600bps FSK
841  */
842 void ao_aprs_send(void)
843 {
844     uint16_t crc;
845
846     timeInit();
847     tncInit();
848     tncSetCallsign();
849
850     tncLength = tncPositionPacket();
851
852     // Calculate the CRC for the header and message.
853     crc = sysCRC16(TNC_AX25_HEADER, sizeof(TNC_AX25_HEADER), 0xffff);
854     crc = sysCRC16(tncBuffer, tncLength, crc ^ 0xffff);
855
856     // Save the CRC in the message.
857     tncBuffer[tncLength++] = crc & 0xff;
858     tncBuffer[tncLength++] = (crc >> 8) & 0xff;
859
860     // Prepare the variables that are used in the real-time clock interrupt.
861     tncBitCount = 0;
862     tncShift = 0x7e;
863     tncTxBit = 0;
864     tncIndex = 0;
865     tncMode = TNC_TX_SYNC;
866
867     ao_radio_send_aprs(tncFill);
868 }
869
870 /** @} */