altos/test: Adjust CRC error rate after FEC fix
[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 = (uint16_t) (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 48
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] = (uint8_t) (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 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wformat-overflow="
314 /**
315  *   Initialize the TNC internal variables.
316  */
317 static void tncInit()
318 {
319     tncTxBit = 0;
320     tncMode = TNC_TX_READY;
321 }
322
323 /**
324  *   Method that is called every 833uS to transmit the 1200bps A-FSK data stream.
325  *   The provides the pre and postamble as well as the bit stuffed data stream.
326  */
327 static void tnc1200TimerTick()
328 {
329     // Set the A-FSK frequency.
330     if (tncTxBit == 0x00)
331         timeNCOFreq = 0x2000;
332     else
333         timeNCOFreq = 0x3aab;
334
335     switch (tncMode)
336     {
337         case TNC_TX_READY:
338             // Generate a test signal alteranting between high and low tones.
339             tncTxBit = (tncTxBit == 0 ? 1 : 0);
340             break;
341
342         case TNC_TX_SYNC:
343             // The variable tncShift contains the lastest data byte.
344             // NRZI enocde the data stream.
345             if ((tncShift & 0x01) == 0x00) {
346                 if (tncTxBit == 0)
347                     tncTxBit = 1;
348                 else
349                     tncTxBit = 0;
350             }
351
352             // When the flag is done, determine if we need to send more or data.
353             if (++tncBitCount == 8)
354             {
355                 tncBitCount = 0;
356                 tncShift = 0x7e;
357
358                 // Once we transmit x mS of flags, send the data.
359                 // txDelay bytes * 8 bits/byte * 833uS/bit = x mS
360                 if (++tncIndex == TNC_TX_DELAY)
361                 {
362                     tncIndex = 0;
363                     tncShift = TNC_AX25_HEADER[0];
364                     tncBitStuff = 0;
365                     tncMode = TNC_TX_HEADER;
366                 } // END if
367             } else
368                 tncShift = tncShift >> 1;
369             break;
370
371         case TNC_TX_HEADER:
372             // Determine if we have sent 5 ones in a row, if we have send a zero.
373             if (tncBitStuff == 0x1f)
374             {
375                 if (tncTxBit == 0)
376                     tncTxBit = 1;
377                 else
378                     tncTxBit = 0;
379
380                 tncBitStuff = 0x00;
381                 return;
382             }    // END if
383
384             // The variable tncShift contains the lastest data byte.
385             // NRZI enocde the data stream.
386             if ((tncShift & 0x01) == 0x00) {
387                 if (tncTxBit == 0)
388                     tncTxBit = 1;
389                 else
390                     tncTxBit = 0;
391             }
392
393             // Save the data stream so we can determine if bit stuffing is
394             // required on the next bit time.
395             tncBitStuff = ((tncBitStuff << 1) | (tncShift & 0x01)) & 0x1f;
396
397             // If all the bits were shifted, get the next byte.
398             if (++tncBitCount == 8)
399             {
400                 tncBitCount = 0;
401
402                 // After the header is sent, then send the data.
403                 if (++tncIndex == sizeof(TNC_AX25_HEADER))
404                 {
405                     tncIndex = 0;
406                     tncShift = tncBuffer[0];
407                     tncMode = TNC_TX_DATA;
408                 } else
409                     tncShift = TNC_AX25_HEADER[tncIndex];
410
411             } else
412                 tncShift = tncShift >> 1;
413
414             break;
415
416         case TNC_TX_DATA:
417             // Determine if we have sent 5 ones in a row, if we have send a zero.
418             if (tncBitStuff == 0x1f)
419             {
420                 if (tncTxBit == 0)
421                     tncTxBit = 1;
422                 else
423                     tncTxBit = 0;
424
425                 tncBitStuff = 0x00;
426                 return;
427             }    // END if
428
429             // The variable tncShift contains the lastest data byte.
430             // NRZI enocde the data stream.
431             if ((tncShift & 0x01) == 0x00) {
432                 if (tncTxBit == 0)
433                     tncTxBit = 1;
434                 else
435                     tncTxBit = 0;
436             }
437
438             // Save the data stream so we can determine if bit stuffing is
439             // required on the next bit time.
440             tncBitStuff = ((tncBitStuff << 1) | (tncShift & 0x01)) & 0x1f;
441
442             // If all the bits were shifted, get the next byte.
443             if (++tncBitCount == 8)
444             {
445                 tncBitCount = 0;
446
447                 // If everything was sent, transmit closing flags.
448                 if (++tncIndex == tncLength)
449                 {
450                     tncIndex = 0;
451                     tncShift = 0x7e;
452                     tncMode = TNC_TX_END;
453                 } else
454                     tncShift = tncBuffer[tncIndex];
455
456             } else
457                 tncShift = tncShift >> 1;
458
459             break;
460
461         case TNC_TX_END:
462             // The variable tncShift contains the lastest data byte.
463             // NRZI enocde the data stream.
464             if ((tncShift & 0x01) == 0x00) {
465                 if (tncTxBit == 0)
466                     tncTxBit = 1;
467                 else
468                     tncTxBit = 0;
469             }
470
471             // If all the bits were shifted, get the next one.
472             if (++tncBitCount == 8)
473             {
474                 tncBitCount = 0;
475                 tncShift = 0x7e;
476
477                 // Transmit two closing flags.
478                 if (++tncIndex == 2)
479                 {
480                     tncMode = TNC_TX_READY;
481
482                     return;
483                 } // END if
484             } else
485                 tncShift = tncShift >> 1;
486
487             break;
488     } // END switch
489 }
490
491 static void tncCompressInt(uint8_t *dest, int32_t value, int len) {
492         int i;
493         for (i = len - 1; i >= 0; i--) {
494                 dest[i] = (uint8_t) (value % 91 + 33);
495                 value /= 91;
496         }
497 }
498
499 static int ao_num_sats(void)
500 {
501     int i;
502     int n = 0;
503
504     for (i = 0; i < ao_gps_tracking_data.channels; i++) {
505         if (ao_gps_tracking_data.sats[i].svid)
506             n++;
507     }
508     return n;
509 }
510
511 static char ao_gps_locked(void)
512 {
513     if (ao_gps_data.flags & AO_GPS_VALID)
514         return 'L';
515     else
516         return 'U';
517 }
518
519 static int tncComment(uint8_t *buf)
520 {
521 #if HAS_ADC
522         struct ao_data packet;
523
524         ao_arch_critical(ao_data_get(&packet););
525
526         int16_t battery = ao_battery_decivolt(packet.adc.v_batt);
527 #ifdef AO_SENSE_DROGUE
528         int16_t apogee = ao_ignite_decivolt(AO_SENSE_DROGUE(&packet));
529 #endif
530 #ifdef AO_SENSE_MAIN
531         int16_t main_value = ao_ignite_decivolt(AO_SENSE_MAIN(&packet));
532 #endif
533
534         return sprintf((char *) buf,
535                        "%c%d B%d.%d"
536 #ifdef AO_SENSE_DROGUE
537                        " A%d.%d"
538 #endif
539 #ifdef AO_SENSE_MAIN
540                        " M%d.%d"
541 #endif
542                        " %d"
543                        , ao_gps_locked(),
544                        ao_num_sats(),
545                        battery/10,
546                        battery % 10
547 #ifdef AO_SENSE_DROGUE
548                        , apogee/10,
549                        apogee%10
550 #endif
551 #ifdef AO_SENSE_MAIN
552                        , main_value/10,
553                        main_value%10
554 #endif
555                        , ao_serial_number
556                 );
557 #else
558         return sprintf((char *) buf,
559                        "%c%d",
560                        ao_gps_locked(),
561                        ao_num_sats());
562 #endif
563 }
564
565 /*
566  * APRS use a log encoding of altitude with a base of 1.002, such that
567  *
568  *      feet = 1.002 ** encoded_altitude
569  *
570  *      meters = (1.002 ** encoded_altitude) * 0.3048
571  *
572  *      log2(meters) = log2(1.002 ** encoded_altitude) + log2(0.3048)
573  *
574  *      log2(meters) = encoded_altitude * log2(1.002) + log2(0.3048)
575  *
576  *      encoded_altitude = (log2(meters) - log2(0.3048)) / log2(1.002)
577  *
578  *      encoded_altitude = (log2(meters) + log2(1/0.3048)) * (1/log2(1.002))
579  *
580  * We need 9 bits of mantissa to hold 1/log2(1.002) (~ 347), which leaves us
581  * 23 bits of fraction. That turns out to be *just* enough to avoid any
582  * errors in the result (cool, huh?).
583  */
584
585 #define fixed23_int(x)          ((uint32_t) ((x) << 23))
586 #define fixed23_one             fixed23_int(1)
587 #define fixed23_two             fixed23_int(2)
588 #define fixed23_half            (fixed23_one >> 1)
589 #define fixed23_floor(x)        ((x) >> 23)
590 #define fixed23_real(x)         ((uint32_t) ((x) * fixed23_one + 0.5))
591
592 static inline uint64_t
593 fixed23_mul(uint32_t x, uint32_t y)
594 {
595         return ((uint64_t) x * y + fixed23_half) >> 23;
596 }
597
598 /*
599  * Use 30 fraction bits for the altitude. We need two bits at the
600  * top as we need to handle x, where 0 <= x < 4. We don't
601  * need 30 bits, but it's actually easier this way as we normalize
602  * the incoming value to 1 <= x < 2, and having the integer portion
603  * way up high means we don't have to deal with shifting in both
604  * directions to cover from 0 to 2**30-1.
605  */
606
607 #define fixed30_int(x)  ((uint32_t) ((x) << 30))
608 #define fixed30_one     fixed30_int(1)
609 #define fixed30_half    (fixed30_one >> 1)
610 #define fixed30_two     fixed30_int(2)
611
612 static inline uint32_t
613 fixed30_mul(uint32_t x, uint32_t y)
614 {
615         return (uint32_t) (((uint64_t) x * y + fixed30_half) >> 30);
616 }
617
618 /*
619  * Fixed point log2. Takes integer argument, returns
620  * fixed point result with 23 bits of fraction
621  */
622
623 static uint32_t
624 ao_fixed_log2(int32_t ix)
625 {
626         uint32_t        result;
627         uint32_t        frac = fixed23_one;
628         uint32_t        x;
629
630         /* Bounds check for sanity */
631         if (ix <= 0)
632                 return 0;
633
634         x = (uint32_t) ix;
635
636         if (x >= fixed30_one)
637                 return 0xffffffff;
638
639         /*
640          * Normalize and compute integer log portion
641          *
642          * This makes 1 <= x < 2, and computes result to be
643          * the integer portion of the log2 of x
644          */
645
646         for (result = fixed23_int(30); x < fixed30_one; result -= fixed23_one, x <<= 1)
647                 ;
648
649         /*
650          * Given x, find y and n such that:
651          *
652          *      x = y * 2**n            1 <= y < 2
653          *
654          * That means:
655          *
656          *      lb(x) = n + lb(y)
657          *
658          * Now, repeatedly square y to find find z and m such that:
659          *
660          *      z = y ** (2**m) 2 <= z < 4
661          *
662          * This is possible because 1 <= y < 2
663          *
664          *      lb(y) = lb(z) / 2**m
665          *
666          *              (1 + lb(z/2))
667          *            = -------------
668          *                  2**m
669          *
670          *            = 2**-m + 2**-m * lb(z/2)
671          *
672          * Note that if 2 <= z < 4, then 1 <= (z/2) < 2, so we can
673          * iterate to find lb(z/2)
674          *
675          * In this implementation, we don't care about the 'm' value,
676          * instead we only care about 2**-m, which we store in 'frac'
677          */
678
679         while (frac != 0 && x != fixed30_one) {
680                 /* Repeatedly square x until 2 <= x < 4 */
681                 while (x < fixed30_two) {
682                         x = fixed30_mul(x, x);
683
684                         /* Divide the fractional result bit by 2 */
685                         frac >>= 1;
686                 }
687
688                 /* Add in this result bit */
689                 result |= frac;
690
691                 /* Make 1 <= x < 2 again and iterate */
692                 x >>= 1;
693         }
694         return result;
695 }
696
697 #define APRS_LOG_CONVERT        fixed23_real(1.714065192056127)
698 #define APRS_LOG_BASE           fixed23_real(346.920048461100941)
699
700 static int32_t
701 ao_aprs_encode_altitude(int meters)
702 {
703         return (int32_t) fixed23_floor(fixed23_mul(ao_fixed_log2(meters) + APRS_LOG_CONVERT, APRS_LOG_BASE) + fixed23_half);
704 }
705
706 /**
707  *   Generate the plain text position packet.
708  */
709 static uint8_t tncPositionPacket(void)
710 {
711     static int32_t      latitude;
712     static int32_t      longitude;
713     static int32_t      altitude;
714     uint8_t             *buf;
715
716     if (ao_gps_data.flags & AO_GPS_VALID) {
717         latitude = ao_gps_data.latitude;
718         longitude = ao_gps_data.longitude;
719         altitude = AO_TELEMETRY_LOCATION_ALTITUDE(&ao_gps_data);
720         if (altitude < 0)
721             altitude = 0;
722     }
723
724     buf = tncBuffer;
725
726 #ifdef AO_APRS_TEST
727 #define AO_APRS_FORMAT_COMPRESSED       0
728 #define AO_APRS_FORMAT_UNCOMPRESSED     1
729     switch (AO_APRS_FORMAT_COMPRESSED) {
730 #else
731     switch (ao_config.aprs_format) {
732 #endif
733     case AO_APRS_FORMAT_COMPRESSED:
734     default:
735     {
736             int32_t             lat, lon, alt;
737
738             *buf++ = '!';
739
740             /* Symbol table ID */
741             *buf++ = '/';
742
743             lat = (int32_t) (((int64_t) 380926 * (900000000 - latitude)) / 10000000);
744             lon = (int32_t) (((int64_t) 190463 * (1800000000 + longitude)) / 10000000);
745
746             alt = ao_aprs_encode_altitude(altitude);
747
748             tncCompressInt(buf, lat, 4);
749             buf += 4;
750             tncCompressInt(buf, lon, 4);
751             buf += 4;
752
753             /* Symbol code */
754             *buf++ = '\'';
755
756             tncCompressInt(buf, alt, 2);
757             buf += 2;
758
759             *buf++ = 33 + ((1 << 5) | (2 << 3));
760
761             break;
762     }
763     case AO_APRS_FORMAT_UNCOMPRESSED:
764     {
765             char        lat_sign = 'N', lon_sign = 'E';
766             int32_t     lat = latitude;
767             int32_t     lon = longitude;
768             int32_t     alt = altitude;
769             uint16_t    lat_deg;
770             uint16_t    lon_deg;
771             uint16_t    lat_min;
772             uint16_t    lat_frac;
773             uint16_t    lon_min;
774             uint16_t    lon_frac;
775
776             if (lat < 0) {
777                     lat_sign = 'S';
778                     lat = -lat;
779             }
780
781             if (lon < 0) {
782                     lon_sign = 'W';
783                     lon = -lon;
784             }
785
786             /* Round latitude and longitude by 0.005 minutes */
787             lat = lat + 833;
788             if (lat > 900000000)
789                     lat = 900000000;
790             lon = lon + 833;
791             if (lon > 1800000000)
792                     lon = 1800000000;
793
794             lat_deg = (uint16_t) (lat / 10000000);
795             lat -= lat_deg * 10000000;
796             lat *= 60;
797             lat_min = (uint16_t) (lat / 10000000);
798             lat -= lat_min * 10000000;
799             lat_frac = (uint16_t) (lat / 100000);
800
801             lon_deg = (uint16_t) (lon / 10000000);
802             lon -= lon_deg * 10000000;
803             lon *= 60;
804             lon_min = (uint16_t) (lon / 10000000);
805             lon -= lon_min * 10000000;
806             lon_frac = (uint16_t) (lon / 100000);
807
808             /* Convert from meters to feet */
809             alt = (alt * 328 + 50) / 100;
810
811             buf += sprintf((char *) tncBuffer, "!%02u%02u.%02u%c/%03u%02u.%02u%c'/A=%06lu ",
812                            lat_deg, lat_min, lat_frac, lat_sign,
813                            lon_deg, lon_min, lon_frac, lon_sign,
814                            (long) alt);
815             break;
816     }
817     }
818
819     buf += tncComment(buf);
820
821     return (uint8_t) (buf - tncBuffer);
822 }
823
824 static int16_t
825 tncFill(uint8_t *buf, int16_t len)
826 {
827     int16_t     l = 0;
828     uint8_t     b;
829     uint8_t     bit;
830
831     while (tncMode != TNC_TX_READY && l < len) {
832         b = 0;
833         for (bit = 0; bit < 8; bit++) {
834             b = (uint8_t) (b << 1 | (timeNCO >> 15));
835             timeNCO += timeNCOFreq;
836         }
837         *buf++ = b;
838         l++;
839         tnc1200TimerTick();
840     }
841     if (tncMode == TNC_TX_READY)
842         l = -l;
843     return l;
844 }
845
846 /**
847  *    Prepare an AX.25 data packet.  Each time this method is called, it automatically
848  *    rotates through 1 of 3 messages.
849  *
850  *    @param dataMode enumerated type that specifies 1200bps A-FSK or 9600bps FSK
851  */
852 void ao_aprs_send(void)
853 {
854     uint16_t crc;
855
856     timeInit();
857     tncInit();
858     tncSetCallsign();
859
860     tncLength = tncPositionPacket();
861
862     // Calculate the CRC for the header and message.
863     crc = sysCRC16(TNC_AX25_HEADER, sizeof(TNC_AX25_HEADER), 0xffff);
864     crc = sysCRC16(tncBuffer, tncLength, crc ^ 0xffff);
865
866     // Save the CRC in the message.
867     tncBuffer[tncLength++] = (uint8_t) (crc & 0xff);
868     tncBuffer[tncLength++] = (uint8_t) ((crc >> 8) & 0xff);
869
870     // Prepare the variables that are used in the real-time clock interrupt.
871     tncBitCount = 0;
872     tncShift = 0x7e;
873     tncTxBit = 0;
874     tncIndex = 0;
875     tncMode = TNC_TX_SYNC;
876
877     ao_radio_send_aprs(tncFill);
878 }
879
880 /** @} */