git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/drivers/ao_gps_ublox.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2013 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  15  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  16  * 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
  17  */
  18
  19 #ifndef AO_GPS_TEST
  20 #include "ao.h"
  21 #endif
  22
  23 #include "ao_gps_ublox.h"
  24
  25 #define AO_UBLOX_DEBUG 0
  26
  27 #include <stdarg.h>
  28
  29 uint8_t ao_gps_new;
  30 uint8_t ao_gps_mutex;
  31 AO_TICK_TYPE ao_gps_tick;
  32 struct ao_telemetry_location    ao_gps_data;
  33 struct ao_telemetry_satellite   ao_gps_tracking_data;
  34
  35 #undef AO_SERIAL_SPEED_UBLOX
  36
  37 #ifndef AO_SERIAL_SPEED_UBLOX
  38 #define AO_SERIAL_SPEED_UBLOX AO_SERIAL_SPEED_9600
  39 #endif
  40
  41 #if AO_SERIAL_SPEED_UBLOX == AO_SERIAL_SPEED_57600
  42 #define SERIAL_SPEED_STRING     "57600"
  43 #define SERIAL_SPEED_CHECKSUM   "2d"
  44 #endif
  45 #if AO_SERIAL_SPEED_UBLOX == AO_SERIAL_SPEED_19200
  46 #define SERIAL_SPEED_STRING     "19200"
  47 #define SERIAL_SPEED_CHECKSUM   "23"
  48 #endif
  49 #if AO_SERIAL_SPEED_UBLOX == AO_SERIAL_SPEED_9600
  50 #define SERIAL_SPEED_STRING     "9600"
  51 #define SERIAL_SPEED_CHECKSUM   "16"
  52 #endif
  53
  54 static const char ao_gps_set_nmea[] =
  55         "\r\n$PUBX,41,1,3,1," SERIAL_SPEED_STRING ",0*" SERIAL_SPEED_CHECKSUM "\r\n";
  56
  57 struct ao_ublox_cksum {
  58         uint8_t a, b;
  59 };
  60
  61 static struct ao_ublox_cksum ao_ublox_cksum;
  62 static uint16_t ao_ublox_len;
  63
  64 #if AO_UBLOX_DEBUG
  65
  66 static uint8_t ao_gps_dbg_enable;
  67
  68 #define DBG_PROTO       1
  69 #define DBG_CHAR        2
  70 #define DBG_INIT        4
  71
  72 static void ao_gps_dbg(int level, char *format, ...) {
  73         va_list a;
  74
  75         if (level & ao_gps_dbg_enable) {
  76                 va_start(a, format);
  77                 vprintf(format, a);
  78                 va_end(a);
  79                 flush();
  80         }
  81 }
  82
  83 #else
  84 #define ao_gps_dbg(fmt, ...)
  85 #endif
  86
  87 static inline uint8_t ao_ublox_byte(void) {
  88         uint8_t c = (uint8_t) ao_gps_getchar();
  89         ao_gps_dbg(DBG_CHAR, " %02x", c);
  90         return c;
  91 }
  92
  93 static inline void add_cksum(struct ao_ublox_cksum *cksum, uint8_t c)
  94 {
  95         cksum->a += c;
  96         cksum->b += cksum->a;
  97 }
  98
  99 static void ao_ublox_init_cksum(void)
 100 {
 101         ao_ublox_cksum.a = ao_ublox_cksum.b = 0;
 102 }
 103
 104 static void ao_ublox_put_u8(uint8_t c)
 105 {
 106         add_cksum(&ao_ublox_cksum, c);
 107         ao_gps_dbg(DBG_CHAR, " (%02x)", c);
 108         ao_gps_putchar(c);
 109 }
 110
 111 static void ao_ublox_put_i8(int8_t c)
 112 {
 113         ao_ublox_put_u8((uint8_t) c);
 114 }
 115
 116 static void ao_ublox_put_u16(uint16_t c)
 117 {
 118         ao_ublox_put_u8(c);
 119         ao_ublox_put_u8(c>>8);
 120 }
 121
 122 #if 0
 123 static void ao_ublox_put_i16(int16_t c)
 124 {
 125         ao_ublox_put_u16((uint16_t) c);
 126 }
 127 #endif
 128
 129 static void ao_ublox_put_u32(uint32_t c)
 130 {
 131         ao_ublox_put_u8(c);
 132         ao_ublox_put_u8(c>>8);
 133         ao_ublox_put_u8(c>>16);
 134         ao_ublox_put_u8(c>>24);
 135 }
 136
 137 static void ao_ublox_put_i32(int32_t c)
 138 {
 139         ao_ublox_put_u32((uint32_t) c);
 140 }
 141
 142 static uint8_t header_byte(void)
 143 {
 144         uint8_t c = ao_ublox_byte();
 145         add_cksum(&ao_ublox_cksum, c);
 146         return c;
 147 }
 148
 149 static uint8_t data_byte(void)
 150 {
 151         --ao_ublox_len;
 152         return header_byte();
 153 }
 154
 155 static char *ublox_target;
 156
 157 static void ublox_u16(uint8_t offset)
 158 {
 159         uint16_t *ptr = (uint16_t *) (void *) (ublox_target + offset);
 160         uint16_t val;
 161
 162         val = data_byte();
 163         val |= data_byte () << 8;
 164         *ptr = val;
 165 }
 166
 167 static void ublox_u8(uint8_t offset)
 168 {
 169         uint8_t *ptr = (uint8_t *) (ublox_target + offset);
 170         uint8_t val;
 171
 172         val = data_byte ();
 173         *ptr = val;
 174 }
 175
 176 static void ublox_u32(uint8_t offset)
 177 {
 178         uint32_t *ptr = (uint32_t *) (void *) (ublox_target + offset);
 179         uint32_t val;
 180
 181         val = ((uint32_t) data_byte ());
 182         val |= ((uint32_t) data_byte ()) << 8;
 183         val |= ((uint32_t) data_byte ()) << 16;
 184         val |= ((uint32_t) data_byte ()) << 24;
 185         *ptr = val;
 186 }
 187
 188 static void ublox_discard(uint8_t len)
 189 {
 190         while (len--)
 191                 data_byte();
 192 }
 193
 194 #define UBLOX_END       0
 195 #define UBLOX_DISCARD   1
 196 #define UBLOX_U8        2
 197 #define UBLOX_U16       3
 198 #define UBLOX_U32       4
 199
 200 struct ublox_packet_parse {
 201         uint8_t type;
 202         uint8_t offset;
 203 };
 204
 205 static void
 206 ao_ublox_parse(void *target, const struct ublox_packet_parse *parse)
 207 {
 208         uint8_t i, offset;
 209
 210         ublox_target = target;
 211         for (i = 0; ; i++) {
 212                 offset = parse[i].offset;
 213                 switch (parse[i].type) {
 214                 case UBLOX_END:
 215                         return;
 216                 case UBLOX_DISCARD:
 217                         ublox_discard(offset);
 218                         break;
 219                 case UBLOX_U8:
 220                         ublox_u8(offset);
 221                         break;
 222                 case UBLOX_U16:
 223                         ublox_u16(offset);
 224                         break;
 225                 case UBLOX_U32:
 226                         ublox_u32(offset);
 227                         break;
 228                 }
 229         }
 230         ao_gps_dbg(DBG_PROTO, "\n");
 231 }
 232
 233 /*
 234  * NAV-DOP message parsing
 235  */
 236
 237 static struct nav_dop {
 238         uint16_t        pdop;
 239         uint16_t        hdop;
 240         uint16_t        vdop;
 241 } nav_dop;
 242
 243 static const struct ublox_packet_parse nav_dop_packet[] = {
 244         { UBLOX_DISCARD, 6 },                                   /* 0 GPS Millisecond Time of Week, gDOP */
 245         { UBLOX_U16, offsetof(struct nav_dop, pdop) },          /* 6 pDOP */
 246         { UBLOX_DISCARD, 2 },                                   /* 8 tDOP */
 247         { UBLOX_U16, offsetof(struct nav_dop, vdop) },          /* 10 vDOP */
 248         { UBLOX_U16, offsetof(struct nav_dop, hdop) },          /* 12 hDOP */
 249         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                   /* 14 nDOP, eDOP */
 250         { UBLOX_END, 0 }
 251 };
 252
 253 static void
 254 ao_ublox_parse_nav_dop(void)
 255 {
 256         ao_ublox_parse(&nav_dop, nav_dop_packet);
 257 }
 258
 259 /*
 260  * NAV-POSLLH message parsing
 261  */
 262 static struct nav_posllh {
 263         int32_t         lat;
 264         int32_t         lon;
 265         int32_t         alt_msl;
 266 } nav_posllh;
 267
 268 static const struct ublox_packet_parse nav_posllh_packet[] = {
 269         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                           /* 0 GPS Millisecond Time of Week */
 270         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_posllh, lon) },                /* 4 Longitude */
 271         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_posllh, lat) },                /* 8 Latitude */
 272         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                           /* 12 Height above Ellipsoid */
 273         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_posllh, alt_msl) },            /* 16 Height above mean sea level */
 274         { UBLOX_DISCARD, 8 },                                           /* 20 hAcc, vAcc */
 275         { UBLOX_END, 0 },                                               /* 28 */
 276 };
 277
 278 static void
 279 ao_ublox_parse_nav_posllh(void)
 280 {
 281         ao_ublox_parse(&nav_posllh, nav_posllh_packet);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * NAV-SOL message parsing
 286  */
 287 static struct nav_sol {
 288         uint8_t         gps_fix;
 289         uint8_t         flags;
 290         uint8_t         nsat;
 291 } nav_sol;
 292
 293 static const struct ublox_packet_parse nav_sol_packet[] = {
 294         { UBLOX_DISCARD, 10 },                                          /* 0 iTOW, fTOW, week */
 295         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_sol, gps_fix) },                /* 10 gpsFix */
 296         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_sol, flags) },                  /* 11 flags */
 297         { UBLOX_DISCARD, 35 },                                          /* 12 ecefX, ecefY, ecefZ, pAcc, ecefVX, ecefVY, ecefVZ, sAcc, pDOP, reserved1 */
 298         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_sol, nsat) },                   /* 47 numSV */
 299         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                           /* 48 reserved2 */
 300         { UBLOX_END, 0 }
 301 };
 302
 303 #define NAV_SOL_FLAGS_GPSFIXOK          0
 304 #define NAV_SOL_FLAGS_DIFFSOLN          1
 305 #define NAV_SOL_FLAGS_WKNSET            2
 306 #define NAV_SOL_FLAGS_TOWSET            3
 307
 308 static void
 309 ao_ublox_parse_nav_sol(void)
 310 {
 311         ao_ublox_parse(&nav_sol, nav_sol_packet);
 312 }
 313
 314 /*
 315  * NAV-SVINFO message parsing
 316  */
 317
 318 static struct nav_svinfo {
 319         uint8_t num_ch;
 320         uint8_t flags;
 321 } nav_svinfo;
 322
 323 static const struct ublox_packet_parse nav_svinfo_packet[] = {
 324         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                           /* 0 iTOW */
 325         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo, num_ch) },              /* 4 numCh */
 326         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo, flags) },               /* 5 globalFlags */
 327         { UBLOX_DISCARD, 2 },                                           /* 6 reserved2 */
 328         { UBLOX_END, 0 }
 329 };
 330
 331 #define NAV_SVINFO_MAX_SAT      16
 332
 333 static struct nav_svinfo_sat {
 334         uint8_t chn;
 335         uint8_t svid;
 336         uint8_t flags;
 337         uint8_t quality;
 338         uint8_t cno;
 339 } nav_svinfo_sat[NAV_SVINFO_MAX_SAT];
 340
 341 static uint8_t  nav_svinfo_nsat;
 342
 343 static const struct ublox_packet_parse nav_svinfo_sat_packet[] = {
 344         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo_sat, chn) },             /* 8 + 12*N chn */
 345         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo_sat, svid) },            /* 9 + 12*N svid */
 346         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo_sat, flags) },           /* 10 + 12*N flags */
 347         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo_sat, quality) },         /* 11 + 12*N quality */
 348         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo_sat, cno) },             /* 12 + 12*N cno */
 349         { UBLOX_DISCARD, 7 },                                           /* 13 + 12*N elev, azim, prRes */
 350         { UBLOX_END, 0 }
 351 };
 352
 353 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_SVUSED             0
 354 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_DIFFCORR           1
 355 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_ORBITAVAIL         2
 356 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_ORBITEPH           3
 357 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_UNHEALTHY          4
 358 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_ORBITALM           5
 359 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_ORBITAOP           6
 360 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_SMOOTHED           7
 361
 362 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_IDLE             0
 363 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_SEARCHING        1
 364 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_ACQUIRED         2
 365 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_UNUSABLE         3
 366 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_LOCKED           4
 367 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_RUNNING          5
 368
 369 static void
 370 ao_ublox_parse_nav_svinfo(void)
 371 {
 372         uint8_t nsat;
 373         nav_svinfo_nsat = 0;
 374
 375         ao_ublox_parse(&nav_svinfo, nav_svinfo_packet);
 376         for (nsat = 0; nsat < nav_svinfo.num_ch && ao_ublox_len >= 12; nsat++) {
 377                 if (nsat < NAV_SVINFO_MAX_SAT) {
 378                         ao_ublox_parse(&nav_svinfo_sat[nav_svinfo_nsat++], nav_svinfo_sat_packet);
 379                 } else {
 380                         ublox_discard(12);
 381                 }
 382         }
 383 #if AO_UBLOX_DEBUG
 384         ao_gps_dbg(DBG_PROTO, "svinfo num_ch %d flags %02x\n", nav_svinfo.num_ch, nav_svinfo.flags);
 385         for (nsat = 0; nsat < nav_svinfo.num_ch; nsat++)
 386                 ao_gps_dbg(DBG_PROTO, "\t%d: chn %d svid %d flags %02x quality %d cno %d\n",
 387                             nsat,
 388                             nav_svinfo_sat[nsat].chn,
 389                             nav_svinfo_sat[nsat].svid,
 390                             nav_svinfo_sat[nsat].flags,
 391                             nav_svinfo_sat[nsat].quality,
 392                             nav_svinfo_sat[nsat].cno);
 393 #endif
 394 }
 395
 396 /*
 397  * NAV-TIMEUTC message parsing
 398  */
 399 static struct nav_timeutc {
 400         uint16_t        year;
 401         uint8_t         month;
 402         uint8_t         day;
 403         uint8_t         hour;
 404         uint8_t         min;
 405         uint8_t         sec;
 406         uint8_t         valid;
 407 } nav_timeutc;
 408
 409 #define NAV_TIMEUTC_VALID_TOW   0
 410 #define NAV_TIMEUTC_VALID_WKN   1
 411 #define NAV_TIMEUTC_VALID_UTC   2
 412
 413 static const struct ublox_packet_parse nav_timeutc_packet[] = {
 414         { UBLOX_DISCARD, 12 },                                          /* 0 iTOW, tAcc, nano */
 415         { UBLOX_U16, offsetof(struct nav_timeutc, year) },              /* 12 year */
 416         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, month) },              /* 14 month */
 417         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, day) },                /* 15 day */
 418         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, hour) },               /* 16 hour */
 419         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, min) },                /* 17 min */
 420         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, sec) },                /* 18 sec */
 421         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, valid) },              /* 19 valid */
 422         { UBLOX_END, 0 }
 423 };
 424
 425 static void
 426 ao_ublox_parse_nav_timeutc(void)
 427 {
 428         ao_ublox_parse(&nav_timeutc, nav_timeutc_packet);
 429 }
 430
 431 /*
 432  * NAV-VELNED message parsing
 433  */
 434
 435 static struct nav_velned {
 436         int32_t         vel_d;
 437         uint32_t        g_speed;
 438         int32_t         heading;
 439 } nav_velned;
 440
 441 static const struct ublox_packet_parse nav_velned_packet[] = {
 442         { UBLOX_DISCARD, 12 },                                          /* 0 iTOW, velN, velE */
 443         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_velned, vel_d) },              /* 12 velD */
 444         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                           /* 16 speed */
 445         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_velned, g_speed) },            /* 20 gSpeed */
 446         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_velned, heading) },            /* 24 heading */
 447         { UBLOX_DISCARD, 8 },                                           /* 28 sAcc, cAcc */
 448         { UBLOX_END, 0 }
 449 };
 450
 451 static void
 452 ao_ublox_parse_nav_velned(void)
 453 {
 454         ao_ublox_parse(&nav_velned, nav_velned_packet);
 455 }
 456
 457 /*
 458  * Set the protocol mode and baud rate
 459  */
 460
 461 static void
 462 ao_gps_delay(void)
 463 {
 464         uint8_t i;
 465
 466         /*
 467          * A bunch of nulls so the start bit
 468          * is clear
 469          */
 470
 471         for (i = 0; i < 64; i++)
 472                 ao_gps_putchar(0x00);
 473 }
 474
 475 static void
 476 ao_gps_setup(void)
 477 {
 478         uint8_t i, k;
 479
 480         ao_delay(AO_SEC_TO_TICKS(3));
 481
 482         ao_gps_dbg(DBG_INIT, "Set speed 9600\n");
 483         ao_gps_set_speed(AO_SERIAL_SPEED_9600);
 484
 485         /*
 486          * Send the baud-rate setting and protocol-setting
 487          * command three times
 488          */
 489         for (k = 0; k < 3; k++) {
 490                 ao_gps_delay();
 491
 492                 ao_gps_dbg(DBG_INIT, "Send initial setting\n");
 493                 for (i = 0; i < sizeof (ao_gps_set_nmea); i++)
 494                         ao_gps_putchar(ao_gps_set_nmea[i]);
 495         }
 496
 497         ao_gps_delay();
 498
 499 #if AO_SERIAL_SPEED_UBLOX != AO_SERIAL_SPEED_9600
 500         ao_gps_dbg(DBG_INIT, "Set speed high\n");
 501         /*
 502          * Increase the baud rate
 503          */
 504         ao_gps_set_speed(AO_SERIAL_SPEED_UBLOX);
 505 #endif
 506
 507         ao_gps_delay();
 508 }
 509
 510 static void
 511 ao_ublox_putstart(uint8_t class, uint8_t id, uint16_t len)
 512 {
 513         ao_ublox_init_cksum();
 514         ao_gps_putchar(0xb5);
 515         ao_gps_putchar(0x62);
 516         ao_ublox_put_u8(class);
 517         ao_ublox_put_u8(id);
 518         ao_ublox_put_u8(len);
 519         ao_ublox_put_u8(len >> 8);
 520 }
 521
 522 static void
 523 ao_ublox_putend(void)
 524 {
 525         ao_gps_putchar(ao_ublox_cksum.a);
 526         ao_gps_putchar(ao_ublox_cksum.b);
 527 }
 528
 529 static void
 530 ao_ublox_set_message_rate(uint8_t class, uint8_t msgid, uint8_t rate)
 531 {
 532         ao_ublox_putstart(0x06, 0x01, 3);
 533         ao_ublox_put_u8(class);
 534         ao_ublox_put_u8(msgid);
 535         ao_ublox_put_u8(rate);
 536         ao_ublox_putend();
 537 }
 538
 539 static void
 540 ao_ublox_set_navigation_settings(uint16_t mask,
 541                                  uint8_t dyn_model,
 542                                  uint8_t fix_mode,
 543                                  int32_t fixed_alt,
 544                                  uint32_t fixed_alt_var,
 545                                  int8_t min_elev,
 546                                  uint8_t dr_limit,
 547                                  uint16_t pdop,
 548                                  uint16_t tdop,
 549                                  uint16_t pacc,
 550                                  uint16_t tacc,
 551                                  uint8_t static_hold_thresh,
 552                                  uint8_t dgps_time_out)
 553 {
 554         ao_ublox_putstart(UBLOX_CFG, UBLOX_CFG_NAV5, 36);
 555         ao_ublox_put_u16(mask);
 556         ao_ublox_put_u8(dyn_model);
 557         ao_ublox_put_u8(fix_mode);
 558         ao_ublox_put_i32(fixed_alt);
 559         ao_ublox_put_u32(fixed_alt_var);
 560         ao_ublox_put_i8(min_elev);
 561         ao_ublox_put_u8(dr_limit);
 562         ao_ublox_put_u16(pdop);
 563         ao_ublox_put_u16(tdop);
 564         ao_ublox_put_u16(pacc);
 565         ao_ublox_put_u16(tacc);
 566         ao_ublox_put_u8(static_hold_thresh);
 567         ao_ublox_put_u8(dgps_time_out);
 568         ao_ublox_put_u32(0);
 569         ao_ublox_put_u32(0);
 570         ao_ublox_put_u32(0);
 571         ao_ublox_putend();
 572 }
 573
 574
 575 /*
 576  * Disable all MON message
 577  */
 578 static const uint8_t ublox_disable_mon[] = {
 579         0x0b, 0x09, 0x02, 0x06, 0x07, 0x21, 0x08, 0x04
 580 };
 581
 582 /*
 583  * Disable all NAV messages. The desired
 584  * ones will be explicitly re-enabled
 585  */
 586
 587 static const uint8_t ublox_disable_nav[] = {
 588         0x60, 0x22, 0x31, 0x04, 0x40, 0x01, 0x02, 0x32,
 589         0x06, 0x03, 0x30, 0x20, 0x21, 0x11, 0x12
 590 };
 591
 592 /*
 593  * Enable enough messages to get all of the data we want
 594  */
 595 static const uint8_t ublox_enable_nav[] = {
 596         UBLOX_NAV_DOP,
 597         UBLOX_NAV_POSLLH,
 598         UBLOX_NAV_SOL,
 599         UBLOX_NAV_SVINFO,
 600         UBLOX_NAV_VELNED,
 601         UBLOX_NAV_TIMEUTC
 602 };
 603
 604 void
 605 ao_gps_set_rate(uint8_t rate)
 606 {
 607         uint8_t i;
 608         for (i = 0; i < sizeof (ublox_enable_nav); i++)
 609                 ao_ublox_set_message_rate(UBLOX_NAV, ublox_enable_nav[i], rate);
 610 }
 611
 612 void
 613 ao_gps(void)
 614 {
 615         uint8_t                 class, id;
 616         struct ao_ublox_cksum   cksum;
 617         uint8_t                 i;
 618         AO_TICK_TYPE            packet_start_tick;
 619         AO_TICK_TYPE            solution_tick = 0;
 620
 621         ao_gps_setup();
 622
 623         /* Disable all messages */
 624         for (i = 0; i < sizeof (ublox_disable_mon); i++)
 625                 ao_ublox_set_message_rate(0x0a, ublox_disable_mon[i], 0);
 626         for (i = 0; i < sizeof (ublox_disable_nav); i++)
 627                 ao_ublox_set_message_rate(UBLOX_NAV, ublox_disable_nav[i], 0);
 628
 629         /* Enable all of the messages we want */
 630         ao_gps_set_rate(1);
 631
 632         ao_ublox_set_navigation_settings((1 << UBLOX_CFG_NAV5_MASK_DYN) | (1 << UBLOX_CFG_NAV5_MASK_FIXMODE),
 633                                          UBLOX_CFG_NAV5_DYNMODEL_AIRBORNE_4G,
 634                                          UBLOX_CFG_NAV5_FIXMODE_3D,
 635                                          0,
 636                                          0,
 637                                          0,
 638                                          0,
 639                                          0,
 640                                          0,
 641                                          0,
 642                                          0,
 643                                          0,
 644                                          0);
 645
 646         for (;;) {
 647                 /* Locate the begining of the next record */
 648                 while (ao_ublox_byte() != (uint8_t) 0xb5)
 649                         ;
 650                 packet_start_tick = ao_tick_count;
 651
 652                 if (ao_ublox_byte() != (uint8_t) 0x62)
 653                         continue;
 654
 655                 ao_ublox_init_cksum();
 656
 657                 class = header_byte();
 658                 id = header_byte();
 659
 660                 /* Length */
 661                 ao_ublox_len = header_byte();
 662                 ao_ublox_len |= header_byte() << 8;
 663
 664                 ao_gps_dbg(DBG_PROTO, "%6u class %02x id %02x len %d\n", packet_start_tick, class, id, ao_ublox_len);
 665
 666                 if (ao_ublox_len > 1023)
 667                         continue;
 668
 669                 switch (class) {
 670                 case UBLOX_NAV:
 671                         switch (id) {
 672                         case UBLOX_NAV_DOP:
 673                                 if (ao_ublox_len != 18)
 674                                         break;
 675                                 ao_ublox_parse_nav_dop();
 676                                 break;
 677                         case UBLOX_NAV_POSLLH:
 678                                 if (ao_ublox_len != 28)
 679                                         break;
 680                                 ao_ublox_parse_nav_posllh();
 681                                 break;
 682                         case UBLOX_NAV_SOL:
 683                                 if (ao_ublox_len != 52)
 684                                         break;
 685                                 ao_ublox_parse_nav_sol();
 686                                 solution_tick = packet_start_tick;
 687                                 break;
 688                         case UBLOX_NAV_SVINFO:
 689                                 if (ao_ublox_len < 8)
 690                                         break;
 691                                 ao_ublox_parse_nav_svinfo();
 692                                 break;
 693                         case UBLOX_NAV_VELNED:
 694                                 if (ao_ublox_len != 36)
 695                                         break;
 696                                 ao_ublox_parse_nav_velned();
 697                                 break;
 698                         case UBLOX_NAV_TIMEUTC:
 699                                 if (ao_ublox_len != 20)
 700                                         break;
 701                                 ao_ublox_parse_nav_timeutc();
 702                                 break;
 703                         }
 704                         break;
 705                 }
 706
 707                 if (ao_ublox_len != 0) {
 708                         ao_gps_dbg(DBG_PROTO, "len left %d\n", ao_ublox_len);
 709                         continue;
 710                 }
 711
 712                 /* verify checksum and end sequence */
 713                 cksum.a = ao_ublox_byte();
 714                 cksum.b = ao_ublox_byte();
 715                 if (ao_ublox_cksum.a != cksum.a || ao_ublox_cksum.b != cksum.b)
 716                         continue;
 717
 718                 switch (class) {
 719                 case UBLOX_NAV:
 720                         switch (id) {
 721                         case UBLOX_NAV_TIMEUTC:
 722                                 ao_mutex_get(&ao_gps_mutex);
 723                                 ao_gps_tick = solution_tick;
 724
 725                                 ao_gps_data.flags = 0;
 726                                 ao_gps_data.flags |= AO_GPS_RUNNING;
 727                                 if (nav_sol.gps_fix & (1 << NAV_SOL_FLAGS_GPSFIXOK)) {
 728                                         uint8_t nsat = nav_sol.nsat;
 729                                         ao_gps_data.flags |= AO_GPS_VALID | AO_GPS_COURSE_VALID;
 730                                         if (nsat > 15)
 731                                                 nsat = 15;
 732                                         ao_gps_data.flags |= nsat;
 733                                 }
 734                                 if (nav_timeutc.valid & (1 << NAV_TIMEUTC_VALID_UTC))
 735                                         ao_gps_data.flags |= AO_GPS_DATE_VALID;
 736
 737                                 AO_TELEMETRY_LOCATION_SET_ALTITUDE(&ao_gps_data, nav_posllh.alt_msl / 1000);
 738                                 ao_gps_data.latitude = nav_posllh.lat;
 739                                 ao_gps_data.longitude = nav_posllh.lon;
 740
 741                                 ao_gps_data.year = nav_timeutc.year - 2000;
 742                                 ao_gps_data.month = nav_timeutc.month;
 743                                 ao_gps_data.day = nav_timeutc.day;
 744
 745                                 ao_gps_data.hour = nav_timeutc.hour;
 746                                 ao_gps_data.minute = nav_timeutc.min;
 747                                 ao_gps_data.second = nav_timeutc.sec;
 748
 749                                 /* we report dop scaled by 10, but ublox provides dop scaled by 100
 750                                  */
 751                                 ao_gps_data.pdop = nav_dop.pdop / 10;
 752                                 ao_gps_data.hdop = nav_dop.hdop / 10;
 753                                 ao_gps_data.vdop = nav_dop.vdop / 10;
 754
 755                                 ao_gps_data.ground_speed = nav_velned.g_speed;
 756                                 ao_gps_data.climb_rate = -nav_velned.vel_d;
 757                                 ao_gps_data.course = nav_velned.heading / 200000;
 758
 759                                 ao_gps_tracking_data.channels = 0;
 760
 761                                 struct ao_telemetry_satellite_info *dst = &ao_gps_tracking_data.sats[0];
 762                                 struct nav_svinfo_sat *src = &nav_svinfo_sat[0];
 763
 764                                 for (i = 0; i < nav_svinfo_nsat; i++) {
 765                                         if (!(src->flags & (1 << NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_UNHEALTHY)) &&
 766                                             src->quality >= NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_ACQUIRED)
 767                                         {
 768                                                 if (ao_gps_tracking_data.channels < AO_TELEMETRY_SATELLITE_MAX_SAT) {
 769                                                         dst->svid = src->svid;
 770                                                         dst->c_n_1 = src->cno;
 771                                                         dst++;
 772                                                         ao_gps_tracking_data.channels++;
 773                                                 }
 774                                         }
 775                                         src++;
 776                                 }
 777
 778                                 ao_mutex_put(&ao_gps_mutex);
 779                                 ao_gps_new = AO_GPS_NEW_DATA | AO_GPS_NEW_TRACKING;
 780                                 ao_wakeup(&ao_gps_new);
 781                                 break;
 782                         }
 783                         break;
 784                 }
 785         }
 786 }
 787
 788 #if AO_UBLOX_DEBUG
 789 static void ao_gps_option(void)
 790 {
 791         uint16_t r = ao_cmd_hex();
 792         if (ao_cmd_status != ao_cmd_success) {
 793                 ao_cmd_status = ao_cmd_success;
 794                 ao_gps_show();
 795         } else {
 796                 ao_gps_dbg_enable = r;
 797                 printf ("gps debug set to %d\n", ao_gps_dbg_enable);
 798         }
 799 }
 800 #else
 801 #define ao_gps_option ao_gps_show
 802 #endif
 803
 804 const struct ao_cmds ao_gps_cmds[] = {
 805         { ao_gps_option,        "g\0Display GPS" },
 806         { 0, NULL },
 807 };
 808
 809 struct ao_task ao_gps_task;
 810
 811 void
 812 ao_gps_init(void)
 813 {
 814         ao_cmd_register(&ao_gps_cmds[0]);
 815         ao_add_task(&ao_gps_task, ao_gps, "gps");
 816 }