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
  67 #define DBG_PROTO       1
  68 #define DBG_CHAR        2
  69 #define DBG_INIT        4
  70
  71 static uint8_t ao_gps_dbg_enable = DBG_PROTO|DBG_CHAR|DBG_INIT;
  72
  73 static void ao_gps_dbg(int level, char *format, ...) {
  74         va_list a;
  75
  76         if (level & ao_gps_dbg_enable) {
  77                 va_start(a, format);
  78                 vprintf(format, a);
  79                 va_end(a);
  80                 flush();
  81         }
  82 }
  83
  84 #else
  85 #define ao_gps_dbg(fmt, ...)
  86 #endif
  87
  88 static inline uint8_t ao_ublox_byte(void) {
  89         uint8_t c = (uint8_t) ao_gps_getchar();
  90         ao_gps_dbg(DBG_CHAR, " %02x", c);
  91         return c;
  92 }
  93
  94 static inline void add_cksum(struct ao_ublox_cksum *cksum, uint8_t c)
  95 {
  96         cksum->a += c;
  97         cksum->b += cksum->a;
  98 }
  99
 100 static void ao_ublox_init_cksum(void)
 101 {
 102         ao_ublox_cksum.a = ao_ublox_cksum.b = 0;
 103 }
 104
 105 static void ao_ublox_put_u8(uint8_t c)
 106 {
 107         add_cksum(&ao_ublox_cksum, c);
 108         ao_gps_dbg(DBG_CHAR, " (%02x)", c);
 109         ao_gps_putchar(c);
 110 }
 111
 112 static void ao_ublox_put_i8(int8_t c)
 113 {
 114         ao_ublox_put_u8((uint8_t) c);
 115 }
 116
 117 static void ao_ublox_put_u16(uint16_t c)
 118 {
 119         ao_ublox_put_u8((uint8_t) c);
 120         ao_ublox_put_u8((uint8_t) (c>>8));
 121 }
 122
 123 #if 0
 124 static void ao_ublox_put_i16(int16_t c)
 125 {
 126         ao_ublox_put_u16((uint16_t) c);
 127 }
 128 #endif
 129
 130 static void ao_ublox_put_u32(uint32_t c)
 131 {
 132         ao_ublox_put_u8((uint8_t) c);
 133         ao_ublox_put_u8((uint8_t) (c>>8));
 134         ao_ublox_put_u8((uint8_t) (c>>16));
 135         ao_ublox_put_u8((uint8_t) (c>>24));
 136 }
 137
 138 static void ao_ublox_put_i32(int32_t c)
 139 {
 140         ao_ublox_put_u32((uint32_t) c);
 141 }
 142
 143 static uint8_t header_byte(void)
 144 {
 145         uint8_t c = ao_ublox_byte();
 146         add_cksum(&ao_ublox_cksum, c);
 147         return c;
 148 }
 149
 150 static uint8_t data_byte(void)
 151 {
 152         --ao_ublox_len;
 153         return header_byte();
 154 }
 155
 156 static char *ublox_target;
 157
 158 static void ublox_u16(uint8_t offset)
 159 {
 160         uint16_t *ptr = (uint16_t *) (void *) (ublox_target + offset);
 161         uint16_t val;
 162
 163         val = data_byte();
 164         val |= (uint16_t) ((uint16_t) data_byte () << 8);
 165         *ptr = val;
 166 }
 167
 168 static void ublox_u8(uint8_t offset)
 169 {
 170         uint8_t *ptr = (uint8_t *) (ublox_target + offset);
 171         uint8_t val;
 172
 173         val = data_byte ();
 174         *ptr = val;
 175 }
 176
 177 static void ublox_u32(uint8_t offset)
 178 {
 179         uint32_t *ptr = (uint32_t *) (void *) (ublox_target + offset);
 180         uint32_t val;
 181
 182         val = ((uint32_t) data_byte ());
 183         val |= ((uint32_t) data_byte ()) << 8;
 184         val |= ((uint32_t) data_byte ()) << 16;
 185         val |= ((uint32_t) data_byte ()) << 24;
 186         *ptr = val;
 187 }
 188
 189 static void ublox_discard(uint8_t len)
 190 {
 191         while (len--)
 192                 data_byte();
 193 }
 194
 195 #define UBLOX_END       0
 196 #define UBLOX_DISCARD   1
 197 #define UBLOX_U8        2
 198 #define UBLOX_U16       3
 199 #define UBLOX_U32       4
 200
 201 struct ublox_packet_parse {
 202         uint8_t type;
 203         uint8_t offset;
 204 };
 205
 206 static void
 207 ao_ublox_parse(void *target, const struct ublox_packet_parse *parse)
 208 {
 209         uint8_t i, offset;
 210
 211         ublox_target = target;
 212         for (i = 0; ; i++) {
 213                 offset = parse[i].offset;
 214                 switch (parse[i].type) {
 215                 case UBLOX_END:
 216                         return;
 217                 case UBLOX_DISCARD:
 218                         ublox_discard(offset);
 219                         break;
 220                 case UBLOX_U8:
 221                         ublox_u8(offset);
 222                         break;
 223                 case UBLOX_U16:
 224                         ublox_u16(offset);
 225                         break;
 226                 case UBLOX_U32:
 227                         ublox_u32(offset);
 228                         break;
 229                 }
 230         }
 231         ao_gps_dbg(DBG_PROTO, "\n");
 232 }
 233
 234 /*
 235  * NAV-DOP message parsing
 236  */
 237
 238 static struct nav_dop {
 239         uint16_t        pdop;
 240         uint16_t        hdop;
 241         uint16_t        vdop;
 242 } nav_dop;
 243
 244 static const struct ublox_packet_parse nav_dop_packet[] = {
 245         { UBLOX_DISCARD, 6 },                                   /* 0 GPS Millisecond Time of Week, gDOP */
 246         { UBLOX_U16, offsetof(struct nav_dop, pdop) },          /* 6 pDOP */
 247         { UBLOX_DISCARD, 2 },                                   /* 8 tDOP */
 248         { UBLOX_U16, offsetof(struct nav_dop, vdop) },          /* 10 vDOP */
 249         { UBLOX_U16, offsetof(struct nav_dop, hdop) },          /* 12 hDOP */
 250         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                   /* 14 nDOP, eDOP */
 251         { UBLOX_END, 0 }
 252 };
 253
 254 static void
 255 ao_ublox_parse_nav_dop(void)
 256 {
 257         ao_ublox_parse(&nav_dop, nav_dop_packet);
 258 }
 259
 260 /*
 261  * NAV-POSLLH message parsing
 262  */
 263 static struct nav_posllh {
 264         int32_t         lat;
 265         int32_t         lon;
 266         int32_t         alt_msl;
 267 } nav_posllh;
 268
 269 static const struct ublox_packet_parse nav_posllh_packet[] = {
 270         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                           /* 0 GPS Millisecond Time of Week */
 271         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_posllh, lon) },                /* 4 Longitude */
 272         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_posllh, lat) },                /* 8 Latitude */
 273         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                           /* 12 Height above Ellipsoid */
 274         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_posllh, alt_msl) },            /* 16 Height above mean sea level */
 275         { UBLOX_DISCARD, 8 },                                           /* 20 hAcc, vAcc */
 276         { UBLOX_END, 0 },                                               /* 28 */
 277 };
 278
 279 static void
 280 ao_ublox_parse_nav_posllh(void)
 281 {
 282         ao_ublox_parse(&nav_posllh, nav_posllh_packet);
 283 }
 284
 285 /*
 286  * NAV-SOL message parsing
 287  */
 288 static struct nav_sol {
 289         uint8_t         gps_fix;
 290         uint8_t         flags;
 291         uint8_t         nsat;
 292 } nav_sol;
 293
 294 static const struct ublox_packet_parse nav_sol_packet[] = {
 295         { UBLOX_DISCARD, 10 },                                          /* 0 iTOW, fTOW, week */
 296         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_sol, gps_fix) },                /* 10 gpsFix */
 297         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_sol, flags) },                  /* 11 flags */
 298         { UBLOX_DISCARD, 35 },                                          /* 12 ecefX, ecefY, ecefZ, pAcc, ecefVX, ecefVY, ecefVZ, sAcc, pDOP, reserved1 */
 299         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_sol, nsat) },                   /* 47 numSV */
 300         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                           /* 48 reserved2 */
 301         { UBLOX_END, 0 }
 302 };
 303
 304 #define NAV_SOL_FLAGS_GPSFIXOK          0
 305 #define NAV_SOL_FLAGS_DIFFSOLN          1
 306 #define NAV_SOL_FLAGS_WKNSET            2
 307 #define NAV_SOL_FLAGS_TOWSET            3
 308
 309 static void
 310 ao_ublox_parse_nav_sol(void)
 311 {
 312         ao_ublox_parse(&nav_sol, nav_sol_packet);
 313 }
 314
 315 /*
 316  * NAV-SVINFO message parsing
 317  */
 318
 319 static struct nav_svinfo {
 320         uint8_t num_ch;
 321         uint8_t flags;
 322 } nav_svinfo;
 323
 324 static const struct ublox_packet_parse nav_svinfo_packet[] = {
 325         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                           /* 0 iTOW */
 326         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo, num_ch) },              /* 4 numCh */
 327         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo, flags) },               /* 5 globalFlags */
 328         { UBLOX_DISCARD, 2 },                                           /* 6 reserved2 */
 329         { UBLOX_END, 0 }
 330 };
 331
 332 #define NAV_SVINFO_MAX_SAT      16
 333
 334 static struct nav_svinfo_sat {
 335         uint8_t chn;
 336         uint8_t svid;
 337         uint8_t flags;
 338         uint8_t quality;
 339         uint8_t cno;
 340 } nav_svinfo_sat[NAV_SVINFO_MAX_SAT];
 341
 342 static uint8_t  nav_svinfo_nsat;
 343
 344 static const struct ublox_packet_parse nav_svinfo_sat_packet[] = {
 345         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo_sat, chn) },             /* 8 + 12*N chn */
 346         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo_sat, svid) },            /* 9 + 12*N svid */
 347         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo_sat, flags) },           /* 10 + 12*N flags */
 348         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo_sat, quality) },         /* 11 + 12*N quality */
 349         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_svinfo_sat, cno) },             /* 12 + 12*N cno */
 350         { UBLOX_DISCARD, 7 },                                           /* 13 + 12*N elev, azim, prRes */
 351         { UBLOX_END, 0 }
 352 };
 353
 354 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_SVUSED             0
 355 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_DIFFCORR           1
 356 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_ORBITAVAIL         2
 357 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_ORBITEPH           3
 358 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_UNHEALTHY          4
 359 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_ORBITALM           5
 360 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_ORBITAOP           6
 361 #define NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_SMOOTHED           7
 362
 363 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_IDLE             0
 364 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_SEARCHING        1
 365 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_ACQUIRED         2
 366 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_UNUSABLE         3
 367 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_LOCKED           4
 368 #define NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_RUNNING          5
 369
 370 static void
 371 ao_ublox_parse_nav_svinfo(void)
 372 {
 373         uint8_t nsat;
 374         nav_svinfo_nsat = 0;
 375
 376         ao_ublox_parse(&nav_svinfo, nav_svinfo_packet);
 377         for (nsat = 0; nsat < nav_svinfo.num_ch && ao_ublox_len >= 12; nsat++) {
 378                 if (nsat < NAV_SVINFO_MAX_SAT) {
 379                         ao_ublox_parse(&nav_svinfo_sat[nav_svinfo_nsat++], nav_svinfo_sat_packet);
 380                 } else {
 381                         ublox_discard(12);
 382                 }
 383         }
 384 #if AO_UBLOX_DEBUG
 385         ao_gps_dbg(DBG_PROTO, "svinfo num_ch %d flags %02x\n", nav_svinfo.num_ch, nav_svinfo.flags);
 386         for (nsat = 0; nsat < nav_svinfo.num_ch; nsat++)
 387                 ao_gps_dbg(DBG_PROTO, "\t%d: chn %d svid %d flags %02x quality %d cno %d\n",
 388                             nsat,
 389                             nav_svinfo_sat[nsat].chn,
 390                             nav_svinfo_sat[nsat].svid,
 391                             nav_svinfo_sat[nsat].flags,
 392                             nav_svinfo_sat[nsat].quality,
 393                             nav_svinfo_sat[nsat].cno);
 394 #endif
 395 }
 396
 397 /*
 398  * NAV-TIMEUTC message parsing
 399  */
 400 static struct nav_timeutc {
 401         uint16_t        year;
 402         uint8_t         month;
 403         uint8_t         day;
 404         uint8_t         hour;
 405         uint8_t         min;
 406         uint8_t         sec;
 407         uint8_t         valid;
 408 } nav_timeutc;
 409
 410 #define NAV_TIMEUTC_VALID_TOW   0
 411 #define NAV_TIMEUTC_VALID_WKN   1
 412 #define NAV_TIMEUTC_VALID_UTC   2
 413
 414 static const struct ublox_packet_parse nav_timeutc_packet[] = {
 415         { UBLOX_DISCARD, 12 },                                          /* 0 iTOW, tAcc, nano */
 416         { UBLOX_U16, offsetof(struct nav_timeutc, year) },              /* 12 year */
 417         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, month) },              /* 14 month */
 418         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, day) },                /* 15 day */
 419         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, hour) },               /* 16 hour */
 420         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, min) },                /* 17 min */
 421         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, sec) },                /* 18 sec */
 422         { UBLOX_U8, offsetof(struct nav_timeutc, valid) },              /* 19 valid */
 423         { UBLOX_END, 0 }
 424 };
 425
 426 static void
 427 ao_ublox_parse_nav_timeutc(void)
 428 {
 429         ao_ublox_parse(&nav_timeutc, nav_timeutc_packet);
 430 }
 431
 432 /*
 433  * NAV-VELNED message parsing
 434  */
 435
 436 static struct nav_velned {
 437         int32_t         vel_d;
 438         uint32_t        g_speed;
 439         int32_t         heading;
 440 } nav_velned;
 441
 442 static const struct ublox_packet_parse nav_velned_packet[] = {
 443         { UBLOX_DISCARD, 12 },                                          /* 0 iTOW, velN, velE */
 444         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_velned, vel_d) },              /* 12 velD */
 445         { UBLOX_DISCARD, 4 },                                           /* 16 speed */
 446         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_velned, g_speed) },            /* 20 gSpeed */
 447         { UBLOX_U32, offsetof(struct nav_velned, heading) },            /* 24 heading */
 448         { UBLOX_DISCARD, 8 },                                           /* 28 sAcc, cAcc */
 449         { UBLOX_END, 0 }
 450 };
 451
 452 static void
 453 ao_ublox_parse_nav_velned(void)
 454 {
 455         ao_ublox_parse(&nav_velned, nav_velned_packet);
 456 }
 457
 458 /*
 459  * Set the protocol mode and baud rate
 460  */
 461
 462 static void
 463 ao_gps_delay(void)
 464 {
 465         uint8_t i;
 466
 467         /*
 468          * A bunch of nulls so the start bit
 469          * is clear
 470          */
 471
 472         for (i = 0; i < 64; i++)
 473                 ao_gps_putchar(0x00);
 474 }
 475
 476 static void
 477 ao_gps_setup(void)
 478 {
 479         uint8_t i, k;
 480
 481         ao_delay(AO_SEC_TO_TICKS(3));
 482
 483         ao_gps_dbg(DBG_INIT, "Set speed 9600\n");
 484         ao_gps_set_speed(AO_SERIAL_SPEED_9600);
 485
 486         /*
 487          * Send the baud-rate setting and protocol-setting
 488          * command three times
 489          */
 490         for (k = 0; k < 3; k++) {
 491                 ao_gps_delay();
 492
 493                 ao_gps_dbg(DBG_INIT, "Send initial setting\n");
 494                 for (i = 0; i < sizeof (ao_gps_set_nmea); i++)
 495                         ao_gps_putchar(ao_gps_set_nmea[i]);
 496         }
 497
 498         ao_gps_delay();
 499
 500 #if AO_SERIAL_SPEED_UBLOX != AO_SERIAL_SPEED_9600
 501         ao_gps_dbg(DBG_INIT, "Set speed high\n");
 502         /*
 503          * Increase the baud rate
 504          */
 505         ao_gps_set_speed(AO_SERIAL_SPEED_UBLOX);
 506 #endif
 507
 508         ao_gps_delay();
 509 }
 510
 511 static void
 512 ao_ublox_putstart(uint8_t class, uint8_t id, uint16_t len)
 513 {
 514         ao_ublox_init_cksum();
 515         ao_gps_putchar(0xb5);
 516         ao_gps_putchar(0x62);
 517         ao_ublox_put_u8(class);
 518         ao_ublox_put_u8(id);
 519         ao_ublox_put_u8((uint8_t) len);
 520         ao_ublox_put_u8((uint8_t) (len >> 8));
 521 }
 522
 523 static void
 524 ao_ublox_putend(void)
 525 {
 526         ao_gps_putchar(ao_ublox_cksum.a);
 527         ao_gps_putchar(ao_ublox_cksum.b);
 528 }
 529
 530 static void
 531 ao_ublox_set_message_rate(uint8_t class, uint8_t msgid, uint8_t rate)
 532 {
 533         ao_ublox_putstart(0x06, 0x01, 3);
 534         ao_ublox_put_u8(class);
 535         ao_ublox_put_u8(msgid);
 536         ao_ublox_put_u8(rate);
 537         ao_ublox_putend();
 538 }
 539
 540 static void
 541 ao_ublox_set_navigation_settings(uint16_t mask,
 542                                  uint8_t dyn_model,
 543                                  uint8_t fix_mode,
 544                                  int32_t fixed_alt,
 545                                  uint32_t fixed_alt_var,
 546                                  int8_t min_elev,
 547                                  uint8_t dr_limit,
 548                                  uint16_t pdop,
 549                                  uint16_t tdop,
 550                                  uint16_t pacc,
 551                                  uint16_t tacc,
 552                                  uint8_t static_hold_thresh,
 553                                  uint8_t dgps_time_out)
 554 {
 555         ao_ublox_putstart(UBLOX_CFG, UBLOX_CFG_NAV5, 36);
 556         ao_ublox_put_u16(mask);
 557         ao_ublox_put_u8(dyn_model);
 558         ao_ublox_put_u8(fix_mode);
 559         ao_ublox_put_i32(fixed_alt);
 560         ao_ublox_put_u32(fixed_alt_var);
 561         ao_ublox_put_i8(min_elev);
 562         ao_ublox_put_u8(dr_limit);
 563         ao_ublox_put_u16(pdop);
 564         ao_ublox_put_u16(tdop);
 565         ao_ublox_put_u16(pacc);
 566         ao_ublox_put_u16(tacc);
 567         ao_ublox_put_u8(static_hold_thresh);
 568         ao_ublox_put_u8(dgps_time_out);
 569         ao_ublox_put_u32(0);
 570         ao_ublox_put_u32(0);
 571         ao_ublox_put_u32(0);
 572         ao_ublox_putend();
 573 }
 574
 575
 576 /*
 577  * Disable all MON message
 578  */
 579 static const uint8_t ublox_disable_mon[] = {
 580         0x0b, 0x09, 0x02, 0x06, 0x07, 0x21, 0x08, 0x04
 581 };
 582
 583 /*
 584  * Disable all NAV messages. The desired
 585  * ones will be explicitly re-enabled
 586  */
 587
 588 static const uint8_t ublox_disable_nav[] = {
 589         0x60, 0x22, 0x31, 0x04, 0x40, 0x01, 0x02, 0x32,
 590         0x06, 0x03, 0x30, 0x20, 0x21, 0x11, 0x12
 591 };
 592
 593 /*
 594  * Enable enough messages to get all of the data we want
 595  */
 596 static const uint8_t ublox_enable_nav[] = {
 597         UBLOX_NAV_DOP,
 598         UBLOX_NAV_POSLLH,
 599         UBLOX_NAV_SOL,
 600         UBLOX_NAV_SVINFO,
 601         UBLOX_NAV_VELNED,
 602         UBLOX_NAV_TIMEUTC
 603 };
 604
 605 void
 606 ao_gps_set_rate(uint8_t rate)
 607 {
 608         uint8_t i;
 609         for (i = 0; i < sizeof (ublox_enable_nav); i++)
 610                 ao_ublox_set_message_rate(UBLOX_NAV, ublox_enable_nav[i], rate);
 611 }
 612
 613 void
 614 ao_gps(void)
 615 {
 616         uint8_t                 class, id;
 617         struct ao_ublox_cksum   cksum;
 618         uint8_t                 i;
 619         AO_TICK_TYPE            packet_start_tick;
 620         AO_TICK_TYPE            solution_tick = 0;
 621
 622         ao_gps_setup();
 623
 624         /* Disable all messages */
 625         for (i = 0; i < sizeof (ublox_disable_mon); i++)
 626                 ao_ublox_set_message_rate(0x0a, ublox_disable_mon[i], 0);
 627         for (i = 0; i < sizeof (ublox_disable_nav); i++)
 628                 ao_ublox_set_message_rate(UBLOX_NAV, ublox_disable_nav[i], 0);
 629
 630         /* Enable all of the messages we want */
 631         ao_gps_set_rate(1);
 632
 633         ao_ublox_set_navigation_settings((1 << UBLOX_CFG_NAV5_MASK_DYN) | (1 << UBLOX_CFG_NAV5_MASK_FIXMODE),
 634                                          UBLOX_CFG_NAV5_DYNMODEL_AIRBORNE_4G,
 635                                          UBLOX_CFG_NAV5_FIXMODE_3D,
 636                                          0,
 637                                          0,
 638                                          0,
 639                                          0,
 640                                          0,
 641                                          0,
 642                                          0,
 643                                          0,
 644                                          0,
 645                                          0);
 646
 647         for (;;) {
 648                 /* Locate the begining of the next record */
 649                 while (ao_ublox_byte() != (uint8_t) 0xb5)
 650                         ;
 651                 packet_start_tick = ao_tick_count;
 652
 653                 if (ao_ublox_byte() != (uint8_t) 0x62)
 654                         continue;
 655
 656                 ao_ublox_init_cksum();
 657
 658                 class = header_byte();
 659                 id = header_byte();
 660
 661                 /* Length */
 662                 ao_ublox_len = header_byte();
 663                 ao_ublox_len |= (uint16_t) ((uint16_t) header_byte() << 8);
 664
 665                 ao_gps_dbg(DBG_PROTO, "%6u class %02x id %02x len %d\n", packet_start_tick, class, id, ao_ublox_len);
 666
 667                 if (ao_ublox_len > 1023)
 668                         continue;
 669
 670                 switch (class) {
 671                 case UBLOX_NAV:
 672                         switch (id) {
 673                         case UBLOX_NAV_DOP:
 674                                 if (ao_ublox_len != 18)
 675                                         break;
 676                                 ao_ublox_parse_nav_dop();
 677                                 break;
 678                         case UBLOX_NAV_POSLLH:
 679                                 if (ao_ublox_len != 28)
 680                                         break;
 681                                 ao_ublox_parse_nav_posllh();
 682                                 break;
 683                         case UBLOX_NAV_SOL:
 684                                 if (ao_ublox_len != 52)
 685                                         break;
 686                                 ao_ublox_parse_nav_sol();
 687                                 solution_tick = packet_start_tick;
 688                                 break;
 689                         case UBLOX_NAV_SVINFO:
 690                                 if (ao_ublox_len < 8)
 691                                         break;
 692                                 ao_ublox_parse_nav_svinfo();
 693                                 break;
 694                         case UBLOX_NAV_VELNED:
 695                                 if (ao_ublox_len != 36)
 696                                         break;
 697                                 ao_ublox_parse_nav_velned();
 698                                 break;
 699                         case UBLOX_NAV_TIMEUTC:
 700                                 if (ao_ublox_len != 20)
 701                                         break;
 702                                 ao_ublox_parse_nav_timeutc();
 703                                 break;
 704                         }
 705                         break;
 706                 }
 707
 708                 if (ao_ublox_len != 0) {
 709                         ao_gps_dbg(DBG_PROTO, "len left %d\n", ao_ublox_len);
 710                         continue;
 711                 }
 712
 713                 /* verify checksum and end sequence */
 714                 cksum.a = ao_ublox_byte();
 715                 cksum.b = ao_ublox_byte();
 716                 if (ao_ublox_cksum.a != cksum.a || ao_ublox_cksum.b != cksum.b)
 717                         continue;
 718
 719                 switch (class) {
 720                 case UBLOX_NAV:
 721                         switch (id) {
 722                         case UBLOX_NAV_TIMEUTC:
 723                                 ao_mutex_get(&ao_gps_mutex);
 724                                 ao_gps_tick = solution_tick;
 725
 726                                 ao_gps_data.flags = 0;
 727                                 ao_gps_data.flags |= AO_GPS_RUNNING;
 728                                 if (nav_sol.gps_fix & (1 << NAV_SOL_FLAGS_GPSFIXOK)) {
 729                                         uint8_t nsat = nav_sol.nsat;
 730                                         ao_gps_data.flags |= AO_GPS_VALID | AO_GPS_COURSE_VALID;
 731                                         if (nsat > 15)
 732                                                 nsat = 15;
 733                                         ao_gps_data.flags |= nsat;
 734                                 }
 735                                 if (nav_timeutc.valid & (1 << NAV_TIMEUTC_VALID_UTC))
 736                                         ao_gps_data.flags |= AO_GPS_DATE_VALID;
 737
 738                                 AO_TELEMETRY_LOCATION_SET_ALTITUDE(&ao_gps_data, nav_posllh.alt_msl / 1000);
 739                                 ao_gps_data.latitude = nav_posllh.lat;
 740                                 ao_gps_data.longitude = nav_posllh.lon;
 741
 742                                 ao_gps_data.year = (uint8_t) (nav_timeutc.year - 2000);
 743                                 ao_gps_data.month = nav_timeutc.month;
 744                                 ao_gps_data.day = nav_timeutc.day;
 745
 746                                 ao_gps_data.hour = nav_timeutc.hour;
 747                                 ao_gps_data.minute = nav_timeutc.min;
 748                                 ao_gps_data.second = nav_timeutc.sec;
 749
 750                                 /* we report dop scaled by 10, but ublox provides dop scaled by 100
 751                                  */
 752                                 ao_gps_data.pdop = (uint8_t) (nav_dop.pdop / 10);
 753                                 ao_gps_data.hdop = (uint8_t) (nav_dop.hdop / 10);
 754                                 ao_gps_data.vdop = (uint8_t) (nav_dop.vdop / 10);
 755
 756                                 ao_gps_data.ground_speed = (uint16_t) nav_velned.g_speed;
 757                                 ao_gps_data.climb_rate = -(int16_t) nav_velned.vel_d;
 758                                 ao_gps_data.course = (uint8_t) (nav_velned.heading / 200000);
 759
 760                                 ao_gps_tracking_data.channels = 0;
 761
 762                                 struct ao_telemetry_satellite_info *dst = &ao_gps_tracking_data.sats[0];
 763                                 struct nav_svinfo_sat *src = &nav_svinfo_sat[0];
 764
 765                                 for (i = 0; i < nav_svinfo_nsat; i++) {
 766                                         if (!(src->flags & (1 << NAV_SVINFO_SAT_FLAGS_UNHEALTHY)) &&
 767                                             src->quality >= NAV_SVINFO_SAT_QUALITY_ACQUIRED)
 768                                         {
 769                                                 if (ao_gps_tracking_data.channels < AO_TELEMETRY_SATELLITE_MAX_SAT) {
 770                                                         dst->svid = src->svid;
 771                                                         dst->c_n_1 = src->cno;
 772                                                         dst++;
 773                                                         ao_gps_tracking_data.channels++;
 774                                                 }
 775                                         }
 776                                         src++;
 777                                 }
 778
 779                                 ao_mutex_put(&ao_gps_mutex);
 780                                 ao_gps_new = AO_GPS_NEW_DATA | AO_GPS_NEW_TRACKING;
 781                                 ao_wakeup(&ao_gps_new);
 782                                 break;
 783                         }
 784                         break;
 785                 }
 786         }
 787 }
 788
 789 #if AO_UBLOX_DEBUG
 790 static void ao_gps_option(void)
 791 {
 792         uint8_t r = (uint8_t) ao_cmd_hex();
 793         if (ao_cmd_status != ao_cmd_success) {
 794                 ao_cmd_status = ao_cmd_success;
 795                 ao_gps_show();
 796         } else {
 797                 ao_gps_dbg_enable = r;
 798                 printf ("gps debug set to %d\n", ao_gps_dbg_enable);
 799         }
 800 }
 801 #else
 802 #define ao_gps_option ao_gps_show
 803 #endif
 804
 805 const struct ao_cmds ao_gps_cmds[] = {
 806         { ao_gps_option,        "g\0Display GPS" },
 807         { 0, NULL },
 808 };
 809
 810 struct ao_task ao_gps_task;
 811
 812 void
 813 ao_gps_init(void)
 814 {
 815         ao_cmd_register(&ao_gps_cmds[0]);
 816         ao_add_task(&ao_gps_task, ao_gps, "gps");
 817 }