altos: Report nsat in view in APRS packet
[fw/altos] / src / drivers / ao_aprs.c
index 86f5f650e177eb4aecb474e134627ccce40f5027..c327c89702e8fc8a34c772a4752830a0c39a8d9f 100644 (file)
 #endif
 
 #include <ao_aprs.h>
-
-typedef int bool_t;
-typedef int32_t int32;
-#define false 0
-#define true 1
+#include <math.h>
 
 // Public methods, constants, and data structures for each class.
 
-void ddsInit();
-void ddsSetAmplitude (uint8_t amplitude);
-void ddsSetOutputScale (uint16_t amplitude);
-void ddsSetFSKFreq (uint32_t ftw0, uint32_t ftw1);
-void ddsSetFreq (uint32_t freq);
-void ddsSetFTW (uint32_t ftw);
-
-uint16_t sysCRC16(uint8_t *buffer, uint8_t length, uint16_t crc);
-
-uint8_t timeGetTicks();
-void timeInit();
-void timeSetDutyCycle (uint8_t dutyCycle);
-void timeUpdate();
-
-void tncInit();
-void tnc1200TimerTick();
-void tncTxByte (uint8_t value);
-void tncTxPacket(void);
-
-/** @} */
-
-/**
- *  @defgroup DDS AD9954 DDS (Direct Digital Synthesizer)
- *
- *  Functions to control the Analog Devices AD9954 DDS.
- *
- *  @{
- */
-
-/// Number of digits in DDS frequency to FTW conversion.
-#define DDS_FREQ_TO_FTW_DIGITS 9
-
-/// Array of multiplication factors used to convert frequency to the FTW.
-const uint32_t DDS_MULT[DDS_FREQ_TO_FTW_DIGITS] = { 11, 7, 7, 3, 4, 8, 4, 9, 1 };
+static void timeInit(void);
 
-/// Array of divisors used to convert frequency to the FTW.
-const uint32_t DDS_DIVISOR[DDS_FREQ_TO_FTW_DIGITS - 1] = { 10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000, 10000000, 100000000 };
-
-/// Lookup table to convert dB amplitude scale in 0.5 steps to a linear DDS scale factor.
-const uint16_t DDS_AMP_TO_SCALE[] = 
-{ 
-    16383, 15467, 14601, 13785, 13013, 12286, 11598, 10949, 10337, 9759, 9213, 8697, 
-    8211, 7752, 7318, 6909, 6522, 6157, 5813, 5488, 5181, 4891, 4617, 4359, 4115, 3885, 3668, 3463, 
-    3269, 3086, 2913, 2750, 2597, 2451, 2314, 2185, 2062, 1947, 1838, 1735, 1638 
-};
-
-
-/// Frequency Word List - 4.0KHz FM frequency deviation at 81.15MHz  (445.950MHz)
-const uint32_t freqTable[256] = 
-{
-    955418300, 955419456, 955420611, 955421765, 955422916, 955424065, 955425210, 955426351, 
-    955427488, 955428618, 955429743, 955430861, 955431971, 955433073, 955434166, 955435249, 
-    955436322, 955437385, 955438435, 955439474, 955440500, 955441513, 955442511, 955443495, 
-    955444464, 955445417, 955446354, 955447274, 955448176, 955449061, 955449926, 955450773, 
-    955451601, 955452408, 955453194, 955453960, 955454704, 955455426, 955456126, 955456803, 
-    955457457, 955458088, 955458694, 955459276, 955459833, 955460366, 955460873, 955461354, 
-    955461809, 955462238, 955462641, 955463017, 955463366, 955463688, 955463983, 955464250, 
-    955464489, 955464701, 955464884, 955465040, 955465167, 955465266, 955465337, 955465380, 
-    955465394, 955465380, 955465337, 955465266, 955465167, 955465040, 955464884, 955464701, 
-    955464489, 955464250, 955463983, 955463688, 955463366, 955463017, 955462641, 955462238, 
-    955461809, 955461354, 955460873, 955460366, 955459833, 955459276, 955458694, 955458088, 
-    955457457, 955456803, 955456126, 955455426, 955454704, 955453960, 955453194, 955452408, 
-    955451601, 955450773, 955449926, 955449061, 955448176, 955447274, 955446354, 955445417, 
-    955444464, 955443495, 955442511, 955441513, 955440500, 955439474, 955438435, 955437385, 
-    955436322, 955435249, 955434166, 955433073, 955431971, 955430861, 955429743, 955428618, 
-    955427488, 955426351, 955425210, 955424065, 955422916, 955421765, 955420611, 955419456, 
-    955418300, 955417144, 955415989, 955414836, 955413684, 955412535, 955411390, 955410249, 
-    955409113, 955407982, 955406857, 955405740, 955404629, 955403528, 955402435, 955401351, 
-    955400278, 955399216, 955398165, 955397126, 955396100, 955395088, 955394089, 955393105, 
-    955392136, 955391183, 955390246, 955389326, 955388424, 955387540, 955386674, 955385827, 
-    955385000, 955384192, 955383406, 955382640, 955381896, 955381174, 955380474, 955379797, 
-    955379143, 955378513, 955377906, 955377324, 955376767, 955376235, 955375728, 955375246, 
-    955374791, 955374362, 955373959, 955373583, 955373234, 955372912, 955372618, 955372350, 
-    955372111, 955371900, 955371716, 955371560, 955371433, 955371334, 955371263, 955371220, 
-    955371206, 955371220, 955371263, 955371334, 955371433, 955371560, 955371716, 955371900, 
-    955372111, 955372350, 955372618, 955372912, 955373234, 955373583, 955373959, 955374362, 
-    955374791, 955375246, 955375728, 955376235, 955376767, 955377324, 955377906, 955378513, 
-    955379143, 955379797, 955380474, 955381174, 955381896, 955382640, 955383406, 955384192, 
-    955385000, 955385827, 955386674, 955387540, 955388424, 955389326, 955390246, 955391183, 
-    955392136, 955393105, 955394089, 955395088, 955396100, 955397126, 955398165, 955399216, 
-    955400278, 955401351, 955402435, 955403528, 955404629, 955405740, 955406857, 955407982, 
-    955409113, 955410249, 955411390, 955412535, 955413684, 955414836, 955415989, 955417144
-};
-
-/**
- *  Set DDS frequency tuning word.  The output frequency is equal to RefClock * (ftw / 2 ^ 32).
- *
- *  @param ftw Frequency Tuning Word
- */
-void ddsSetFTW (uint32_t ftw)
-{
-    int        x = ftw - freqTable[0];
-    putchar (x > 0 ? 0xc0 : 0x40);
-}
+static void tncInit(void);
+static void tnc1200TimerTick(void);
 
 /** @} */
 
@@ -267,7 +173,7 @@ void ddsSetFTW (uint32_t ftw)
  *
  *    @return CRC-16 of buffer[0 .. length]
  */
-uint16_t sysCRC16(uint8_t *buffer, uint8_t length, uint16_t crc)
+static uint16_t sysCRC16(const uint8_t *buffer, uint8_t length, uint16_t crc)
 {
     uint8_t i, bit, value;
 
@@ -296,119 +202,19 @@ uint16_t sysCRC16(uint8_t *buffer, uint8_t length, uint16_t crc)
  *  @{
  */
 
-/// A counter that ticks every 100mS.
-uint8_t timeTicks;
-
-/// Counts the number of 104uS interrupts for a 100mS time period.
-uint16_t timeInterruptCount;
-
-/// Counts the number of 100mS time periods in 1 second.
-uint8_t time100ms;
-
-/// System time in seconds.
-uint8_t timeSeconds;
-
-/// System time in minutes.
-uint8_t timeMinutes;
-
-/// System time in hours.
-uint8_t timeHours;
-
-/// Desired LED duty cycle 0 to 9 where 0 = 0% and 9 = 90%.
-uint8_t timeDutyCycle;
-
-/// Current value of the timer 1 compare register used to generate 104uS interrupt rate (9600bps).
-uint16_t timeCompare;
-
 /// 16-bit NCO where the upper 8-bits are used to index into the frequency generation table.
-uint16_t timeNCO;
+static uint16_t timeNCO;
 
 /// Audio tone NCO update step (phase).
-uint16_t timeNCOFreq;
-
-/// Counter used to deciminate down from the 104uS to 833uS interrupt rate.  (9600 to 1200 baud) 
-uint8_t timeLowRateCount;
-
-/// Flag set true once per second.
-bool_t timeUpdateFlag;
-
-/// Flag that indicate the flight time should run.
-bool_t timeRunFlag;
-
-/// The change in the CCP_1 register for each 104uS (9600bps) interrupt period.
-#define TIME_RATE 125
-
-/**
- *   Running 8-bit counter that ticks every 100mS.
- *
- *   @return 100mS time tick
- */
-uint8_t timeGetTicks()
-{
-    return timeTicks;
-}
+static uint16_t timeNCOFreq;
 
 /**
  *   Initialize the real-time clock.
  */
-void timeInit()
+static void timeInit()
 {
-    timeTicks = 0;
-    timeInterruptCount = 0;
-//    time100mS = 0;
-    timeSeconds = 0;
-    timeMinutes = 0;
-    timeHours = 0;
-    timeCompare = TIME_RATE;
-    timeUpdateFlag = false;
     timeNCO = 0x00;
-    timeLowRateCount = 0;
     timeNCOFreq = 0x2000;
-    timeRunFlag = false;
-}
-
-/**
- *   Function return true once a second based on real-time clock.
- *
- *   @return true on one second tick; otherwise false
- */
-bool_t timeIsUpdate()
-{
-    if (timeUpdateFlag) 
-    {
-        timeUpdateFlag = false;
-        return true;
-    } // END if
-
-    return false;
-}
-
-/**
- *   Set a flag to indicate the flight time should run.  This flag is typically set when the payload
- *   lifts off.
- */
-void timeSetRunFlag()
-{
-    timeRunFlag = true;
-}
-
-/**
- *   Timer interrupt handler called every 104uS (9600 times/second).
- */
-void timeUpdate()
-{
-    // Setup the next interrupt for the operational mode.
-    timeCompare += TIME_RATE;
-
-    ddsSetFTW (freqTable[timeNCO >> 8]);
-
-    timeNCO += timeNCOFreq;
-
-    if (++timeLowRateCount == 8) 
-    {
-       timeLowRateCount = 0;
-       tnc1200TimerTick();
-    } // END if
 }
 
 /** @} */
@@ -425,7 +231,7 @@ void timeUpdate()
 #define TNC_TX_DELAY 45
 
 /// The size of the TNC output buffer.
-#define TNC_BUFFER_SIZE 80
+#define TNC_BUFFER_SIZE 40
 
 /// States that define the current mode of the 1200 bps (A-FSK) state machine.
 typedef enum
@@ -446,77 +252,71 @@ typedef enum
     TNC_TX_END
 } TNC_TX_1200BPS_STATE;
 
-/// Enumeration of the messages we can transmit. 
-typedef enum
-{
-    /// Startup message that contains software version information.
-    TNC_BOOT_MESSAGE,
-
-    /// Plain text status message.
-    TNC_STATUS,
-
-    /// Message that contains GPS NMEA-0183 $GPGGA message.
-    TNC_GGA,
-
-    /// Message that contains GPS NMEA-0183 $GPRMC message.
-    TNC_RMC
-}  TNC_MESSAGE_TYPE;
-
 /// AX.25 compliant packet header that contains destination, station call sign, and path.
 /// 0x76 for SSID-11, 0x78 for SSID-12
-uint8_t TNC_AX25_HEADER[30] = { 
-    'A' << 1, 'P' << 1, 'R' << 1, 'S' << 1, ' ' << 1, ' ' << 1, 0x60, \
-    'K' << 1, 'D' << 1, '7' << 1, 'S' << 1, 'Q' << 1, 'G' << 1, 0x76, \
-    'G' << 1, 'A' << 1, 'T' << 1, 'E' << 1, ' ' << 1, ' ' << 1, 0x60, \
-    'W' << 1, 'I' << 1, 'D' << 1, 'E' << 1, '3' << 1, ' ' << 1, 0x67, \
+static uint8_t TNC_AX25_HEADER[] = { 
+    'A' << 1, 'P' << 1, 'A' << 1, 'M' << 1, ' ' << 1, ' ' << 1, 0x60,
+    'N' << 1, '0' << 1, 'C' << 1, 'A' << 1, 'L' << 1, 'L' << 1, 0x78,
+    'W' << 1, 'I' << 1, 'D' << 1, 'E' << 1, '2' << 1, ' ' << 1, 0x65,
     0x03, 0xf0 };
 
+#define TNC_CALLSIGN_OFF       7
+#define TNC_CALLSIGN_LEN       6
+
+static void
+tncSetCallsign(void)
+{
+#ifndef AO_APRS_TEST
+       uint8_t i;
+
+       for (i = 0; i < TNC_CALLSIGN_LEN; i++) {
+               if (!ao_config.callsign[i])
+                       break;
+               TNC_AX25_HEADER[TNC_CALLSIGN_OFF + i] = ao_config.callsign[i] << 1;
+       }
+       for (; i < TNC_CALLSIGN_LEN; i++)
+               TNC_AX25_HEADER[TNC_CALLSIGN_OFF + i] = ' ' << 1;
+#endif
+}
 
 /// The next bit to transmit.
-uint8_t tncTxBit;
+static uint8_t tncTxBit;
 
 /// Current mode of the 1200 bps state machine.
-TNC_TX_1200BPS_STATE tncMode;
+static TNC_TX_1200BPS_STATE tncMode;
 
 /// Counter for each bit (0 - 7) that we are going to transmit.
-uint8_t tncBitCount;
+static uint8_t tncBitCount;
 
 /// A shift register that holds the data byte as we bit shift it for transmit.
-uint8_t tncShift;
+static uint8_t tncShift;
 
 /// Index into the APRS header and data array for each byte as we transmit it.
-uint8_t tncIndex;
+static uint8_t tncIndex;
 
 /// The number of bytes in the message portion of the AX.25 message.
-uint8_t tncLength;
+static uint8_t tncLength;
 
 /// A copy of the last 5 bits we've transmitted to determine if we need to bit stuff on the next bit.
-uint8_t tncBitStuff;
-
-/// Pointer to TNC buffer as we save each byte during message preparation.
-uint8_t *tncBufferPnt;
-
-/// The type of message to tranmit in the next packet.
-TNC_MESSAGE_TYPE tncPacketType;
+static uint8_t tncBitStuff;
 
 /// Buffer to hold the message portion of the AX.25 packet as we prepare it.
-uint8_t tncBuffer[TNC_BUFFER_SIZE];
+static uint8_t tncBuffer[TNC_BUFFER_SIZE];
 
 /** 
  *   Initialize the TNC internal variables.
  */
-void tncInit()
+static void tncInit()
 {
     tncTxBit = 0;
     tncMode = TNC_TX_READY;
-    tncPacketType = TNC_BOOT_MESSAGE;
 }
 
 /**
  *   Method that is called every 833uS to transmit the 1200bps A-FSK data stream.
  *   The provides the pre and postamble as well as the bit stuffed data stream.
  */
-void tnc1200TimerTick()
+static void tnc1200TimerTick()
 {
     // Set the A-FSK frequency.
     if (tncTxBit == 0x00)
@@ -680,55 +480,123 @@ void tnc1200TimerTick()
     } // END switch
 }
 
+static void tncCompressInt(uint8_t *dest, int32_t value, int len) {
+       int i;
+       for (i = len - 1; i >= 0; i--) {
+               dest[i] = value % 91 + 33;
+               value /= 91;
+       }
+}
+
+static int ao_num_sats(void)
+{
+    int i;
+    int n = 0;
+
+    for (i = 0; i < ao_gps_tracking_data.channels; i++) {
+       if (ao_gps_tracking_data.sats[i].svid)
+           n++;
+    }
+    return n;
+}
+
+static int tncComment(uint8_t *buf)
+{
+#if HAS_ADC
+       struct ao_data packet;
+       
+       ao_arch_critical(ao_data_get(&packet););
+
+       int16_t battery = ao_battery_decivolt(packet.adc.v_batt);
+       int16_t apogee = ao_ignite_decivolt(AO_SENSE_DROGUE(&packet));
+       int16_t main = ao_ignite_decivolt(AO_SENSE_MAIN(&packet));
+
+       return sprintf((char *) buf,
+                      "S: %d B:%d.%d A:%d.%d M:%d.%d",
+                      ao_num_sats(),
+                      battery/10,
+                      battery % 10,
+                      apogee/10,
+                      apogee%10,
+                      main/10,
+                      main%10);
+#else
+       return sprintf((char *) buf,
+                      "S: %d", ao_num_sats());
+#endif
+}
+
 /**
- *   Generate the plain text position packet. Data is written through the tncTxByte
- *   callback function
+ *   Generate the plain text position packet.
  */
-void tncPositionPacket(void)
+static int tncPositionPacket(void)
 {
-    int32_t    latitude = 45.4694766 * 10000000;
-    int32_t    longitude = -122.7376250 * 10000000;
-    uint32_t   altitude = 10000;
-    uint16_t   lat_deg;
-    uint16_t   lon_deg;
-    uint16_t   lat_min;
-    uint16_t   lat_frac;
-    uint16_t   lon_min;
-    uint16_t   lon_frac;
-    int                c;
-
-    char       lat_sign = 'N', lon_sign = 'E';
-
-    if (latitude < 0) {
-       lat_sign = 'S';
-       latitude = -latitude;
+    int32_t    latitude = 0;
+    int32_t    longitude = 0;
+    int32_t    altitude = 0;
+    uint8_t    *buf;
+
+    if (ao_gps_data.flags & AO_GPS_VALID) {
+       latitude = ao_gps_data.latitude;
+       longitude = ao_gps_data.longitude;
+       altitude = ao_gps_data.altitude;
+       if (altitude < 0)
+           altitude = 0;
     }
 
-    if (longitude < 0) {
-       lon_sign = 'W';
-       longitude = -longitude;
-    }
+    altitude = (altitude * (int32_t) 10000 + (3048/2)) / (int32_t) 3048;
+    
+    buf = tncBuffer;
+    *buf++ = '!';
+
+    /* Symbol table ID */
+    *buf++ = '/';
+
+    latitude = ((uint64_t) 380926 * (900000000 - latitude)) / 10000000;
+    longitude = ((uint64_t) 190463 * (1800000000 + longitude)) / 10000000;
+
+#define ALTITUDE_LOG_BASE      0.001998002662673f      /* log(1.002) */
+
+    altitude = logf((float) altitude) * (1/ALTITUDE_LOG_BASE);
+
+    tncCompressInt(buf, latitude, 4);
+    buf += 4;
+    tncCompressInt(buf, longitude, 4);
+    buf += 4;
+
+    /* Symbol code */
+    *buf++ = '\'';
 
-    lat_deg = latitude / 10000000;
-    latitude -= lat_deg * 10000000;
-    latitude *= 60;
-    lat_min = latitude / 10000000;
-    latitude -= lat_min * 10000000;
-    lat_frac = (latitude + 50000) / 100000;
-
-    lon_deg = longitude / 10000000;
-    longitude -= lon_deg * 10000000;
-    longitude *= 60;
-    lon_min = longitude / 10000000;
-    longitude -= lon_min * 10000000;
-    lon_frac = (longitude + 50000) / 100000;
-
-    c = sprintf ((char *) tncBufferPnt, "=%02u%02u.%02u%c\\%03u%02u.%02u%cO /A=%06u\015",
-               lat_deg, lat_min, lat_frac, lat_sign,
-               lon_deg, lon_min, lon_frac, lon_sign,
-               altitude * 100 / 3048);
-    tncBufferPnt += c;
-    tncLength += c;
+    tncCompressInt(buf, altitude, 2);
+    buf += 2;
+
+    *buf++ = 33 + ((1 << 5) | (2 << 3));
+
+    buf += tncComment(buf);
+
+    return buf - tncBuffer;
+}
+
+static int16_t
+tncFill(uint8_t *buf, int16_t len)
+{
+    int16_t    l = 0;
+    uint8_t    b;
+    uint8_t    bit;
+
+    while (tncMode != TNC_TX_READY && l < len) {
+       b = 0;
+       for (bit = 0; bit < 8; bit++) {
+           b = b << 1 | (timeNCO >> 15);
+           timeNCO += timeNCOFreq;
+       }
+       *buf++ = b;
+       l++;
+       tnc1200TimerTick();
+    }
+    if (tncMode == TNC_TX_READY)
+       l = -l;
+    return l;
 }
 
 /** 
@@ -737,28 +605,23 @@ void tncPositionPacket(void)
  *
  *    @param dataMode enumerated type that specifies 1200bps A-FSK or 9600bps FSK
  */
-void tncTxPacket(void)
+void ao_aprs_send(void)
 {
     uint16_t crc;
 
-    // Set a pointer to our TNC output buffer.
-    tncBufferPnt = tncBuffer;
-
-    // Set the message length counter.
-    tncLength = 0;
+    timeInit();
+    tncInit();
+    tncSetCallsign();
 
-    tncPositionPacket();
+    tncLength = tncPositionPacket();
 
     // Calculate the CRC for the header and message.
     crc = sysCRC16(TNC_AX25_HEADER, sizeof(TNC_AX25_HEADER), 0xffff);
     crc = sysCRC16(tncBuffer, tncLength, crc ^ 0xffff);
 
     // Save the CRC in the message.
-    *tncBufferPnt++ = crc & 0xff;
-    *tncBufferPnt = (crc >> 8) & 0xff;
-
-    // Update the length to include the CRC bytes.
-    tncLength += 2;
+    tncBuffer[tncLength++] = crc & 0xff;
+    tncBuffer[tncLength++] = (crc >> 8) & 0xff;
 
     // Prepare the variables that are used in the real-time clock interrupt.
     tncBitCount = 0;
@@ -767,19 +630,7 @@ void tncTxPacket(void)
     tncIndex = 0;
     tncMode = TNC_TX_SYNC;
 
-    // Turn on the PA chain.
-//    output_high (IO_PTT);
-
-    // Wait for the PA chain to power up.
-//    delay_ms (10);
-
-    // Key the DDS.
-//    output_high (IO_OSK);
-
-    // Log the battery and reference voltage just after we key the transmitter.
-//    sysLogVoltage();
-    while (tncMode != TNC_TX_READY)
-       timeUpdate();
+    ao_radio_send_aprs(tncFill);
 }
 
 /** @} */