altos: Hook APRS up to the radio
[fw/altos] / src / drivers / ao_cc1120.c
index 501b937004c1cd0264409f6a61a7ff9775f48d2b..ed26e28d3fbea55b4a25c91767b8ab09793bc8a7 100644 (file)
@@ -21,6 +21,9 @@
 #include <ao_fec.h>
 #include <ao_packet.h>
 
+#define AO_RADIO_MAX_RECV      sizeof(struct ao_packet)
+#define AO_RADIO_MAX_SEND      sizeof(struct ao_packet)
+
 uint8_t ao_radio_wake;
 uint8_t ao_radio_mutex;
 uint8_t ao_radio_abort;
@@ -29,17 +32,11 @@ uint8_t ao_radio_in_recv;
 #define CC1120_DEBUG   AO_FEC_DEBUG
 #define CC1120_TRACE   0
 
-#if CC1120_TRACE
-#define fec_dump_bytes(b,l,n) ao_fec_dump_bytes(b,l,n)
-#else
-#define fec_dump_bytes(b,l,n)
-#endif
-
-const uint32_t ao_radio_cal = 0x6ca333;
+extern const uint32_t  ao_radio_cal;
 
 #define FOSC   32000000
 
-#define ao_radio_select()      ao_spi_get_mask(AO_CC1120_SPI_CS_PORT,(1 << AO_CC1120_SPI_CS_PIN),AO_CC1120_SPI_BUS)
+#define ao_radio_select()      ao_spi_get_mask(AO_CC1120_SPI_CS_PORT,(1 << AO_CC1120_SPI_CS_PIN),AO_CC1120_SPI_BUS,AO_SPI_SPEED_1MHz)
 #define ao_radio_deselect()    ao_spi_put_mask(AO_CC1120_SPI_CS_PORT,(1 << AO_CC1120_SPI_CS_PIN),AO_CC1120_SPI_BUS)
 #define ao_radio_spi_send(d,l) ao_spi_send((d), (l), AO_CC1120_SPI_BUS)
 #define ao_radio_spi_send_fixed(d,l) ao_spi_send_fixed((d), (l), AO_CC1120_SPI_BUS)
@@ -166,7 +163,7 @@ ao_radio_fifo_read(uint8_t *data, uint8_t len)
 }
 
 static uint8_t
-ao_radio_fifo_write(uint8_t *data, uint8_t len)
+ao_radio_fifo_write_start(void)
 {
        uint8_t addr = ((0 << CC1120_READ)  |
                        (1 << CC1120_BURST) |
@@ -175,24 +172,28 @@ ao_radio_fifo_write(uint8_t *data, uint8_t len)
 
        ao_radio_select();
        ao_radio_duplex(&addr, &status, 1);
-       ao_radio_spi_send(data, len);
+       return status;
+}
+
+static inline uint8_t ao_radio_fifo_write_stop(uint8_t status) {
        ao_radio_deselect();
        return status;
 }
 
 static uint8_t
-ao_radio_fifo_write_fixed(uint8_t data, uint8_t len)
+ao_radio_fifo_write(uint8_t *data, uint8_t len)
 {
-       uint8_t addr = ((0 << CC1120_READ)  |
-                       (1 << CC1120_BURST) |
-                       CC1120_FIFO);
-       uint8_t status;
+       uint8_t status = ao_radio_fifo_write_start();
+       ao_radio_spi_send(data, len);
+       return ao_radio_fifo_write_stop(status);
+}
 
-       ao_radio_select();
-       ao_radio_duplex(&addr, &status, 1);
+static uint8_t
+ao_radio_fifo_write_fixed(uint8_t data, uint8_t len)
+{
+       uint8_t status = ao_radio_fifo_write_start();
        ao_radio_spi_send_fixed(data, len);
-       ao_radio_deselect();
-       return status;
+       return ao_radio_fifo_write_stop(status);
 }
 
 static uint8_t
@@ -322,12 +323,12 @@ static const uint16_t packet_rx_setup[] = {
 /*
  * For our RDF beacon, set the symbol rate to 2kBaud (for a 1kHz tone)
  *
- *              (2**20 - DATARATE_M) * 2 ** DATARATE_E
+ *              (2**20 + DATARATE_M) * 2 ** DATARATE_E
  *     Rdata = -------------------------------------- * fosc
  *                          2 ** 39
  *
- *     DATARATE_M = 511705
- *     DATARATE_E = 6
+ *     DATARATE_M = 25166
+ *     DATARATE_E = 5
  *
  * To make the tone last for 200ms, we need 2000 * .2 = 400 bits or 50 bytes
  */
@@ -357,7 +358,64 @@ static const uint16_t rdf_setup[] = {
                                 (0 << CC1120_PKT_CFG0_UART_SWAP_EN)),
 };
 
-static uint8_t ao_radio_mode;
+/*
+ * APRS deviation is 5kHz
+ *
+ *     fdev = fosc >> 24 * (256 + dev_m) << dev_e
+ *
+ *             32e6Hz / (2 ** 24) * (256 + 71) * (2 ** 3) = 4989
+ */
+
+#define APRS_DEV_E     3
+#define APRS_DEV_M     71
+#define APRS_PACKET_LEN        50
+
+/*
+ * For our APRS beacon, set the symbol rate to 9.6kBaud (8x oversampling for 1200 baud data rate)
+ *
+ *              (2**20 + DATARATE_M) * 2 ** DATARATE_E
+ *     Rdata = -------------------------------------- * fosc
+ *                          2 ** 39
+ *
+ *     DATARATE_M = 239914
+ *     DATARATE_E = 7
+ *
+ *     Rdata = 9599.998593330383301
+ *
+ */
+#define APRS_DRATE_E   5
+#define APRS_DRATE_M   25166
+
+static const uint16_t aprs_setup[] = {
+       CC1120_DEVIATION_M,     APRS_DEV_M,
+       CC1120_MODCFG_DEV_E,    ((CC1120_MODCFG_DEV_E_MODEM_MODE_NORMAL << CC1120_MODCFG_DEV_E_MODEM_MODE) |
+                                (CC1120_MODCFG_DEV_E_MOD_FORMAT_2_GFSK << CC1120_MODCFG_DEV_E_MOD_FORMAT) |
+                                (APRS_DEV_E << CC1120_MODCFG_DEV_E_DEV_E)),
+       CC1120_DRATE2,          ((APRS_DRATE_E << CC1120_DRATE2_DATARATE_E) |
+                                (((APRS_DRATE_M >> 16) & CC1120_DRATE2_DATARATE_M_19_16_MASK) << CC1120_DRATE2_DATARATE_M_19_16)),
+       CC1120_DRATE1,          ((APRS_DRATE_M >> 8) & 0xff),
+       CC1120_DRATE0,          ((APRS_DRATE_M >> 0) & 0xff),
+       CC1120_PKT_CFG2,        ((CC1120_PKT_CFG2_CCA_MODE_ALWAYS_CLEAR << CC1120_PKT_CFG2_CCA_MODE) |
+                                (CC1120_PKT_CFG2_PKT_FORMAT_NORMAL << CC1120_PKT_CFG2_PKT_FORMAT)),
+       CC1120_PKT_CFG1,        ((0 << CC1120_PKT_CFG1_WHITE_DATA) |
+                                (CC1120_PKT_CFG1_ADDR_CHECK_CFG_NONE << CC1120_PKT_CFG1_ADDR_CHECK_CFG) |
+                                (CC1120_PKT_CFG1_CRC_CFG_DISABLED << CC1120_PKT_CFG1_CRC_CFG) |
+                                (0 << CC1120_PKT_CFG1_APPEND_STATUS)),
+};
+
+#define AO_PKT_CFG0_INFINITE ((0 << CC1120_PKT_CFG0_RESERVED7) |       \
+                             (CC1120_PKT_CFG0_LENGTH_CONFIG_INFINITE << CC1120_PKT_CFG0_LENGTH_CONFIG) | \
+                             (0 << CC1120_PKT_CFG0_PKG_BIT_LEN) |      \
+                             (0 << CC1120_PKT_CFG0_UART_MODE_EN) |     \
+                             (0 << CC1120_PKT_CFG0_UART_SWAP_EN))
+
+#define AO_PKT_CFG0_FIXED ((0 << CC1120_PKT_CFG0_RESERVED7) |          \
+                          (CC1120_PKT_CFG0_LENGTH_CONFIG_FIXED << CC1120_PKT_CFG0_LENGTH_CONFIG) | \
+                          (0 << CC1120_PKT_CFG0_PKG_BIT_LEN) |         \
+                          (0 << CC1120_PKT_CFG0_UART_MODE_EN) |        \
+                          (0 << CC1120_PKT_CFG0_UART_SWAP_EN))
+
+static uint16_t ao_radio_mode;
 
 #define AO_RADIO_MODE_BITS_PACKET      1
 #define AO_RADIO_MODE_BITS_PACKET_TX   2
@@ -365,17 +423,22 @@ static uint8_t ao_radio_mode;
 #define AO_RADIO_MODE_BITS_TX_FINISH   8
 #define AO_RADIO_MODE_BITS_PACKET_RX   16
 #define AO_RADIO_MODE_BITS_RDF         32
+#define AO_RADIO_MODE_BITS_APRS                64
+#define AO_RADIO_MODE_BITS_INFINITE    128
+#define AO_RADIO_MODE_BITS_FIXED       256
 
 #define AO_RADIO_MODE_NONE             0
 #define AO_RADIO_MODE_PACKET_TX_BUF    (AO_RADIO_MODE_BITS_PACKET | AO_RADIO_MODE_BITS_PACKET_TX | AO_RADIO_MODE_BITS_TX_BUF)
 #define AO_RADIO_MODE_PACKET_TX_FINISH (AO_RADIO_MODE_BITS_PACKET | AO_RADIO_MODE_BITS_PACKET_TX | AO_RADIO_MODE_BITS_TX_FINISH)
 #define AO_RADIO_MODE_PACKET_RX                (AO_RADIO_MODE_BITS_PACKET | AO_RADIO_MODE_BITS_PACKET_RX)
 #define AO_RADIO_MODE_RDF              (AO_RADIO_MODE_BITS_RDF | AO_RADIO_MODE_BITS_TX_FINISH)
+#define AO_RADIO_MODE_APRS_BUF         (AO_RADIO_MODE_BITS_APRS | AO_RADIO_MODE_BITS_INFINITE)
+#define AO_RADIO_MODE_APRS_FINISH      (AO_RADIO_MODE_BITS_APRS | AO_RADIO_MODE_BITS_FIXED)
 
 static void
-ao_radio_set_mode(uint8_t new_mode)
+ao_radio_set_mode(uint16_t new_mode)
 {
-       uint8_t changes;
+       uint16_t changes;
        int i;
 
        if (new_mode == ao_radio_mode)
@@ -403,6 +466,17 @@ ao_radio_set_mode(uint8_t new_mode)
        if (changes & AO_RADIO_MODE_BITS_RDF)
                for (i = 0; i < sizeof (rdf_setup) / sizeof (rdf_setup[0]); i += 2)
                        ao_radio_reg_write(rdf_setup[i], rdf_setup[i+1]);
+
+       if (changes & AO_RADIO_MODE_BITS_APRS)
+               for (i = 0; i < sizeof (aprs_setup) / sizeof (aprs_setup[0]); i += 2)
+                       ao_radio_reg_write(aprs_setup[i], aprs_setup[i+1]);
+
+       if (changes & AO_RADIO_MODE_BITS_INFINITE)
+               ao_radio_reg_write(CC1120_PKT_CFG0, AO_PKT_CFG0_INFINITE);
+
+       if (changes & AO_RADIO_MODE_BITS_FIXED)
+               ao_radio_reg_write(CC1120_PKT_CFG0, AO_PKT_CFG0_FIXED);
+
        ao_radio_mode = new_mode;
 }
 
@@ -429,11 +503,21 @@ ao_radio_setup(void)
        ao_radio_configured = 1;
 }
 
+static void
+ao_radio_set_len(uint8_t len)
+{
+       static uint8_t  last_len;
+
+       if (len != last_len) {
+               ao_radio_reg_write(CC1120_PKT_LEN, len);
+               last_len = len;
+       }
+}
+
 static void
 ao_radio_get(uint8_t len)
 {
        static uint32_t last_radio_setting;
-       static uint8_t  last_len;
 
        ao_mutex_get(&ao_radio_mutex);
        if (!ao_radio_configured)
@@ -444,38 +528,68 @@ ao_radio_get(uint8_t len)
                ao_radio_reg_write(CC1120_FREQ0, ao_config.radio_setting);
                last_radio_setting = ao_config.radio_setting;
        }
-       if (len != last_len) {
-               ao_radio_reg_write(CC1120_PKT_LEN, len);
-               last_len = len;
-       }
+       ao_radio_set_len(len);
 }
 
 #define ao_radio_put() ao_mutex_put(&ao_radio_mutex)
 
-void
-ao_radio_rdf(uint8_t len)
+static void
+ao_rdf_start(uint8_t len)
 {
-       int i;
-
        ao_radio_abort = 0;
        ao_radio_get(len);
 
        ao_radio_set_mode(AO_RADIO_MODE_RDF);
        ao_radio_wake = 0;
 
-       ao_radio_fifo_write_fixed(ao_radio_rdf_value, len);
+}
 
+static void
+ao_rdf_run(void)
+{
        ao_radio_start_tx();
 
-       cli();
+       ao_arch_block_interrupts();
        while (!ao_radio_wake && !ao_radio_abort)
                ao_sleep(&ao_radio_wake);
-       sei();
+       ao_arch_release_interrupts();
        if (!ao_radio_wake)
                ao_radio_idle();
        ao_radio_put();
 }
 
+void
+ao_radio_rdf(void)
+{
+       ao_rdf_start(AO_RADIO_RDF_LEN);
+
+       ao_radio_fifo_write_fixed(ao_radio_rdf_value, AO_RADIO_RDF_LEN);
+
+       ao_rdf_run();
+}
+
+void
+ao_radio_continuity(uint8_t c)
+{
+       uint8_t i;
+       uint8_t status;
+
+       ao_rdf_start(AO_RADIO_CONT_TOTAL_LEN);
+
+       status = ao_radio_fifo_write_start();
+       for (i = 0; i < 3; i++) {
+               ao_radio_spi_send_fixed(0x00, AO_RADIO_CONT_PAUSE_LEN);
+               if (i < c)
+                       ao_radio_spi_send_fixed(ao_radio_rdf_value, AO_RADIO_CONT_TONE_LEN);
+               else
+                       ao_radio_spi_send_fixed(0x00, AO_RADIO_CONT_TONE_LEN);
+       }
+       ao_radio_spi_send_fixed(0x00, AO_RADIO_CONT_PAUSE_LEN);
+       status = ao_radio_fifo_write_stop(status);
+       (void) status;
+       ao_rdf_run();
+}
+
 void
 ao_radio_rdf_abort(void)
 {
@@ -484,10 +598,10 @@ ao_radio_rdf_abort(void)
 }
 
 static void
-ao_radio_test(void)
+ao_radio_test_cmd(void)
 {
        uint8_t mode = 2;
-       uint8_t radio_on;
+       static uint8_t radio_on;
        ao_cmd_white();
        if (ao_cmd_lex_c != '\n') {
                ao_cmd_decimal();
@@ -528,18 +642,37 @@ ao_radio_test(void)
        }
 }
 
+static uint8_t
+ao_radio_wait_tx(uint8_t wait_fifo)
+{
+       uint8_t fifo_space = 0;
+
+       do {
+               ao_radio_wake = 0;
+               ao_arch_block_interrupts();
+               while (!ao_radio_wake)
+                       ao_sleep(&ao_radio_wake);
+               ao_arch_release_interrupts();
+               if (!wait_fifo)
+                       return 0;
+               fifo_space = ao_radio_tx_fifo_space();
+       } while (!fifo_space);
+       return fifo_space;
+}
+
+static uint8_t tx_data[(AO_RADIO_MAX_SEND + 4) * 2];
+
 void
 ao_radio_send(const void *d, uint8_t size)
 {
        uint8_t         marc_status;
-       static uint8_t  encode[256];
-       uint8_t         *e = encode;
+       uint8_t         *e = tx_data;
        uint8_t         encode_len;
        uint8_t         this_len;
        uint8_t         started = 0;
        uint8_t         fifo_space;
 
-       encode_len = ao_fec_encode(d, size, encode);
+       encode_len = ao_fec_encode(d, size, tx_data);
 
        ao_radio_get(encode_len);
 
@@ -566,28 +699,61 @@ ao_radio_send(const void *d, uint8_t size)
                        ao_exti_enable(AO_CC1120_INT_PORT, AO_CC1120_INT_PIN);
                }
                        
-               do {
-                       ao_radio_wake = 0;
-                       cli();
-                       while (!ao_radio_wake)
-                               ao_sleep(&ao_radio_wake);
-                       sei();
-                       if (!encode_len)
-                               break;
-                       fifo_space = ao_radio_tx_fifo_space();
-               } while (!fifo_space);
+               fifo_space = ao_radio_wait_tx(encode_len != 0);
        }
        ao_radio_put();
 }
 
-#define AO_RADIO_MAX_RECV      90
+#define AO_RADIO_LOTS  64
 
-uint8_t        rx_data[(AO_RADIO_MAX_RECV + 4) * 2 * 8];
-uint16_t       rx_data_count;
-uint16_t       rx_data_consumed;
-uint16_t rx_data_cur;
-uint8_t        rx_ignore;
-uint8_t        rx_waiting;
+void
+ao_radio_send_lots(ao_radio_fill_func fill)
+{
+       uint8_t buf[AO_RADIO_LOTS], *b;
+       int     cnt;
+       int     total = 0;
+       uint8_t done = 0;
+       uint8_t started = 0;
+       uint8_t fifo_space;
+
+       ao_radio_get(0xff);
+       fifo_space = CC1120_FIFO_SIZE;
+       while (!done) {
+               cnt = (*fill)(buf, sizeof(buf));
+               if (cnt < 0) {
+                       done = 1;
+                       cnt = -cnt;
+               }
+               total += cnt;
+               if (done) {
+                       ao_radio_set_len(total & 0xff);
+                       ao_radio_set_mode(AO_RADIO_MODE_APRS_FINISH);
+               } else
+                       ao_radio_set_mode(AO_RADIO_MODE_APRS_BUF);
+               b = buf;
+               while (cnt) {
+                       uint8_t this_len = cnt;
+                       if (this_len > fifo_space)
+                               this_len = fifo_space;
+                       ao_radio_fifo_write(b, this_len);
+                       b += this_len;
+                       cnt -= this_len;
+                       if (!started) {
+                               ao_radio_start_tx();
+                               started = 1;
+                       }
+                       fifo_space = ao_radio_wait_tx(!done || cnt);
+               }
+       }
+       ao_radio_put();
+}
+
+static uint8_t rx_data[(AO_RADIO_MAX_RECV + 4) * 2 * 8];
+static uint16_t        rx_data_count;
+static uint16_t        rx_data_consumed;
+static uint16_t rx_data_cur;
+static uint8_t rx_ignore;
+static uint8_t rx_waiting;
 
 #if AO_PROFILE
 static uint32_t        rx_start_tick, rx_packet_tick, rx_done_tick, rx_last_done_tick;
@@ -611,8 +777,10 @@ ao_radio_rx_isr(void)
                        rx_data[rx_data_cur++] = d;
                if (rx_waiting && rx_data_cur - rx_data_consumed >= AO_FEC_DECODE_BLOCK) {
 #if AO_PROFILE
-                       if (rx_data_consumed == 0)
+                       if (!rx_packet_tick)
                                rx_packet_tick = ao_profile_tick();
+                       if (rx_data_cur < rx_data_count)
+                               return;
 #endif
                        rx_waiting = 0;
                        ao_wakeup(&ao_radio_wake);
@@ -625,17 +793,20 @@ ao_radio_rx_isr(void)
 static uint16_t
 ao_radio_rx_wait(void)
 {
-       cli();
+       ao_arch_block_interrupts();
        rx_waiting = 1;
        while (rx_data_cur - rx_data_consumed < AO_FEC_DECODE_BLOCK &&
               !ao_radio_abort) {
                ao_sleep(&ao_radio_wake);
        }
        rx_waiting = 0;
-       sei();
+       ao_arch_release_interrupts();
        if (ao_radio_abort)
                return 0;
        rx_data_consumed += AO_FEC_DECODE_BLOCK;
+#if AO_PROFILE
+       return rx_data_cur - rx_data_consumed;
+#endif
        return AO_FEC_DECODE_BLOCK;
 }
 
@@ -655,6 +826,7 @@ ao_radio_recv(__xdata void *d, uint8_t size)
        }
 #if AO_PROFILE
        rx_start_tick = ao_profile_tick();
+       rx_packet_tick = 0;
 #endif
        len = size + 2;                 /* CRC bytes */
        len += 1 + ~(len & 1);          /* 1 or two pad bytes */
@@ -692,16 +864,11 @@ ao_radio_recv(__xdata void *d, uint8_t size)
 
        /* Convert from 'real' rssi to cc1111-style values */
 
-       rssi = (((int8_t) ao_radio_reg_read(CC1120_RSSI1)) + 74) * 2;
+       rssi = AO_RADIO_FROM_RSSI(ao_radio_reg_read(CC1120_RSSI1));
 
        ao_radio_put();
 
-       /* Construct final packet */
-
-       if (ret && ((uint8_t *) d)[size] == 0 && ((uint8_t *)d)[size+1] == 0)
-               ((uint8_t *) d)[size + 1] = 0x80;
-       else
-               ((uint8_t *) d)[size + 1] = 0x00;
+       /* Store the received RSSI value; the crc-OK byte is already done */
 
        ((uint8_t *) d)[size] = (uint8_t) rssi;
 
@@ -966,7 +1133,7 @@ ao_radio_test_recv()
                        printf ("CRC OK");
                else
                        printf ("CRC BAD");
-               printf (" RSSI %d", (int16_t) ((int8_t) bytes[32] >> 1) - 74);
+               printf (" RSSI %d", AO_RSSI_FROM_RADIO(bytes[32]));
                for (b = 0; b < 32; b++)
                        printf (" %02x", bytes[b]);
                printf ("\n");
@@ -976,7 +1143,7 @@ ao_radio_test_recv()
 #endif
 
 static const struct ao_cmds ao_radio_cmds[] = {
-       { ao_radio_test,        "C <1 start, 0 stop, none both>\0Radio carrier test" },
+       { ao_radio_test_cmd,    "C <1 start, 0 stop, none both>\0Radio carrier test" },
 #if CC1120_DEBUG
        { ao_radio_show,        "R\0Show CC1120 status" },
        { ao_radio_beep,        "b\0Emit an RDF beacon" },
@@ -994,14 +1161,16 @@ ao_radio_init(void)
        ao_radio_configured = 0;
        ao_spi_init_cs (AO_CC1120_SPI_CS_PORT, (1 << AO_CC1120_SPI_CS_PIN));
 
+#if 0
        AO_CC1120_SPI_CS_PORT->bsrr = ((uint32_t) (1 << AO_CC1120_SPI_CS_PIN));
        for (i = 0; i < 10000; i++) {
-               if ((SPI_2_GPIO->idr & (1 << SPI_2_MISO)) == 0)
+               if ((SPI_2_PORT->idr & (1 << SPI_2_MISO_PIN)) == 0)
                        break;
        }
        AO_CC1120_SPI_CS_PORT->bsrr = (1 << AO_CC1120_SPI_CS_PIN);
        if (i == 10000)
-               ao_panic(AO_PANIC_SELF_TEST);
+               ao_panic(AO_PANIC_SELF_TEST_CC1120);
+#endif
 
        /* Enable the EXTI interrupt for the appropriate pin */
        ao_enable_port(AO_CC1120_INT_PORT);