projects/microb2009/mechboard/ax12_user.c

   1 /*
   2  *  Copyright Droids Corporation
   3  *  Olivier Matz <zer0@droids-corp.org>
   4  *
   5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  *  (at your option) any later version.
   9  *
  10  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  *  GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  17  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  *
  19  *  Revision : $Id: ax12_user.c,v 1.4 2009-04-24 19:30:42 zer0 Exp $
  20  *
  21  */
  22
  23 #include <aversive.h>
  24 #include <aversive/list.h>
  25 #include <aversive/wait.h>
  26 #include <aversive/error.h>
  27
  28 #include <i2c.h>
  29 #include <ax12.h>
  30 #include <uart.h>
  31 #include <pwm_ng.h>
  32 #include <time.h>
  33 #include <spi.h>
  34
  35 #include <pid.h>
  36 #include <quadramp.h>
  37 #include <control_system_manager.h>
  38 #include <blocking_detection_manager.h>
  39
  40 #include <rdline.h>
  41 #include <parse.h>
  42 #include <parse_string.h>
  43 #include <parse_num.h>
  44
  45 #include "main.h"
  46 #include "ax12_user.h"
  47
  48 #define AX12_ERROR(args...) ERROR(E_USER_AX12, args)
  49 #define AX12_NOTICE(args...) NOTICE(E_USER_AX12, args)
  50 #define AX12_MAX_TRIES 3
  51
  52 /*
  53  * Cmdline interface for AX12. Use the PC to command a daisy-chain of
  54  * AX12 actuators with a nice command line interface.
  55  *
  56  * The circuit should be as following:
  57  *
  58  *    |----------|
  59  *    |     uart3|------->--- PC (baudrate=57600)
  60  *    |          |-------<---
  61  *    | atmega128|
  62  *    |          |
  63  *    |     uart0|---->---+-- AX12 (baudrate 115200)
  64  *    |          |----<---|
  65  *    |----------|
  66  *
  67  * Note that RX and TX pins of UART1 are connected together to provide
  68  * a half-duplex UART emulation.
  69  *
  70  */
  71
  72 #define UCSRxB UCSR0B
  73 #define AX12_TIMEOUT 15000L /* in us */
  74
  75 static uint32_t ax12_stats_ops = 0;   /* total ops */
  76 static uint32_t ax12_stats_fails = 0; /* number of fails */
  77 static uint32_t ax12_stats_drops = 0; /* number of drops (3 fails) */
  78 static uint32_t ax12_dropped_logs = 0; /* error messages that were not displayed */
  79 static microseconds t_prev_msg = 0;
  80
  81 /********************************* AX12 commands */
  82
  83 /*
  84  * We use synchronous access (not interrupt driven) to the hardware
  85  * UART, because we have to be sure that the transmission/reception is
  86  * really finished when we return from the functions.
  87  *
  88  * We don't use the CM-5 circuit as described in the AX12
  89  * documentation, we simply connect TX and RX and use TXEN + RXEN +
  90  * DDR to manage the port directions.
  91  */
  92
  93 static volatile uint8_t ax12_state = AX12_STATE_READ;
  94 extern volatile struct cirbuf g_tx_fifo[]; /* uart fifo */
  95 static volatile uint8_t ax12_nsent = 0;
  96
  97 /* Called by ax12 module to send a character on serial line. Count the
  98  * number of transmitted bytes. It will be used in ax12_recv_char() to
  99  * drop the bytes that we transmitted. */
 100 static int8_t ax12_send_char(uint8_t c)
 101 {
 102         uart_send(UART_AX12_NUM, c);
 103         ax12_nsent++;
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 /* for atmega256 */
 108 #ifndef TXEN
 109 #define TXEN TXEN0
 110 #endif
 111
 112 /* called by uart module when the character has been written in
 113  * UDR. It does not mean that the byte is physically transmitted. */
 114 static void ax12_send_callback(__attribute__((unused)) char c)
 115 {
 116         if (ax12_state == AX12_STATE_READ) {
 117                 /* disable TX when last byte is pushed. */
 118                 if (CIRBUF_IS_EMPTY(&g_tx_fifo[UART_AX12_NUM]))
 119                         UCSRxB &= ~(1<<TXEN);
 120         }
 121 }
 122
 123 /* Called by ax12 module when we want to receive a char. Note that we
 124  * also receive the bytes we sent ! So we need to drop them. */
 125 static int16_t ax12_recv_char(void)
 126 {
 127         microseconds t = time_get_us2();
 128         int c;
 129         while (1) {
 130                 c = uart_recv_nowait(UART_AX12_NUM);
 131                 if (c != -1) {
 132                         if (ax12_nsent == 0)
 133                                 return c;
 134                         ax12_nsent --;
 135                 }
 136
 137                 /* 5 ms timeout */
 138                 if ((time_get_us2() - t) > AX12_TIMEOUT)
 139                         return -1;
 140         }
 141         return c;
 142 }
 143
 144 /* called by ax12 module when we want to switch serial line. As we
 145  * work in interruption mode, this function can be called to switch
 146  * back in read mode even if the bytes are not really transmitted on
 147  * the line. That's why in this case we do nothing, we will fall back
 148  * in read mode in any case when xmit is finished -- see in
 149  * ax12_send_callback() -- */
 150 static void ax12_switch_uart(uint8_t state)
 151 {
 152         uint8_t flags;
 153
 154         if (state == AX12_STATE_WRITE) {
 155                 IRQ_LOCK(flags);
 156                 ax12_nsent=0;
 157                 while (uart_recv_nowait(UART_AX12_NUM) != -1);
 158                 UCSRxB |= (1<<TXEN);
 159                 ax12_state = AX12_STATE_WRITE;
 160                 IRQ_UNLOCK(flags);
 161         }
 162         else {
 163                 IRQ_LOCK(flags);
 164                 if (CIRBUF_IS_EMPTY(&g_tx_fifo[UART_AX12_NUM]))
 165                         UCSRxB &= ~(1<<TXEN);
 166                 ax12_state = AX12_STATE_READ;
 167                 IRQ_UNLOCK(flags);
 168         }
 169 }
 170
 171 /* ----- */
 172
 173 /* log rate limit */
 174 static void ax12_print_error(uint8_t err, uint16_t line)
 175 {
 176         microseconds t2;
 177
 178         /* no more than 1 log per sec */
 179         t2 = time_get_us2();
 180
 181         if (t2 - t_prev_msg < 1000000L) {
 182                 ax12_dropped_logs++;
 183                 return;
 184         }
 185         AX12_ERROR("AX12 error %x at line %d (%ld messages dropped)",
 186                    err, line, ax12_dropped_logs);
 187         ax12_dropped_logs = 0;
 188         t_prev_msg = t2;
 189 }
 190
 191 uint8_t __ax12_user_write_byte(AX12 *ax12, uint8_t id, AX12_ADDRESS address,
 192                                uint8_t data, uint16_t line)
 193 {
 194         uint8_t err, i;
 195
 196         ax12_stats_ops++;
 197
 198         for (i=0; i<AX12_MAX_TRIES ; i++) {
 199                 err = AX12_write_byte(ax12, id, address, data);
 200                 if (err == 0)
 201                         break;
 202                 wait_ms(2); /* BAD HACK XXX */
 203                 ax12_stats_fails++;
 204         }
 205         if (err == 0)
 206                 return 0;
 207
 208         ax12_print_error(err, line);
 209         ax12_stats_drops++;
 210         return err;
 211 }
 212
 213 uint8_t __ax12_user_write_int(AX12 *ax12, uint8_t id, AX12_ADDRESS address,
 214                             uint16_t data, uint16_t line)
 215 {
 216         uint8_t err, i;
 217
 218         ax12_stats_ops++;
 219
 220         for (i=0; i<AX12_MAX_TRIES ; i++) {
 221                 err = AX12_write_int(ax12, id, address, data);
 222                 if (err == 0)
 223                         break;
 224                 wait_ms(2); /* BAD HACK XXX */
 225                 ax12_stats_fails++;
 226         }
 227         if (err == 0)
 228                 return 0;
 229
 230         ax12_print_error(err, line);
 231         ax12_stats_drops++;
 232         return err;
 233 }
 234
 235 uint8_t __ax12_user_read_byte(AX12 *ax12, uint8_t id, AX12_ADDRESS address,
 236                             uint8_t *val, uint16_t line)
 237 {
 238         uint8_t err, i;
 239
 240         ax12_stats_ops++;
 241
 242         for (i=0; i<AX12_MAX_TRIES ; i++) {
 243                 err = AX12_read_byte(ax12, id, address, val);
 244                 if (err == 0)
 245                         break;
 246                 wait_ms(2); /* BAD HACK XXX */
 247                 ax12_stats_fails++;
 248         }
 249         if (err == 0) {
 250                 /* XXX hack for broadcast */
 251                 if (id == AX12_BROADCAST_ID)
 252                         wait_ms(1);
 253                 return 0;
 254         }
 255
 256         ax12_print_error(err, line);
 257         ax12_stats_drops++;
 258         return err;
 259 }
 260
 261 uint8_t __ax12_user_read_int(AX12 *ax12, uint8_t id, AX12_ADDRESS address,
 262                            uint16_t *val, uint16_t line)
 263 {
 264         uint8_t err, i;
 265
 266         ax12_stats_ops++;
 267
 268         for (i=0; i<AX12_MAX_TRIES ; i++) {
 269                 err = AX12_read_int(ax12, id, address, val);
 270                 if (err == 0)
 271                         break;
 272                 wait_ms(2); /* BAD HACK XXX */
 273                 ax12_stats_fails++;
 274         }
 275         if (err == 0) {
 276                 /* XXX hack for broadcast */
 277                 if (id == AX12_BROADCAST_ID)
 278                         wait_ms(1);
 279                 return 0;
 280         }
 281
 282         ax12_print_error(err, line);
 283         ax12_stats_drops++;
 284         return err;
 285 }
 286
 287 void ax12_dump_stats(void)
 288 {
 289         printf_P(PSTR("AX12 stats:\r\n"));
 290         printf_P(PSTR("  total ops:   %ld\r\n"), ax12_stats_ops);
 291         printf_P(PSTR("  total fails: %ld\r\n"), ax12_stats_fails);
 292         printf_P(PSTR("  total drops: %ld\r\n"), ax12_stats_drops);
 293         printf_P(PSTR("  logs dropped since last message: %ld\r\n"), ax12_dropped_logs);
 294 }
 295
 296 void ax12_user_init(void)
 297 {
 298         /* AX12 */
 299         AX12_init(&gen.ax12);
 300         AX12_set_hardware_send(&gen.ax12, ax12_send_char);
 301         AX12_set_hardware_recv(&gen.ax12, ax12_recv_char);
 302         AX12_set_hardware_switch(&gen.ax12, ax12_switch_uart);
 303         uart_register_tx_event(UART_AX12_NUM, ax12_send_callback);
 304         t_prev_msg = time_get_us2();
 305 }