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ebb38eb62a
Author | SHA1 | Date | |
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ebb38eb62a | |||
f7d2dd3629 | |||
f294b09c98 |
127
src/main.c
127
src/main.c
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@ -25,7 +25,7 @@
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#define CLK_SYS_HZ (300 * MHZ)
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#define LO_PIN 9
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#define RX_PIN 8
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#define RX_PIN 13
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#define FB_PIN 5
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#define PSU_PIN 23
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@ -39,9 +39,17 @@
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#define IQ_BLOCK_LEN (2 * IQ_SAMPLES)
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#define IQ_QUEUE_LEN 8
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#define LO_BITS_DEPTH 15
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#define LO_WORDS (1 << (LO_BITS_DEPTH - 2))
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static uint32_t lo_cos[LO_WORDS] __attribute__((__aligned__(1 << LO_BITS_DEPTH)));
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#define LO_NUM_PHASES 64
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#define LO_PHASE_BITS 10
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#define LO_PHASE_WORDS (1 << (LO_PHASE_BITS - 2))
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#define LO_COS_PHASES 1024
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#define LO_EFFECTIVE_BITS (32 * LO_PHASE_WORDS * LO_COS_PHASES)
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static uint32_t lo_phase[LO_NUM_PHASES][LO_PHASE_WORDS]
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__attribute__((__aligned__(LO_NUM_PHASES * 4 * LO_PHASE_WORDS)));
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static const uint32_t *lo_cos_phases[LO_COS_PHASES]
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__attribute__((__aligned__(1 << LO_PHASE_BITS)));
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#define DECIMATE 4
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#define RX_STRIDE (2 * IQ_SAMPLES * DECIMATE)
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@ -63,9 +71,6 @@ static int gains[NUM_GAINS] = { 0, 9, 14, 27, 37, 77, 87, 125, 144, 157
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static int sample_rate = INIT_SAMPLE_RATE;
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static int gain = INIT_GAIN;
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#define SIN_PHASE (0u)
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#define COS_PHASE (3u << 30)
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static int dma_ch_rx1 = -1;
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static int dma_ch_rx2 = -1;
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@ -95,8 +100,8 @@ static void init_lo()
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gpio_disable_pulls(LO_PIN);
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pio_gpio_init(PIO, LO_PIN);
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gpio_set_drive_strength(LO_PIN, GPIO_DRIVE_STRENGTH_12MA);
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gpio_set_slew_rate(LO_PIN, GPIO_SLEW_RATE_FAST);
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gpio_set_drive_strength(LO_PIN, GPIO_DRIVE_STRENGTH_2MA);
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gpio_set_slew_rate(LO_PIN, GPIO_SLEW_RATE_SLOW);
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const uint16_t insn[] = {
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pio_encode_out(pio_pindirs, 1),
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@ -245,19 +250,16 @@ static void init_ad()
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}
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||||
#define STEP_BASE ((UINT_MAX + 1.0) / CLK_SYS_HZ)
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static uint32_t freq_step = 1;
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static void lo_generate(uint32_t *buf, double freq, uint32_t phase)
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static void lo_generate_phase(uint32_t *buf, size_t len, uint32_t step, uint32_t phase)
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{
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freq_step = STEP_BASE * freq;
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for (size_t i = 0; i < LO_WORDS; i++) {
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for (size_t i = 0; i < len; i++) {
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uint32_t bits = 0;
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for (int j = 0; j < 32; j++) {
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bits |= phase >> 31;
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bits <<= 1;
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phase += freq_step;
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phase += step;
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}
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||||
buf[i] = bits;
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@ -266,13 +268,25 @@ static void lo_generate(uint32_t *buf, double freq, uint32_t phase)
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|||
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||||
static void rx_lo_init(double req_freq, bool align)
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{
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const double step_hz = (double)CLK_SYS_HZ / (8 << LO_BITS_DEPTH);
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const double step_hz = (double)CLK_SYS_HZ / (LO_EFFECTIVE_BITS / 2.0);
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||||
double freq = req_freq;
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||||
if (align)
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||||
freq = round(freq / step_hz) * step_hz;
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||||
lo_generate(lo_cos, freq, COS_PHASE);
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||||
uint32_t step = STEP_BASE * freq;
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||||
for (uint32_t i = 0; i < LO_NUM_PHASES; i++)
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lo_generate_phase(lo_phase[i], LO_PHASE_WORDS, step,
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i << (__builtin_clz(LO_NUM_PHASES) + 1));
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||||
uint32_t phase_step = step * 32 * LO_PHASE_WORDS;
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||||
uint32_t phase = 0;
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||||
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||||
for (uint32_t i = 0; i < LO_COS_PHASES; i++) {
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||||
lo_cos_phases[i] = lo_phase[phase >> (__builtin_clz(LO_NUM_PHASES) + 1)];
|
||||
phase += phase_step;
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
static const uint32_t samp_insn = 5;
|
||||
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@ -315,19 +329,18 @@ static void rf_rx_start()
|
|||
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
||||
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, true);
|
||||
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
||||
channel_config_set_ring(&dma_conf, GPIO_IN, LO_BITS_DEPTH);
|
||||
channel_config_set_dreq(&dma_conf, pio_get_dreq(PIO, LO_SM, GPIO_OUT));
|
||||
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_mix2);
|
||||
dma_channel_configure(dma_ch_mix1, &dma_conf, &PIO->txf[LO_SM], lo_cos, UINT_MAX, false);
|
||||
channel_config_set_ring(&dma_conf, GPIO_IN, LO_PHASE_BITS);
|
||||
dma_channel_configure(dma_ch_mix1, &dma_conf, &dma_hw->ch[dma_ch_mix2].al3_read_addr_trig,
|
||||
lo_cos_phases, 1, false);
|
||||
|
||||
dma_conf = dma_channel_get_default_config(dma_ch_mix2);
|
||||
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
||||
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, true);
|
||||
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
||||
channel_config_set_ring(&dma_conf, GPIO_IN, LO_BITS_DEPTH);
|
||||
channel_config_set_dreq(&dma_conf, pio_get_dreq(PIO, LO_SM, GPIO_OUT));
|
||||
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_mix1);
|
||||
dma_channel_configure(dma_ch_mix2, &dma_conf, &PIO->txf[LO_SM], lo_cos, UINT_MAX, false);
|
||||
dma_channel_configure(dma_ch_mix2, &dma_conf, &PIO->txf[LO_SM], NULL, LO_PHASE_WORDS,
|
||||
false);
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||||
|
||||
/* Pacing timer for the sampling script trigger channel. */
|
||||
dma_timer_set_fraction(dma_t_samp, 1, CLK_SYS_HZ / (sample_rate * DECIMATE));
|
||||
|
@ -395,33 +408,44 @@ static void rf_rx_stop(void)
|
|||
dma_t_samp = -1;
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||||
}
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||||
|
||||
inline static int next_sample(const uint32_t *buf, int *h)
|
||||
struct IQ {
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||||
int I, Q;
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||||
};
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||||
|
||||
inline static struct IQ next_sample(const uint32_t *buf)
|
||||
{
|
||||
int x3 = 2 * (buf[0] - buf[1]);
|
||||
int x2 = 0;
|
||||
int x1 = 2 * (buf[5] - buf[4]);
|
||||
int x0 = 0;
|
||||
static int h[11];
|
||||
|
||||
int x3 = buf[0] - buf[1];
|
||||
int x2 = buf[2] - buf[3];
|
||||
int x1 = buf[5] - buf[4];
|
||||
int x0 = buf[7] - buf[6];
|
||||
|
||||
const int c[] = { 4, 2, -8, -9, 19, 55 };
|
||||
|
||||
int sample = 0;
|
||||
sample += (c[0]) * h[10];
|
||||
sample += (c[0] + c[1]) * h[9];
|
||||
sample += (c[0] + c[1] + c[2]) * h[8];
|
||||
sample += (c[0] + c[1] + c[2] + c[3]) * h[7];
|
||||
sample += (c[1] + c[2] + c[3] + c[4]) * h[6];
|
||||
sample += (c[2] + c[3] + c[4] + c[5]) * h[5];
|
||||
sample += (c[3] + c[4] + c[5] + c[5]) * h[4];
|
||||
sample += (c[4] + c[5] + c[5] + c[4]) * h[3];
|
||||
sample += (c[5] + c[5] + c[4] + c[3]) * h[2];
|
||||
sample += (c[5] + c[4] + c[3] + c[2]) * h[1];
|
||||
sample += (c[4] + c[3] + c[2] + c[1]) * h[0];
|
||||
sample += (c[3] + c[2] + c[1] + c[0]) * x3;
|
||||
sample += (c[2] + c[1] + c[0]) * x2;
|
||||
sample += (c[1] + c[0]) * x1;
|
||||
sample += (c[0]) * x0;
|
||||
sample *= gain;
|
||||
sample /= 256;
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||||
int I = 0, Q = 0;
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||||
|
||||
Q += (c[0]) * h[10];
|
||||
I += (c[0] + c[1]) * h[9];
|
||||
Q += (c[0] + c[1] + c[2]) * h[8];
|
||||
I += (c[0] + c[1] + c[2] + c[3]) * h[7];
|
||||
Q += (c[1] + c[2] + c[3] + c[4]) * h[6];
|
||||
I += (c[2] + c[3] + c[4] + c[5]) * h[5];
|
||||
Q += (c[3] + c[4] + c[5] + c[5]) * h[4];
|
||||
I += (c[4] + c[5] + c[5] + c[4]) * h[3];
|
||||
Q += (c[5] + c[5] + c[4] + c[3]) * h[2];
|
||||
I += (c[5] + c[4] + c[3] + c[2]) * h[1];
|
||||
Q += (c[4] + c[3] + c[2] + c[1]) * h[0];
|
||||
I += (c[3] + c[2] + c[1] + c[0]) * x3;
|
||||
Q += (c[2] + c[1] + c[0]) * x2;
|
||||
I += (c[1] + c[0]) * x1;
|
||||
Q += (c[0]) * x0;
|
||||
|
||||
I *= gain;
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||||
I /= 128;
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||||
Q *= gain;
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||||
Q /= 128;
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||||
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||||
h[10] = h[6];
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||||
h[9] = h[5];
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@ -435,14 +459,12 @@ inline static int next_sample(const uint32_t *buf, int *h)
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|||
h[1] = x1;
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h[0] = x0;
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||||
return sample;
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return (struct IQ){ I, Q };
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}
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static void rf_rx(void)
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{
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const uint32_t base = (uint32_t)rx_cos;
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||||
int prevI[11] = { 0 };
|
||||
int prevQ[11] = { 0 };
|
||||
int pos = 0;
|
||||
|
||||
while (true) {
|
||||
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@ -480,9 +502,10 @@ static void rf_rx(void)
|
|||
int64_t max_amplitude = CLK_SYS_HZ / 2 / sample_rate;
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||||
for (int i = 0; i < IQ_SAMPLES; i++) {
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int64_t I = next_sample(cos_ptr + 0, prevI);
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||||
int64_t Q = next_sample(cos_ptr + 2, prevQ);
|
||||
cos_ptr += 8;
|
||||
struct IQ IQ = next_sample(cos_ptr);
|
||||
int64_t I = IQ.I;
|
||||
int64_t Q = IQ.Q;
|
||||
cos_ptr += 2 * DECIMATE;
|
||||
|
||||
I -= (max_amplitude * 181) / 256;
|
||||
I /= max_amplitude;
|
||||
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