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master
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@ -32,4 +32,4 @@ See the [blog post](https://blog.porucha.net/2024/pico-sdr/) for more informatio
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4. Open `grc/PicoSDR-WBFM.grc` in GNU Radio Companion, adjust carrier frequency to match your favorite FM radio station and press `F6`.
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4. Open `grc/PicoSDR-WBFM.grc` in GNU Radio Companion, adjust carrier frequency to match your favorite FM radio station and press `F6`.
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5. Alternatively [gqrx](https://www.gqrx.dk/) works fine with `rtl_tcp` input mode. Maximum sample rate seem to be 400 ksps, above that the samples are dropped.
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5. Alternatively [gqrx](https://www.gqrx.dk/) works fine with `rtl_tcp` input mode. Maximum sample rate seem to be 400 ksps, above that the samples are dropped. Make sure to adjust LNA gain to +30 dB. It's not accurate, but it does control bias strength which in turn does affect analog gain.
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@ -37,7 +37,7 @@ blocks:
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id: variable
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id: variable
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|
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|
states:
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|
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@ -205,7 +205,7 @@ blocks:
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|
ant8: ''
|
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|
ant9: ''
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|
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|
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@ -374,7 +374,7 @@ blocks:
|
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|
freq7: 100e6
|
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|
freq8: 100e6
|
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|
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|
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|
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|
gain1: '10'
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|
gain10: '10'
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@ -438,7 +438,7 @@ blocks:
|
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|
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if_gain1: '20'
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|
if_gain10: '20'
|
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|
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112
grc/PicoSDR.grc
112
grc/PicoSDR.grc
|
@ -45,11 +45,23 @@ blocks:
|
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|
coordinate: [168, 8.0]
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|
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@ -57,6 +69,38 @@ blocks:
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coordinate: [264, 8.0]
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state: enabled
|
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states:
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|
- name: analog_quadrature_demod_cf_0
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@ -70,7 +114,7 @@ blocks:
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|
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|
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|
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|
- name: blocks_message_debug_0
|
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@ -85,7 +129,7 @@ blocks:
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|
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|
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@ -105,7 +149,7 @@ blocks:
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|
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- name: digital_costas_loop_cc_0
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@ -123,9 +167,33 @@ blocks:
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|
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|
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parameters:
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|
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states:
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- name: osmosdr_source_0
|
- name: osmosdr_source_0
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parameters:
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parameters:
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@ -164,7 +232,7 @@ blocks:
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|
ant8: ''
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ant9: ''
|
ant9: ''
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|
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bb_gain11: '20'
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@ -333,7 +401,7 @@ blocks:
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|
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freq8: 100e6
|
freq8: 100e6
|
||||||
freq9: 100e6
|
freq9: 100e6
|
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|
gain0: '0'
|
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gain1: '10'
|
gain1: '10'
|
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gain10: '10'
|
gain10: '10'
|
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gain11: '10'
|
gain11: '10'
|
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@ -397,7 +465,7 @@ blocks:
|
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gain_mode7: 'False'
|
gain_mode7: 'False'
|
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gain_mode8: 'False'
|
gain_mode8: 'False'
|
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gain_mode9: 'False'
|
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|
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if_gain0: '20'
|
if_gain0: '0'
|
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if_gain1: '20'
|
if_gain1: '20'
|
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if_gain10: '20'
|
if_gain10: '20'
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if_gain11: '20'
|
if_gain11: '20'
|
||||||
|
@ -465,7 +533,7 @@ blocks:
|
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minoutbuf: '0'
|
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|
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nchan: '1'
|
nchan: '1'
|
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num_mboards: '1'
|
num_mboards: '1'
|
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|
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|
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|
sync: sync
|
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time_source0: ''
|
time_source0: ''
|
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|
time_source1: ''
|
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@ -480,7 +548,7 @@ blocks:
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|
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|
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|
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|
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|
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|
- name: qtgui_const_sink_x_0
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|
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|
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|
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|
- name: qtgui_time_sink_x_0
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@ -669,7 +737,7 @@ blocks:
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|
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|
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|
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|
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|
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|
||||||
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|
- name: qtgui_time_sink_x_0_0
|
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@ -766,7 +834,7 @@ blocks:
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|
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|
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|
bus_structure: null
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|
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|
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|
- name: qtgui_time_sink_x_0_1
|
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@ -863,7 +931,7 @@ blocks:
|
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|
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|
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|
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|
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|
bus_structure: null
|
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|
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|
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|
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|
state: true
|
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- name: qtgui_waterfall_sink_x_0_0
|
- name: qtgui_waterfall_sink_x_0_0
|
||||||
|
@ -924,20 +992,22 @@ blocks:
|
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|
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|
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|
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|
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|
bus_structure: null
|
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rotation: 0
|
rotation: 0
|
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|
state: true
|
||||||
|
|
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connections:
|
connections:
|
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- [analog_agc_xx_0, '0', low_pass_filter_0, '0']
|
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- [analog_quadrature_demod_cf_0, '0', qtgui_time_sink_x_0_0, '0']
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- [analog_quadrature_demod_cf_0, '0', qtgui_time_sink_x_0_0, '0']
|
||||||
- [blocks_probe_rate_0, rate, blocks_message_debug_0, print]
|
- [blocks_probe_rate_0, rate, blocks_message_debug_0, print]
|
||||||
- [digital_costas_loop_cc_0, '0', qtgui_const_sink_x_0, '0']
|
- [digital_costas_loop_cc_0, '0', qtgui_const_sink_x_0, '0']
|
||||||
- [digital_costas_loop_cc_0, '0', qtgui_time_sink_x_0_1, '0']
|
- [digital_costas_loop_cc_0, '0', qtgui_time_sink_x_0_1, '0']
|
||||||
- [osmosdr_source_0, '0', analog_quadrature_demod_cf_0, '0']
|
- [low_pass_filter_0, '0', analog_quadrature_demod_cf_0, '0']
|
||||||
- [osmosdr_source_0, '0', blocks_probe_rate_0, '0']
|
- [low_pass_filter_0, '0', blocks_probe_rate_0, '0']
|
||||||
- [osmosdr_source_0, '0', digital_costas_loop_cc_0, '0']
|
- [low_pass_filter_0, '0', digital_costas_loop_cc_0, '0']
|
||||||
- [osmosdr_source_0, '0', qtgui_time_sink_x_0, '0']
|
- [low_pass_filter_0, '0', qtgui_time_sink_x_0, '0']
|
||||||
- [osmosdr_source_0, '0', qtgui_waterfall_sink_x_0_0, '0']
|
- [low_pass_filter_0, '0', qtgui_waterfall_sink_x_0_0, '0']
|
||||||
|
- [osmosdr_source_0, '0', analog_agc_xx_0, '0']
|
||||||
|
|
||||||
metadata:
|
metadata:
|
||||||
file_format: 1
|
file_format: 1
|
||||||
|
|
595
src/main.c
595
src/main.c
|
@ -22,45 +22,67 @@
|
||||||
#include <stdlib.h>
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
|
||||||
#define VREG_VOLTAGE VREG_VOLTAGE_1_20
|
#define VREG_VOLTAGE VREG_VOLTAGE_1_20
|
||||||
#define CLK_SYS_HZ (300 * MHZ)
|
#define CLK_SYS_HZ (306 * MHZ)
|
||||||
|
|
||||||
|
#define RX_PIN 10
|
||||||
|
#define FB_PIN 11
|
||||||
#define PSU_PIN 23
|
#define PSU_PIN 23
|
||||||
|
|
||||||
|
#define PIO pio0
|
||||||
|
#define SM_RX 0
|
||||||
|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
|
||||||
#define IQ_SAMPLES 32
|
#define IQ_SAMPLES 32
|
||||||
#define IQ_BLOCK_LEN (2 * IQ_SAMPLES)
|
#define IQ_BLOCK_LEN (2 * IQ_SAMPLES)
|
||||||
#define IQ_QUEUE_LEN 64
|
#define IQ_QUEUE_LEN 8
|
||||||
|
|
||||||
#define XOR_ADDR 0x1000
|
#define XOR_ADDR 0x1000
|
||||||
#define LO_COS_ACCUMULATOR (&pio1->sm[2].pinctrl)
|
|
||||||
#define LO_SIN_ACCUMULATOR (&pio1->sm[3].pinctrl)
|
|
||||||
|
|
||||||
#define LO_BITS_DEPTH 15
|
#define LO_BITS_DEPTH 15
|
||||||
#define LO_WORDS (1 << (LO_BITS_DEPTH - 2))
|
#define LO_WORDS (1 << (LO_BITS_DEPTH - 2))
|
||||||
|
#define LO_COS_ACCUMULATOR (&PIO->sm[SM_COS].pinctrl)
|
||||||
|
#define LO_SIN_ACCUMULATOR (&PIO->sm[SM_SIN].pinctrl)
|
||||||
|
#define SIN_PHASE (0u)
|
||||||
|
#define COS_PHASE (3u << 30)
|
||||||
|
|
||||||
static uint32_t lo_cos[LO_WORDS] __attribute__((__aligned__(1 << LO_BITS_DEPTH)));
|
static uint32_t lo_cos[LO_WORDS] __attribute__((__aligned__(1 << LO_BITS_DEPTH)));
|
||||||
static uint32_t lo_sin[LO_WORDS] __attribute__((__aligned__(1 << LO_BITS_DEPTH)));
|
static uint32_t lo_sin[LO_WORDS] __attribute__((__aligned__(1 << LO_BITS_DEPTH)));
|
||||||
|
|
||||||
#define DECIMATE 4
|
#define DECIMATE 4
|
||||||
#define RX_STRIDE (2 * IQ_SAMPLES * DECIMATE)
|
|
||||||
#define RX_BITS_DEPTH 13
|
|
||||||
#define RX_WORDS (1 << (RX_BITS_DEPTH - 2))
|
|
||||||
|
|
||||||
static_assert(RX_STRIDE * 4 < RX_WORDS, "RX_STRIDE * 4 < RX_WORDS");
|
|
||||||
|
|
||||||
static uint32_t rx_cos[RX_WORDS] __attribute__((__aligned__(1 << RX_BITS_DEPTH)));
|
|
||||||
static uint32_t rx_sin[RX_WORDS] __attribute__((__aligned__(1 << RX_BITS_DEPTH)));
|
|
||||||
|
|
||||||
#define INIT_GAIN 120
|
|
||||||
#define INIT_SAMPLE_RATE 100000
|
#define INIT_SAMPLE_RATE 100000
|
||||||
#define INIT_FREQ 94600000
|
#define INIT_FREQ 94600000
|
||||||
|
#define INIT_GAIN 127
|
||||||
|
|
||||||
#define NUM_GAINS 29
|
#define NUM_GAINS 29
|
||||||
static int gains[NUM_GAINS] = { 0, 9, 14, 27, 37, 77, 87, 125, 144, 157,
|
static int gains[NUM_GAINS] = { 0, 9, 14, 27, 37, 77, 87, 125, 144, 157,
|
||||||
166, 197, 207, 229, 254, 280, 297, 328, 338, 364,
|
166, 197, 207, 229, 254, 280, 297, 328, 338, 364,
|
||||||
372, 386, 402, 421, 434, 439, 445, 480, 496 };
|
372, 386, 402, 421, 434, 439, 445, 480, 496 };
|
||||||
static int gain = INIT_GAIN;
|
|
||||||
static int sample_rate = INIT_SAMPLE_RATE;
|
static int sample_rate = INIT_SAMPLE_RATE;
|
||||||
|
static int max_amplitude = CLK_SYS_HZ / INIT_SAMPLE_RATE / 2;
|
||||||
|
static int gain = INIT_GAIN;
|
||||||
|
static int frequency = INIT_FREQ;
|
||||||
|
|
||||||
#define SIN_PHASE (0u)
|
static queue_t iq_queue;
|
||||||
#define COS_PHASE (3u << 30)
|
static uint8_t iq_queue_buffer[IQ_QUEUE_LEN][IQ_BLOCK_LEN];
|
||||||
|
static size_t iq_queue_pos = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
static uint32_t rnd = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline static __unused uint32_t rnd_next()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
rnd = rnd * 0x41c64e6d + 12345;
|
||||||
|
return rnd;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void dma_channel_clear_chain_to(int ch)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint32_t ctrl = dma_hw->ch[ch].al1_ctrl;
|
||||||
|
ctrl &= ~DMA_CH0_CTRL_TRIG_CHAIN_TO_BITS;
|
||||||
|
ctrl |= ch << DMA_CH0_CTRL_TRIG_CHAIN_TO_LSB;
|
||||||
|
dma_hw->ch[ch].al1_ctrl = ctrl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/* rx -> cp -> cos -> sin -> pio_cos -> pio_sin -> rx ... */
|
/* rx -> cp -> cos -> sin -> pio_cos -> pio_sin -> rx ... */
|
||||||
static int dma_ch_rx = -1;
|
static int dma_ch_rx = -1;
|
||||||
|
@ -70,180 +92,156 @@ static int dma_ch_sin = -1;
|
||||||
static int dma_ch_pio_cos = -1;
|
static int dma_ch_pio_cos = -1;
|
||||||
static int dma_ch_pio_sin = -1;
|
static int dma_ch_pio_sin = -1;
|
||||||
|
|
||||||
static int dma_ch_samp_trig = -1;
|
|
||||||
static int dma_ch_samp_cos = -1;
|
static int dma_ch_samp_cos = -1;
|
||||||
static int dma_ch_samp_sin = -1;
|
static int dma_ch_samp_sin = -1;
|
||||||
|
|
||||||
static int dma_t_samp = -1;
|
static int dma_t_samp = -1;
|
||||||
|
|
||||||
static int dma_ch_in_cos = -1;
|
static int origin_rx = -1;
|
||||||
static int dma_ch_in_sin = -1;
|
static int origin_bias = -1;
|
||||||
|
static int origin_adder = 0;
|
||||||
|
|
||||||
static queue_t iq_queue;
|
static void init_rx()
|
||||||
static uint8_t iq_queue_buffer[IQ_QUEUE_LEN][IQ_BLOCK_LEN];
|
|
||||||
static size_t iq_queue_pos = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
static void bias_set_delay(int delay)
|
|
||||||
{
|
{
|
||||||
delay += 200;
|
gpio_disable_pulls(RX_PIN);
|
||||||
|
pio_gpio_init(PIO, RX_PIN);
|
||||||
if (delay < 0)
|
|
||||||
delay = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (delay >= 200)
|
|
||||||
delay = 512;
|
|
||||||
|
|
||||||
int bulk = delay / 16;
|
|
||||||
int rest = delay % 16;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (0 == rest) {
|
|
||||||
bulk -= 1;
|
|
||||||
rest = 16;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (delay > 0) {
|
|
||||||
if (bulk) {
|
|
||||||
pio1->instr_mem[11] = pio_encode_set(pio_x, bulk) |
|
|
||||||
pio_encode_sideset(1, 0) | pio_encode_delay(rest - 1);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
pio1->instr_mem[11] = pio_encode_jmp(10) | pio_encode_sideset(1, 0) |
|
|
||||||
pio_encode_delay(rest - 1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_set_wrap(pio1, 0, 10, 12);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
pio_sm_set_wrap(pio1, 0, 10, 10);
|
|
||||||
pio_sm_exec(pio1, 0, pio_encode_jmp(10));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void bias_init(int in_pin, int out_pin)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
gpio_disable_pulls(in_pin);
|
|
||||||
gpio_disable_pulls(out_pin);
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_gpio_init(pio1, out_pin);
|
|
||||||
|
|
||||||
gpio_set_input_hysteresis_enabled(in_pin, false);
|
|
||||||
gpio_set_drive_strength(out_pin, GPIO_DRIVE_STRENGTH_2MA);
|
|
||||||
gpio_set_slew_rate(out_pin, GPIO_SLEW_RATE_SLOW);
|
|
||||||
|
|
||||||
const uint16_t insn[] = {
|
const uint16_t insn[] = {
|
||||||
pio_encode_mov_not(pio_pins, pio_pins) | pio_encode_sideset(1, 1),
|
pio_encode_in(pio_pins, 1) | pio_encode_delay(0),
|
||||||
pio_encode_set(pio_x, 31) | pio_encode_sideset(1, 0) | pio_encode_delay(15),
|
|
||||||
pio_encode_jmp_x_dec(2) | pio_encode_sideset(1, 0) | pio_encode_delay(15),
|
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
pio_program_t prog = {
|
pio_program_t prog = {
|
||||||
.instructions = insn,
|
.instructions = insn,
|
||||||
.length = sizeof(insn) / sizeof(*insn),
|
.length = sizeof(insn) / sizeof(*insn),
|
||||||
.origin = 10,
|
.origin = origin_rx,
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 0, false);
|
if (pio_can_add_program(PIO, &prog))
|
||||||
pio_sm_restart(pio1, 0);
|
origin_rx = pio_add_program(PIO, &prog);
|
||||||
pio_sm_clear_fifos(pio1, 0);
|
|
||||||
|
|
||||||
if (pio_can_add_program(pio1, &prog))
|
|
||||||
pio_add_program(pio1, &prog);
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_config pc = pio_get_default_sm_config();
|
pio_sm_config pc = pio_get_default_sm_config();
|
||||||
sm_config_set_sideset(&pc, 1, false, true);
|
sm_config_set_in_pins(&pc, RX_PIN);
|
||||||
sm_config_set_sideset_pins(&pc, out_pin);
|
sm_config_set_wrap(&pc, origin_rx, origin_rx + prog.length - 1);
|
||||||
sm_config_set_in_pins(&pc, in_pin);
|
|
||||||
sm_config_set_out_pins(&pc, out_pin, 1);
|
|
||||||
sm_config_set_set_pins(&pc, out_pin, 1);
|
|
||||||
|
|
||||||
sm_config_set_wrap(&pc, prog.origin, prog.origin + prog.length - 1);
|
|
||||||
|
|
||||||
sm_config_set_clkdiv_int_frac(&pc, 1, 0);
|
|
||||||
pio_sm_init(pio1, 0, prog.origin, &pc);
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_set_consecutive_pindirs(pio1, 0, out_pin, 1, GPIO_OUT);
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 0, true);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void watch_init(int in_pin)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
const uint16_t insn[] = {
|
|
||||||
pio_encode_in(pio_pins, 1),
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_program_t prog = {
|
|
||||||
.instructions = insn,
|
|
||||||
.length = 1,
|
|
||||||
.origin = 6,
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 1, false);
|
|
||||||
pio_sm_restart(pio1, 1);
|
|
||||||
pio_sm_clear_fifos(pio1, 1);
|
|
||||||
|
|
||||||
if (pio_can_add_program(pio1, &prog))
|
|
||||||
pio_add_program(pio1, &prog);
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_config pc = pio_get_default_sm_config();
|
|
||||||
sm_config_set_in_pins(&pc, in_pin);
|
|
||||||
sm_config_set_wrap(&pc, prog.origin, prog.origin + prog.length - 1);
|
|
||||||
sm_config_set_clkdiv_int_frac(&pc, 1, 0);
|
sm_config_set_clkdiv_int_frac(&pc, 1, 0);
|
||||||
sm_config_set_fifo_join(&pc, PIO_FIFO_JOIN_RX);
|
sm_config_set_fifo_join(&pc, PIO_FIFO_JOIN_RX);
|
||||||
sm_config_set_in_shift(&pc, false, true, 32);
|
sm_config_set_in_shift(&pc, false, true, 32);
|
||||||
pio_sm_init(pio1, 1, prog.origin, &pc);
|
pio_sm_init(PIO, SM_RX, origin_rx, &pc);
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 1, true);
|
pio_sm_set_consecutive_pindirs(PIO, SM_RX, RX_PIN, 1, GPIO_IN);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static void adder_init()
|
static void init_bias()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
const uint16_t insn[] = {
|
gpio_disable_pulls(RX_PIN);
|
||||||
pio_encode_jmp_y_dec(1),
|
gpio_disable_pulls(FB_PIN);
|
||||||
pio_encode_out(pio_pc, 2),
|
|
||||||
pio_encode_out(pio_pc, 2),
|
|
||||||
pio_encode_jmp_x_dec(2),
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Avoid Y-- on wrap. */
|
pio_gpio_init(PIO, FB_PIN);
|
||||||
pio_encode_out(pio_pc, 2),
|
|
||||||
|
gpio_set_input_hysteresis_enabled(RX_PIN, false);
|
||||||
|
gpio_set_drive_strength(FB_PIN, GPIO_DRIVE_STRENGTH_2MA);
|
||||||
|
gpio_set_slew_rate(FB_PIN, GPIO_SLEW_RATE_SLOW);
|
||||||
|
|
||||||
|
PIO->input_sync_bypass = 1u << RX_PIN;
|
||||||
|
|
||||||
|
const uint16_t insn[] = {
|
||||||
|
pio_encode_mov(pio_isr, pio_null),
|
||||||
|
pio_encode_in(pio_y, 4),
|
||||||
|
pio_encode_in(pio_pins, 1) | pio_encode_delay(15),
|
||||||
|
pio_encode_in(pio_pins, 1) | pio_encode_delay(15),
|
||||||
|
|
||||||
|
pio_encode_mov(pio_y, pio_isr),
|
||||||
|
pio_encode_mov(pio_x, pio_isr),
|
||||||
|
|
||||||
|
pio_encode_jmp_x_dec(6),
|
||||||
|
pio_encode_mov_not(pio_pins, pio_pins) | pio_encode_sideset(1, 1),
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
pio_program_t prog = {
|
pio_program_t prog = {
|
||||||
.instructions = insn,
|
.instructions = insn,
|
||||||
.length = sizeof(insn) / sizeof(*insn),
|
.length = sizeof(insn) / sizeof(*insn),
|
||||||
.origin = 0,
|
.origin = origin_bias,
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 2, false);
|
if (pio_can_add_program(PIO, &prog))
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 3, false);
|
origin_bias = pio_add_program(PIO, &prog);
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_restart(pio1, 2);
|
|
||||||
pio_sm_restart(pio1, 3);
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_clear_fifos(pio1, 2);
|
|
||||||
pio_sm_clear_fifos(pio1, 3);
|
|
||||||
|
|
||||||
if (pio_can_add_program(pio1, &prog))
|
|
||||||
pio_add_program(pio1, &prog);
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_config pc = pio_get_default_sm_config();
|
pio_sm_config pc = pio_get_default_sm_config();
|
||||||
sm_config_set_wrap(&pc, prog.origin, prog.origin + prog.length - 1);
|
sm_config_set_in_shift(&pc, false, false, 32);
|
||||||
|
sm_config_set_sideset(&pc, 1, false, true);
|
||||||
|
sm_config_set_sideset_pins(&pc, FB_PIN);
|
||||||
|
sm_config_set_in_pins(&pc, RX_PIN);
|
||||||
|
sm_config_set_out_pins(&pc, FB_PIN, 1);
|
||||||
|
sm_config_set_set_pins(&pc, RX_PIN, 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
sm_config_set_wrap(&pc, origin_bias, origin_bias + prog.length - 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
sm_config_set_clkdiv_int_frac(&pc, 1, 0);
|
||||||
|
pio_sm_init(PIO, SM_BIAS, origin_bias, &pc);
|
||||||
|
|
||||||
|
pio_sm_exec_wait_blocking(PIO, SM_BIAS, pio_encode_set(pio_y, 31));
|
||||||
|
pio_sm_set_consecutive_pindirs(PIO, SM_BIAS, FB_PIN, 1, GPIO_OUT);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static const uint32_t samp_insn = 16;
|
||||||
|
|
||||||
|
static void init_adder()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const uint16_t insn[] = {
|
||||||
|
pio_encode_out(pio_pc, 4), // 0000 +0
|
||||||
|
pio_encode_jmp_x_dec(0), // 0001 +1
|
||||||
|
pio_encode_jmp_x_dec(0), // 0010 +1
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(0), // 0011 +2
|
||||||
|
pio_encode_jmp_x_dec(0), // 0100 +1
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(0), // 0101 +2
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(0), // 0110 +2
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(1), // 0111 +2 +1
|
||||||
|
pio_encode_jmp_x_dec(0), // 1000 +1
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(0), // 1001 +2
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(0), // 1010 +2
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(1), // 1011 +2 +1
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(0), // 1100 +2
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(1), // 1101 +2 +1
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(1), // 1110 +2 +1
|
||||||
|
pio_encode_jmp_y_dec(3), // 1111 +2 +2
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Should wrap here.
|
||||||
|
* Jump to this portion must be inserted from the outside.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
pio_encode_in(pio_y, 32),
|
||||||
|
pio_encode_in(pio_x, 32),
|
||||||
|
pio_encode_set(pio_y, 0),
|
||||||
|
pio_encode_set(pio_x, 0),
|
||||||
|
//pio_encode_jmp_y_dec(21),
|
||||||
|
//pio_encode_jmp_x_dec(22),
|
||||||
|
pio_encode_out(pio_pc, 4),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
pio_program_t prog = {
|
||||||
|
.instructions = insn,
|
||||||
|
.length = sizeof(insn) / sizeof(*insn),
|
||||||
|
.origin = origin_adder,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
if (pio_can_add_program(PIO, &prog))
|
||||||
|
origin_adder = pio_add_program(PIO, &prog);
|
||||||
|
|
||||||
|
pio_sm_config pc = pio_get_default_sm_config();
|
||||||
|
sm_config_set_wrap(&pc, origin_adder, origin_adder + 15);
|
||||||
sm_config_set_clkdiv_int_frac(&pc, 1, 0);
|
sm_config_set_clkdiv_int_frac(&pc, 1, 0);
|
||||||
sm_config_set_in_shift(&pc, false, true, 32);
|
sm_config_set_in_shift(&pc, false, true, 32);
|
||||||
sm_config_set_out_shift(&pc, false, true, 32);
|
sm_config_set_out_shift(&pc, false, true, 32);
|
||||||
pio_sm_init(pio1, 2, prog.origin + prog.length - 1, &pc);
|
|
||||||
pio_sm_init(pio1, 3, prog.origin + prog.length - 1, &pc);
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 2, true);
|
pio_sm_init(PIO, SM_COS, origin_adder, &pc);
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 3, true);
|
pio_sm_init(PIO, SM_SIN, origin_adder, &pc);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static void lo_generate(uint32_t *buf, double freq, uint32_t phase)
|
#define STEP_BASE ((UINT_MAX + 1.0) / CLK_SYS_HZ)
|
||||||
|
|
||||||
|
static void lo_generate_phase(uint32_t *buf, size_t len, uint32_t step, uint32_t phase)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
static const double base = (UINT_MAX + 1.0) / CLK_SYS_HZ;
|
for (size_t i = 0; i < len; i++) {
|
||||||
|
uint32_t bits = 0;
|
||||||
uint32_t step = base * freq;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (size_t i = 0; i < LO_WORDS; i++) {
|
|
||||||
unsigned bits = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int j = 0; j < 32; j++) {
|
for (int j = 0; j < 32; j++) {
|
||||||
bits |= phase >> 31;
|
bits |= phase >> 31;
|
||||||
|
@ -257,27 +255,19 @@ static void lo_generate(uint32_t *buf, double freq, uint32_t phase)
|
||||||
|
|
||||||
static void rx_lo_init(double req_freq, bool align)
|
static void rx_lo_init(double req_freq, bool align)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
const double step_hz = (double)CLK_SYS_HZ / (4 << LO_BITS_DEPTH);
|
const double step_hz = (double)CLK_SYS_HZ / ((8 << LO_BITS_DEPTH) / 2.0);
|
||||||
double freq = req_freq;
|
double freq = req_freq;
|
||||||
|
|
||||||
if (align)
|
if (align)
|
||||||
freq = round(freq / step_hz) * step_hz;
|
freq = round(freq / step_hz) * step_hz;
|
||||||
|
|
||||||
lo_generate(lo_cos, freq, COS_PHASE);
|
uint32_t step = STEP_BASE * freq;
|
||||||
lo_generate(lo_sin, freq, SIN_PHASE);
|
|
||||||
|
lo_generate_phase(lo_cos, LO_WORDS, step, COS_PHASE);
|
||||||
|
lo_generate_phase(lo_sin, LO_WORDS, step, SIN_PHASE);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static const uint32_t samp_insn[4] __attribute__((__aligned__(16)));
|
static void rf_rx_start()
|
||||||
static const uint32_t samp_insn[4] = {
|
|
||||||
0x4040, /* IN Y, 32 */
|
|
||||||
0x4020, /* IN X, 32 */
|
|
||||||
0xe040, /* SET Y, 0 */
|
|
||||||
0xe020, /* SET X, 0 */
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
static uint32_t null, one = 1;
|
|
||||||
|
|
||||||
static void rf_rx_start(int rx_pin, int bias_pin)
|
|
||||||
{
|
{
|
||||||
dma_ch_rx = dma_claim_unused_channel(true);
|
dma_ch_rx = dma_claim_unused_channel(true);
|
||||||
dma_ch_cp = dma_claim_unused_channel(true);
|
dma_ch_cp = dma_claim_unused_channel(true);
|
||||||
|
@ -288,9 +278,6 @@ static void rf_rx_start(int rx_pin, int bias_pin)
|
||||||
|
|
||||||
dma_ch_samp_cos = dma_claim_unused_channel(true);
|
dma_ch_samp_cos = dma_claim_unused_channel(true);
|
||||||
dma_ch_samp_sin = dma_claim_unused_channel(true);
|
dma_ch_samp_sin = dma_claim_unused_channel(true);
|
||||||
dma_ch_samp_trig = dma_claim_unused_channel(true);
|
|
||||||
|
|
||||||
dma_t_samp = dma_claim_unused_timer(true);
|
|
||||||
|
|
||||||
dma_channel_config dma_conf;
|
dma_channel_config dma_conf;
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -299,9 +286,9 @@ static void rf_rx_start(int rx_pin, int bias_pin)
|
||||||
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
||||||
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
||||||
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
||||||
channel_config_set_dreq(&dma_conf, pio_get_dreq(pio1, 1, false));
|
channel_config_set_dreq(&dma_conf, pio_get_dreq(PIO, SM_RX, false));
|
||||||
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_cp);
|
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_cp);
|
||||||
dma_channel_configure(dma_ch_rx, &dma_conf, LO_COS_ACCUMULATOR, &pio1->rxf[1], 1, false);
|
dma_channel_configure(dma_ch_rx, &dma_conf, LO_COS_ACCUMULATOR, &PIO->rxf[SM_RX], 1, false);
|
||||||
|
|
||||||
/* Copy accumulator I to accumulator Q. */
|
/* Copy accumulator I to accumulator Q. */
|
||||||
dma_conf = dma_channel_get_default_config(dma_ch_cp);
|
dma_conf = dma_channel_get_default_config(dma_ch_cp);
|
||||||
|
@ -337,9 +324,9 @@ static void rf_rx_start(int rx_pin, int bias_pin)
|
||||||
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
||||||
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
||||||
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
||||||
channel_config_set_dreq(&dma_conf, pio_get_dreq(pio1, 2, true));
|
channel_config_set_dreq(&dma_conf, pio_get_dreq(PIO, SM_COS, true));
|
||||||
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_pio_sin);
|
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_pio_sin);
|
||||||
dma_channel_configure(dma_ch_pio_cos, &dma_conf, &pio1->txf[2], LO_COS_ACCUMULATOR, 1,
|
dma_channel_configure(dma_ch_pio_cos, &dma_conf, &PIO->txf[SM_COS], LO_COS_ACCUMULATOR, 1,
|
||||||
false);
|
false);
|
||||||
|
|
||||||
/* Copy mixed Q accumulator to PIO adder Q. */
|
/* Copy mixed Q accumulator to PIO adder Q. */
|
||||||
|
@ -347,71 +334,67 @@ static void rf_rx_start(int rx_pin, int bias_pin)
|
||||||
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
||||||
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
||||||
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
||||||
channel_config_set_dreq(&dma_conf, pio_get_dreq(pio1, 3, true));
|
channel_config_set_dreq(&dma_conf, pio_get_dreq(PIO, SM_SIN, true));
|
||||||
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_rx);
|
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_rx);
|
||||||
dma_channel_configure(dma_ch_pio_sin, &dma_conf, &pio1->txf[3], LO_SIN_ACCUMULATOR, 1,
|
dma_channel_configure(dma_ch_pio_sin, &dma_conf, &PIO->txf[SM_SIN], LO_SIN_ACCUMULATOR, 1,
|
||||||
false);
|
false);
|
||||||
|
|
||||||
/* Pacing timer for the sampling script trigger channel. */
|
/* Trigger I accumulator values push. */
|
||||||
dma_timer_set_fraction(dma_t_samp, 1, CLK_SYS_HZ / (sample_rate * DECIMATE));
|
dma_conf = dma_channel_get_default_config(dma_ch_samp_cos);
|
||||||
|
|
||||||
/* Sampling trigger channel. */
|
|
||||||
dma_conf = dma_channel_get_default_config(dma_ch_samp_trig);
|
|
||||||
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
||||||
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
||||||
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
||||||
channel_config_set_dreq(&dma_conf, dma_get_timer_dreq(dma_t_samp));
|
channel_config_set_dreq(&dma_conf, dma_get_timer_dreq(dma_t_samp));
|
||||||
channel_config_set_high_priority(&dma_conf, true);
|
channel_config_set_high_priority(&dma_conf, true);
|
||||||
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_samp_cos);
|
|
||||||
dma_channel_configure(dma_ch_samp_trig, &dma_conf, &null, &one, 1, false);
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Trigger I accumulator values push. */
|
|
||||||
dma_conf = dma_channel_get_default_config(dma_ch_samp_cos);
|
|
||||||
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, false, 4);
|
|
||||||
channel_config_set_high_priority(&dma_conf, true);
|
|
||||||
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_samp_sin);
|
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_samp_sin);
|
||||||
dma_channel_configure(dma_ch_samp_cos, &dma_conf, &pio1->sm[2].instr, samp_insn, 4, false);
|
dma_channel_configure(dma_ch_samp_cos, &dma_conf, &PIO->sm[SM_COS].instr, &samp_insn, 1,
|
||||||
|
false);
|
||||||
|
|
||||||
/* Trigger Q accumulator values push. */
|
/* Trigger Q accumulator values push. */
|
||||||
dma_conf = dma_channel_get_default_config(dma_ch_samp_sin);
|
dma_conf = dma_channel_get_default_config(dma_ch_samp_sin);
|
||||||
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
||||||
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, true);
|
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
||||||
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, false);
|
||||||
channel_config_set_ring(&dma_conf, false, 4);
|
|
||||||
channel_config_set_high_priority(&dma_conf, true);
|
channel_config_set_high_priority(&dma_conf, true);
|
||||||
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_samp_trig);
|
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_samp_cos);
|
||||||
dma_channel_configure(dma_ch_samp_sin, &dma_conf, &pio1->sm[3].instr, samp_insn, 4, false);
|
dma_channel_configure(dma_ch_samp_sin, &dma_conf, &PIO->sm[SM_SIN].instr, &samp_insn, 1,
|
||||||
|
false);
|
||||||
|
|
||||||
bias_init(rx_pin, bias_pin);
|
init_bias();
|
||||||
adder_init();
|
init_adder();
|
||||||
|
init_rx();
|
||||||
|
|
||||||
dma_channel_start(dma_ch_rx);
|
dma_channel_start(dma_ch_rx);
|
||||||
dma_channel_start(dma_ch_samp_trig);
|
dma_channel_start(dma_ch_samp_cos);
|
||||||
watch_init(rx_pin);
|
|
||||||
|
pio_set_sm_mask_enabled(PIO, 0x0f, true);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static void rf_rx_stop(void)
|
static void rf_rx_stop(void)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 0, false);
|
pio_set_sm_mask_enabled(PIO, 0x0f, false);
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 1, false);
|
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 2, false);
|
|
||||||
pio_sm_set_enabled(pio1, 3, false);
|
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_restart(pio1, 0);
|
pio_sm_restart(PIO, 0);
|
||||||
pio_sm_restart(pio1, 1);
|
pio_sm_restart(PIO, 1);
|
||||||
pio_sm_restart(pio1, 2);
|
pio_sm_restart(PIO, 2);
|
||||||
pio_sm_restart(pio1, 3);
|
pio_sm_restart(PIO, 3);
|
||||||
|
|
||||||
pio_sm_clear_fifos(pio1, 0);
|
pio_sm_clear_fifos(PIO, 0);
|
||||||
pio_sm_clear_fifos(pio1, 1);
|
pio_sm_clear_fifos(PIO, 1);
|
||||||
pio_sm_clear_fifos(pio1, 2);
|
pio_sm_clear_fifos(PIO, 2);
|
||||||
pio_sm_clear_fifos(pio1, 3);
|
pio_sm_clear_fifos(PIO, 3);
|
||||||
|
|
||||||
sleep_us(10);
|
sleep_us(10);
|
||||||
|
|
||||||
|
dma_channel_clear_chain_to(dma_ch_rx);
|
||||||
|
dma_channel_clear_chain_to(dma_ch_cp);
|
||||||
|
dma_channel_clear_chain_to(dma_ch_cos);
|
||||||
|
dma_channel_clear_chain_to(dma_ch_sin);
|
||||||
|
dma_channel_clear_chain_to(dma_ch_pio_cos);
|
||||||
|
dma_channel_clear_chain_to(dma_ch_pio_sin);
|
||||||
|
dma_channel_clear_chain_to(dma_ch_samp_cos);
|
||||||
|
dma_channel_clear_chain_to(dma_ch_samp_sin);
|
||||||
|
|
||||||
dma_channel_abort(dma_ch_rx);
|
dma_channel_abort(dma_ch_rx);
|
||||||
dma_channel_abort(dma_ch_cp);
|
dma_channel_abort(dma_ch_cp);
|
||||||
dma_channel_abort(dma_ch_cos);
|
dma_channel_abort(dma_ch_cos);
|
||||||
|
@ -420,7 +403,6 @@ static void rf_rx_stop(void)
|
||||||
dma_channel_abort(dma_ch_pio_sin);
|
dma_channel_abort(dma_ch_pio_sin);
|
||||||
dma_channel_abort(dma_ch_samp_cos);
|
dma_channel_abort(dma_ch_samp_cos);
|
||||||
dma_channel_abort(dma_ch_samp_sin);
|
dma_channel_abort(dma_ch_samp_sin);
|
||||||
dma_channel_abort(dma_ch_samp_trig);
|
|
||||||
|
|
||||||
dma_channel_cleanup(dma_ch_rx);
|
dma_channel_cleanup(dma_ch_rx);
|
||||||
dma_channel_cleanup(dma_ch_cp);
|
dma_channel_cleanup(dma_ch_cp);
|
||||||
|
@ -430,7 +412,6 @@ static void rf_rx_stop(void)
|
||||||
dma_channel_cleanup(dma_ch_pio_sin);
|
dma_channel_cleanup(dma_ch_pio_sin);
|
||||||
dma_channel_cleanup(dma_ch_samp_cos);
|
dma_channel_cleanup(dma_ch_samp_cos);
|
||||||
dma_channel_cleanup(dma_ch_samp_sin);
|
dma_channel_cleanup(dma_ch_samp_sin);
|
||||||
dma_channel_cleanup(dma_ch_samp_trig);
|
|
||||||
|
|
||||||
dma_channel_unclaim(dma_ch_rx);
|
dma_channel_unclaim(dma_ch_rx);
|
||||||
dma_channel_unclaim(dma_ch_cp);
|
dma_channel_unclaim(dma_ch_cp);
|
||||||
|
@ -440,9 +421,6 @@ static void rf_rx_stop(void)
|
||||||
dma_channel_unclaim(dma_ch_pio_sin);
|
dma_channel_unclaim(dma_ch_pio_sin);
|
||||||
dma_channel_unclaim(dma_ch_samp_cos);
|
dma_channel_unclaim(dma_ch_samp_cos);
|
||||||
dma_channel_unclaim(dma_ch_samp_sin);
|
dma_channel_unclaim(dma_ch_samp_sin);
|
||||||
dma_channel_unclaim(dma_ch_samp_trig);
|
|
||||||
|
|
||||||
dma_timer_unclaim(dma_t_samp);
|
|
||||||
|
|
||||||
dma_ch_rx = -1;
|
dma_ch_rx = -1;
|
||||||
dma_ch_cp = -1;
|
dma_ch_cp = -1;
|
||||||
|
@ -452,16 +430,46 @@ static void rf_rx_stop(void)
|
||||||
dma_ch_pio_sin = -1;
|
dma_ch_pio_sin = -1;
|
||||||
dma_ch_samp_cos = -1;
|
dma_ch_samp_cos = -1;
|
||||||
dma_ch_samp_sin = -1;
|
dma_ch_samp_sin = -1;
|
||||||
dma_ch_samp_trig = -1;
|
}
|
||||||
|
|
||||||
dma_t_samp = -1;
|
inline static uint32_t pio_sm_get_blocking_unsafe(pio_hw_t *pio, int sm)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
while (pio->fstat & (1u << (PIO_FSTAT_RXEMPTY_LSB + sm)))
|
||||||
|
asm volatile("nop");
|
||||||
|
|
||||||
|
return pio->rxf[sm];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline static int nextI()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static int prevI = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
int sI = 0;
|
||||||
|
sI -= 2 * pio_sm_get_blocking_unsafe(PIO, SM_COS);
|
||||||
|
sI -= pio_sm_get_blocking_unsafe(PIO, SM_COS);
|
||||||
|
|
||||||
|
int I = sI - prevI;
|
||||||
|
prevI = sI;
|
||||||
|
|
||||||
|
return I;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline static int nextQ()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static int prevQ = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
int sQ = 0;
|
||||||
|
sQ -= 2 * pio_sm_get_blocking_unsafe(PIO, SM_SIN);
|
||||||
|
sQ -= pio_sm_get_blocking_unsafe(PIO, SM_SIN);
|
||||||
|
|
||||||
|
int Q = sQ - prevQ;
|
||||||
|
prevQ = sQ;
|
||||||
|
|
||||||
|
return Q;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static void rf_rx(void)
|
static void rf_rx(void)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
const uint32_t base = (uint32_t)rx_cos;
|
|
||||||
int pos = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
while (true) {
|
while (true) {
|
||||||
if (multicore_fifo_rvalid()) {
|
if (multicore_fifo_rvalid()) {
|
||||||
multicore_fifo_pop_blocking();
|
multicore_fifo_pop_blocking();
|
||||||
|
@ -469,81 +477,25 @@ static void rf_rx(void)
|
||||||
return;
|
return;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
int head = (dma_hw->ch[dma_ch_in_cos].write_addr - base) / 4;
|
|
||||||
int delta = (head < pos ? head + RX_WORDS : head) - pos;
|
|
||||||
|
|
||||||
while (delta < RX_STRIDE) {
|
|
||||||
sleep_us(1);
|
|
||||||
head = (dma_hw->ch[dma_ch_in_cos].write_addr - base) / 4;
|
|
||||||
delta = (head < pos ? head + RX_WORDS : head) - pos;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
const uint32_t *cos_ptr = rx_cos + pos;
|
|
||||||
const uint32_t *sin_ptr = rx_sin + pos;
|
|
||||||
|
|
||||||
pos = (pos + RX_STRIDE) & (RX_WORDS - 1);
|
|
||||||
|
|
||||||
uint8_t *block = iq_queue_buffer[iq_queue_pos];
|
uint8_t *block = iq_queue_buffer[iq_queue_pos];
|
||||||
uint8_t *blockptr = block;
|
uint8_t *blockptr = block;
|
||||||
|
|
||||||
/*
|
|
||||||
* Since every 2 samples add to either +1 or -1,
|
|
||||||
* the maximum amplitude in one direction is 1/2.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
int64_t max_amplitude = CLK_SYS_HZ / 2;
|
|
||||||
|
|
||||||
/*
|
|
||||||
* Since the waveform is normally half of the time
|
|
||||||
* above zero, we can halve once more.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* This is not perfect, so we do not max out the base
|
|
||||||
* gain but keep it slightly below the maximum to make
|
|
||||||
* sure we do not overshoot often.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
max_amplitude /= 2;
|
|
||||||
|
|
||||||
/*
|
|
||||||
* We are allowing the counters to only go as high
|
|
||||||
* as sampling rate.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
max_amplitude /= sample_rate;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < IQ_SAMPLES; i++) {
|
for (int i = 0; i < IQ_SAMPLES; i++) {
|
||||||
int sI = 0, sQ = 0;
|
int I = 0, Q = 0;
|
||||||
|
|
||||||
/*
|
Q += nextQ();
|
||||||
* I: +I1 -I3 +Q2 -Q4
|
I += nextI();
|
||||||
* Q: +Q1 -Q3 -I2 +I4
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
sI += *cos_ptr++;
|
|
||||||
sI -= *cos_ptr++;
|
|
||||||
|
|
||||||
sQ -= *cos_ptr++;
|
I -= nextQ();
|
||||||
sQ += *cos_ptr++;
|
Q += nextI();
|
||||||
|
|
||||||
sI -= *cos_ptr++;
|
Q -= nextQ();
|
||||||
sI += *cos_ptr++;
|
I -= nextI();
|
||||||
|
|
||||||
sQ += *cos_ptr++;
|
I += nextQ();
|
||||||
sQ -= *cos_ptr++;
|
Q -= nextI();
|
||||||
|
|
||||||
sQ += *sin_ptr++;
|
|
||||||
sQ -= *sin_ptr++;
|
|
||||||
|
|
||||||
sI += *sin_ptr++;
|
|
||||||
sI -= *sin_ptr++;
|
|
||||||
|
|
||||||
sQ -= *sin_ptr++;
|
|
||||||
sQ += *sin_ptr++;
|
|
||||||
|
|
||||||
sI -= *sin_ptr++;
|
|
||||||
sI += *sin_ptr++;
|
|
||||||
|
|
||||||
int64_t I = sI;
|
|
||||||
int64_t Q = sQ;
|
|
||||||
|
|
||||||
I *= gain;
|
I *= gain;
|
||||||
I -= (max_amplitude * 181) / 256;
|
|
||||||
I /= max_amplitude;
|
I /= max_amplitude;
|
||||||
|
|
||||||
if (I > 127)
|
if (I > 127)
|
||||||
|
@ -554,7 +506,6 @@ static void rf_rx(void)
|
||||||
*blockptr++ = (uint8_t)I + 128;
|
*blockptr++ = (uint8_t)I + 128;
|
||||||
|
|
||||||
Q *= gain;
|
Q *= gain;
|
||||||
Q -= (max_amplitude * 181) / 256;
|
|
||||||
Q /= max_amplitude;
|
Q /= max_amplitude;
|
||||||
|
|
||||||
if (Q > 127)
|
if (Q > 127)
|
||||||
|
@ -575,23 +526,21 @@ static void run_command(uint8_t cmd, uint32_t arg)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
if (0x01 == cmd) {
|
if (0x01 == cmd) {
|
||||||
/* Tune to a new center frequency */
|
/* Tune to a new center frequency */
|
||||||
rx_lo_init(arg - sample_rate, true);
|
frequency = arg;
|
||||||
|
rx_lo_init(frequency + sample_rate, true);
|
||||||
} else if (0x02 == cmd) {
|
} else if (0x02 == cmd) {
|
||||||
/* Set the rate at which IQ sample pairs are sent */
|
/* Set the rate at which IQ sample pairs are sent */
|
||||||
sample_rate = arg;
|
sample_rate = arg;
|
||||||
|
max_amplitude = CLK_SYS_HZ / sample_rate / 2;
|
||||||
dma_timer_set_fraction(dma_t_samp, 1, CLK_SYS_HZ / (sample_rate * DECIMATE));
|
dma_timer_set_fraction(dma_t_samp, 1, CLK_SYS_HZ / (sample_rate * DECIMATE));
|
||||||
rx_lo_init(arg - sample_rate, true);
|
rx_lo_init(frequency + sample_rate, true);
|
||||||
} else if (0x04 == cmd) {
|
} else if (0x04 == cmd) {
|
||||||
/* Set the tuner gain level */
|
/* Set the tuner gain level */
|
||||||
gain = INIT_GAIN * powf(10.0f, 0.005f * arg);
|
gain = INIT_GAIN * pow(10.0, arg / 200.0);
|
||||||
} else if (0x05 == cmd) {
|
|
||||||
/* Set PPM error - hack to tweak bias strength */
|
|
||||||
bias_set_delay(arg);
|
|
||||||
} else if (0x0d == cmd) {
|
} else if (0x0d == cmd) {
|
||||||
/* Set tuner gain by the tuner's gain index */
|
/* Set tuner gain by the tuner's gain index */
|
||||||
if (arg < NUM_GAINS) {
|
if (arg <= NUM_GAINS)
|
||||||
gain = INIT_GAIN * powf(10.0f, 0.005f * gains[arg]);
|
gain = INIT_GAIN * pow(10.0, gains[arg] / 200.0);
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -619,41 +568,18 @@ static int check_command(void)
|
||||||
return -1;
|
return -1;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static void do_rx(int rx_pin, int bias_pin)
|
static void do_rx()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
rf_rx_start(rx_pin, bias_pin);
|
|
||||||
sleep_us(100);
|
|
||||||
|
|
||||||
dma_ch_in_cos = dma_claim_unused_channel(true);
|
|
||||||
dma_ch_in_sin = dma_claim_unused_channel(true);
|
|
||||||
|
|
||||||
dma_channel_config dma_conf;
|
|
||||||
|
|
||||||
dma_conf = dma_channel_get_default_config(dma_ch_in_cos);
|
|
||||||
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
|
||||||
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
|
||||||
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, true);
|
|
||||||
channel_config_set_ring(&dma_conf, true, RX_BITS_DEPTH);
|
|
||||||
channel_config_set_dreq(&dma_conf, pio_get_dreq(pio1, 2, false));
|
|
||||||
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_in_sin);
|
|
||||||
dma_channel_configure(dma_ch_in_cos, &dma_conf, rx_cos, &pio1->rxf[2], 2, false);
|
|
||||||
|
|
||||||
dma_conf = dma_channel_get_default_config(dma_ch_in_sin);
|
|
||||||
channel_config_set_transfer_data_size(&dma_conf, DMA_SIZE_32);
|
|
||||||
channel_config_set_read_increment(&dma_conf, false);
|
|
||||||
channel_config_set_write_increment(&dma_conf, true);
|
|
||||||
channel_config_set_ring(&dma_conf, true, RX_BITS_DEPTH);
|
|
||||||
channel_config_set_dreq(&dma_conf, pio_get_dreq(pio1, 3, false));
|
|
||||||
channel_config_set_chain_to(&dma_conf, dma_ch_in_cos);
|
|
||||||
dma_channel_configure(dma_ch_in_sin, &dma_conf, rx_sin, &pio1->rxf[3], 2, true);
|
|
||||||
|
|
||||||
multicore_launch_core1(rf_rx);
|
|
||||||
|
|
||||||
const uint8_t *block;
|
const uint8_t *block;
|
||||||
|
|
||||||
while (queue_try_remove(&iq_queue, &block))
|
while (queue_try_remove(&iq_queue, &block))
|
||||||
/* Flush the queue */;
|
/* Flush the queue */;
|
||||||
|
|
||||||
|
rf_rx_start();
|
||||||
|
sleep_us(100);
|
||||||
|
|
||||||
|
multicore_launch_core1(rf_rx);
|
||||||
|
|
||||||
while (true) {
|
while (true) {
|
||||||
int cmd;
|
int cmd;
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -664,25 +590,21 @@ static void do_rx(int rx_pin, int bias_pin)
|
||||||
if (queue_try_remove(&iq_queue, &block)) {
|
if (queue_try_remove(&iq_queue, &block)) {
|
||||||
fwrite(block, IQ_BLOCK_LEN, 1, stdout);
|
fwrite(block, IQ_BLOCK_LEN, 1, stdout);
|
||||||
fflush(stdout);
|
fflush(stdout);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
int wait = rnd_next() & 0x1fff;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < wait; i++)
|
||||||
|
asm volatile("nop");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
done:
|
done:
|
||||||
multicore_fifo_push_blocking(0);
|
multicore_fifo_push_blocking(0);
|
||||||
multicore_fifo_pop_blocking();
|
multicore_fifo_pop_blocking();
|
||||||
sleep_us(10);
|
sleep_us(100);
|
||||||
multicore_reset_core1();
|
multicore_reset_core1();
|
||||||
|
|
||||||
rf_rx_stop();
|
rf_rx_stop();
|
||||||
|
|
||||||
dma_channel_abort(dma_ch_in_cos);
|
|
||||||
dma_channel_abort(dma_ch_in_sin);
|
|
||||||
dma_channel_cleanup(dma_ch_in_cos);
|
|
||||||
dma_channel_cleanup(dma_ch_in_sin);
|
|
||||||
dma_channel_unclaim(dma_ch_in_cos);
|
|
||||||
dma_channel_unclaim(dma_ch_in_sin);
|
|
||||||
dma_ch_in_cos = -1;
|
|
||||||
dma_ch_in_sin = -1;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
int main()
|
int main()
|
||||||
|
@ -697,6 +619,7 @@ int main()
|
||||||
gpio_set_dir(PSU_PIN, GPIO_OUT);
|
gpio_set_dir(PSU_PIN, GPIO_OUT);
|
||||||
gpio_put(PSU_PIN, 1);
|
gpio_put(PSU_PIN, 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Prioritize DMA over CPU. */
|
||||||
bus_ctrl_hw->priority |= BUSCTRL_BUS_PRIORITY_DMA_W_BITS | BUSCTRL_BUS_PRIORITY_DMA_R_BITS;
|
bus_ctrl_hw->priority |= BUSCTRL_BUS_PRIORITY_DMA_W_BITS | BUSCTRL_BUS_PRIORITY_DMA_R_BITS;
|
||||||
|
|
||||||
stdio_usb_init();
|
stdio_usb_init();
|
||||||
|
@ -704,7 +627,11 @@ int main()
|
||||||
|
|
||||||
queue_init(&iq_queue, sizeof(uint8_t *), IQ_QUEUE_LEN);
|
queue_init(&iq_queue, sizeof(uint8_t *), IQ_QUEUE_LEN);
|
||||||
|
|
||||||
rx_lo_init(INIT_FREQ - INIT_SAMPLE_RATE, true);
|
rx_lo_init(frequency + sample_rate, true);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* We need to have the sampling timer ready. */
|
||||||
|
dma_t_samp = dma_claim_unused_timer(true);
|
||||||
|
dma_timer_set_fraction(dma_t_samp, 1, CLK_SYS_HZ / (sample_rate * DECIMATE));
|
||||||
|
|
||||||
while (true) {
|
while (true) {
|
||||||
if (check_command() > 0) {
|
if (check_command() > 0) {
|
||||||
|
@ -714,7 +641,7 @@ int main()
|
||||||
fwrite(header, sizeof header, 1, stdout);
|
fwrite(header, sizeof header, 1, stdout);
|
||||||
fflush(stdout);
|
fflush(stdout);
|
||||||
|
|
||||||
do_rx(10, 11);
|
do_rx();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
sleep_ms(10);
|
sleep_ms(10);
|
||||||
|
|
2
src/vendor/pico-stdio-usb-simple
vendored
2
src/vendor/pico-stdio-usb-simple
vendored
|
@ -1 +1 @@
|
||||||
Subproject commit b6b09e34b844326a156bc6734146a88111138473
|
Subproject commit ed4858dda407ec66626aade9b7c6ad6016539f4c
|
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