demo/ao_waveform.c

   1 /*
   2  * Asynchronous Analog Output Example
   3  * Part of Comedilib
   4  *
   5  * Copyright (c) 1999,2000 David A. Schleef <ds@schleef.org>
   6  *
   7  * This file may be freely modified, distributed, and combined with
   8  * other software, as long as proper attribution is given in the
   9  * source code.
  10  */
  11
  12 /*
  13  * Requirements: Analog output device capable of
  14  *    asynchronous commands.
  15  *
  16  * This demo uses an analog output subdevice with an
  17  * asynchronous command to generate a waveform.  The
  18  * waveform in this example is a sine wave (surprise!),
  19  * but this can be easily changed to make a generic
  20  * function generator.
  21  *
  22  * The function generation algorithm is the same as
  23  * what is typically used in digital function generators.
  24  * A 32-bit accumulator is incremented by a phase factor,
  25  * which is the amount (in radians) that the generator
  26  * advances each time step.  The accumulator is then
  27  * shifted right by 20 bits, to get a 12 bit offset into
  28  * a lookup table.  The value in the lookup table at
  29  * that offset is then put into a buffer for output to
  30  * the DAC.
  31  *
  32  * [ Actually, the accumulator is only 26 bits, for some
  33  * reason.  I'll fix this sometime. ]
  34  *
  35  * On the Comedi side of things, the setup for mode 2
  36  * is similar to analog input, except for the TRIG_WRITE
  37  * flag.  Once you have issued the command, comedi then
  38  * expects you to keep the buffer full of data to output
  39  * to the DAC.  This is done by write().  Since there
  40  * may be a delay between the comedi_command() and a subsequent
  41  * write(), you should fill the buffer using write() before
  42  * you call comedi_command(), as is done here.
  43  *
  44  */
  45
  46 #include <stdio.h>
  47 #include <comedilib.h>
  48 #include <fcntl.h>
  49 #include <stdlib.h>
  50 #include <unistd.h>
  51 #include <errno.h>
  52 #include <getopt.h>
  53 #include <ctype.h>
  54 #include <math.h>
  55 #include <string.h>
  56 #include "examples.h"
  57
  58
  59 /* frequency of the sine wave to output */
  60 double waveform_frequency       = 10.0;
  61
  62 /* peak-to-peak amplitude, in DAC units (i.e., 0-4095) */
  63 double amplitude                = 4000;
  64
  65 /* offset, in DAC units */
  66 double offset                   = 2048;
  67
  68 /* This is the size of chunks we deal with when creating and
  69    outputting data.  This *could* be 1, but that would be
  70    inefficient */
  71 #define BUF_LEN 0x8000
  72
  73 int subdevice;
  74 int external_trigger_number = 0;
  75
  76 sampl_t data[BUF_LEN];
  77
  78 void dds_output(sampl_t *buf,int n);
  79 void dds_init(void);
  80
  81 /* This define determines which waveform to use. */
  82 #define dds_init_function dds_init_sine
  83
  84 void dds_init_sine(void);
  85 void dds_init_pseudocycloid(void);
  86 void dds_init_sawtooth(void);
  87
  88 int comedi_internal_trigger(comedi_t *dev, unsigned int subd, unsigned int trignum)
  89 {
  90         comedi_insn insn;
  91         lsampl_t data[1];
  92
  93         memset(&insn, 0, sizeof(comedi_insn));
  94         insn.insn = INSN_INTTRIG;
  95         insn.subdev = subd;
  96         insn.data = data;
  97         insn.n = 1;
  98
  99         data[0] = trignum;
 100
 101         return comedi_do_insn(dev, &insn);
 102 }
 103
 104
 105 int main(int argc, char *argv[])
 106 {
 107         comedi_cmd cmd;
 108         int err;
 109         int n,m;
 110         int total=0;
 111         comedi_t *dev;
 112         unsigned int chanlist[16];
 113         unsigned int maxdata;
 114         comedi_range *rng;
 115         int ret;
 116
 117         parse_options(argc,argv);
 118
 119         /* Force n_chan to be 1 */
 120         n_chan = 1;
 121
 122         if(value){
 123                 waveform_frequency = value;
 124         }
 125
 126         dev = comedi_open(filename);
 127         if(dev == NULL){
 128                 fprintf(stderr, "error opening %s\n", filename);
 129                 return -1;
 130         }
 131         subdevice = comedi_find_subdevice_by_type(dev,COMEDI_SUBD_AO,0);
 132
 133         maxdata = comedi_get_maxdata(dev,subdevice,0);
 134         rng = comedi_get_range(dev,subdevice,0,0);
 135
 136         offset = (double)comedi_from_phys(0.0,rng,maxdata);
 137         amplitude = (double)comedi_from_phys(1.0,rng,maxdata) - offset;
 138
 139         memset(&cmd,0,sizeof(cmd));
 140         cmd.subdev = subdevice;
 141         cmd.flags = 0;
 142         cmd.start_src = TRIG_INT;
 143         cmd.start_arg = 0;
 144         cmd.scan_begin_src = TRIG_TIMER;
 145         cmd.scan_begin_arg = 1e9/freq;
 146         cmd.convert_src = TRIG_NOW;
 147         cmd.convert_arg = 0;
 148         cmd.scan_end_src = TRIG_COUNT;
 149         cmd.scan_end_arg = n_chan;
 150         cmd.stop_src = TRIG_NONE;
 151         cmd.stop_arg = 0;
 152
 153         cmd.chanlist = chanlist;
 154         cmd.chanlist_len = n_chan;
 155
 156         chanlist[0] = CR_PACK(channel,range,aref);
 157         chanlist[1] = CR_PACK(channel+1,range,aref);
 158
 159         dds_init();
 160
 161         dump_cmd(stdout,&cmd);
 162
 163         err = comedi_command_test(dev, &cmd);
 164         if (err < 0) {
 165                 comedi_perror("comedi_command_test");
 166                 exit(1);
 167         }
 168
 169         err = comedi_command_test(dev, &cmd);
 170         if (err < 0) {
 171                 comedi_perror("comedi_command_test");
 172                 exit(1);
 173         }
 174
 175         if ((err = comedi_command(dev, &cmd)) < 0) {
 176                 comedi_perror("comedi_command");
 177                 exit(1);
 178         }
 179
 180         dds_output(data,BUF_LEN);
 181         n = BUF_LEN * sizeof(sampl_t);
 182         m = write(comedi_fileno(dev), (void *)data, n);
 183         if(m < 0){
 184                 perror("write");
 185                 exit(1);
 186         }else if(m < n)
 187         {
 188                 fprintf(stderr, "failed to preload output buffer with %i bytes, is it too small?\n"
 189                         "See the --write-buffer option of comedi_config\n", n);
 190                 exit(1);
 191         }
 192         printf("m=%d\n",m);
 193
 194         ret = comedi_internal_trigger(dev, subdevice, 0);
 195         if(ret<0){
 196                 perror("comedi_internal_trigger\n");
 197                 exit(1);
 198         }
 199
 200         while(1){
 201                 dds_output(data,BUF_LEN);
 202                 n=BUF_LEN*sizeof(sampl_t);
 203                 while(n>0){
 204                         m=write(comedi_fileno(dev),(void *)data+(BUF_LEN*sizeof(sampl_t)-n),n);
 205                         if(m<0){
 206                                 perror("write");
 207                                 exit(0);
 208                         }
 209                         printf("m=%d\n",m);
 210                         n-=m;
 211                 }
 212                 total+=BUF_LEN;
 213                 //printf("%d\n",total);
 214         }
 215
 216         return 0;
 217 }
 218
 219
 220
 221 #define WAVEFORM_SHIFT 16
 222 #define WAVEFORM_LEN (1<<WAVEFORM_SHIFT)
 223 #define WAVEFORM_MASK (WAVEFORM_LEN-1)
 224
 225
 226 sampl_t waveform[WAVEFORM_LEN];
 227
 228 unsigned int acc;
 229 unsigned int adder;
 230
 231 void dds_init(void)
 232 {
 233         adder=waveform_frequency/freq*(1<<16)*(1<<WAVEFORM_SHIFT);
 234
 235         dds_init_function();
 236 }
 237
 238 void dds_output(sampl_t *buf,int n)
 239 {
 240         int i;
 241         sampl_t *p=buf;
 242
 243         for(i=0;i<n;i++){
 244                 *p=waveform[(acc>>16)&WAVEFORM_MASK];
 245                 p++;
 246                 acc+=adder;
 247         }
 248 }
 249
 250
 251 void dds_init_sine(void)
 252 {
 253         int i;
 254
 255         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 256                 waveform[i]=rint(offset+0.5*amplitude*cos(i*2*M_PI/WAVEFORM_LEN));
 257         }
 258 }
 259
 260 /* Yes, I know this is not the proper equation for a
 261    cycloid.  Fix it. */
 262 void dds_init_pseudocycloid(void)
 263 {
 264         int i;
 265         double t;
 266
 267         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN/2;i++){
 268                 t=2*((double)i)/WAVEFORM_LEN;
 269                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*sqrt(1-4*t*t));
 270         }
 271         for(i=WAVEFORM_LEN/2;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 272                 t=2*(1-((double)i)/WAVEFORM_LEN);
 273                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*sqrt(1-t*t));
 274         }
 275 }
 276
 277 void dds_init_sawtooth(void)
 278 {
 279         int i;
 280
 281         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 282                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*((double)i)/WAVEFORM_LEN);
 283         }
 284 }
 285