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 "examples.h"
  56
  57
  58 /* frequency of the sine wave to output */
  59 double waveform_frequency       = 10.0;
  60
  61 /* peak-to-peak amplitude, in DAC units (i.e., 0-4095) */
  62 double amplitude                = 4000;
  63
  64 /* offset, in DAC units */
  65 double offset                   = 2048;
  66
  67 /* This is the size of chunks we deal with when creating and
  68    outputting data.  This *could* be 1, but that would be
  69    inefficient */
  70 #define BUF_LEN         8192
  71
  72 int subdevice;
  73 int external_trigger_number = 0;
  74
  75 sampl_t data[BUF_LEN];
  76
  77 void dds_output(sampl_t *buf,int n);
  78 void dds_init(void);
  79
  80 /* This define determines which waveform to use. */
  81 #define dds_init_function dds_init_sine
  82
  83 void dds_init_sine(void);
  84 void dds_init_pseudocycloid(void);
  85 void dds_init_sawtooth(void);
  86
  87 int comedi_internal_trigger(comedi_t *dev, unsigned int subd, unsigned int trignum)
  88 {
  89         comedi_insn insn;
  90         lsampl_t data[1];
  91
  92         memset(&insn, 0, sizeof(comedi_insn));
  93         insn.insn = INSN_INTTRIG;
  94         insn.subdev = subd;
  95         insn.data = data;
  96         insn.n = 1;
  97
  98         data[0] = trignum;
  99
 100         return comedi_do_insn(dev, &insn);
 101 }
 102
 103
 104 int main(int argc, char *argv[])
 105 {
 106         comedi_cmd cmd;
 107         int err;
 108         int n,m;
 109         int total=0;
 110         comedi_t *dev;
 111         unsigned int chanlist[16];
 112         unsigned int maxdata;
 113         comedi_range *rng;
 114         int ret;
 115         lsampl_t insn_data = 0;
 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         dds_output(data,BUF_LEN);
 162         dds_output(data,BUF_LEN);
 163
 164         dump_cmd(stdout,&cmd);
 165
 166         err = comedi_command_test(dev, &cmd);
 167         if (err < 0) {
 168                 comedi_perror("comedi_command_test");
 169                 exit(1);
 170         }
 171
 172         err = comedi_command_test(dev, &cmd);
 173         if (err < 0) {
 174                 comedi_perror("comedi_command_test");
 175                 exit(1);
 176         }
 177
 178         if ((err = comedi_command(dev, &cmd)) < 0) {
 179                 comedi_perror("comedi_command");
 180                 exit(1);
 181         }
 182
 183         m=write(comedi_fileno(dev),data,BUF_LEN*sizeof(sampl_t));
 184         if(m<0){
 185                 perror("write");
 186                 exit(1);
 187         }
 188         printf("m=%d\n",m);
 189
 190         ret = comedi_internal_trigger(dev, subdevice, 0);
 191         if(ret<0){
 192                 perror("comedi_internal_trigger\n");
 193                 exit(1);
 194         }
 195
 196         while(1){
 197                 dds_output(data,BUF_LEN);
 198                 n=BUF_LEN*sizeof(sampl_t);
 199                 while(n>0){
 200                         m=write(comedi_fileno(dev),(void *)data+(BUF_LEN*sizeof(sampl_t)-n),n);
 201                         if(m<0){
 202                                 perror("write");
 203                                 exit(0);
 204                         }
 205                         printf("m=%d\n",m);
 206                         n-=m;
 207                 }
 208                 total+=BUF_LEN;
 209                 //printf("%d\n",total);
 210         }
 211
 212         return 0;
 213 }
 214
 215
 216
 217 #define WAVEFORM_SHIFT 16
 218 #define WAVEFORM_LEN (1<<WAVEFORM_SHIFT)
 219 #define WAVEFORM_MASK (WAVEFORM_LEN-1)
 220
 221
 222 sampl_t waveform[WAVEFORM_LEN];
 223
 224 unsigned int acc;
 225 unsigned int adder;
 226
 227 void dds_init(void)
 228 {
 229         adder=waveform_frequency/freq*(1<<16)*(1<<WAVEFORM_SHIFT);
 230
 231         dds_init_function();
 232 }
 233
 234 void dds_output(sampl_t *buf,int n)
 235 {
 236         int i;
 237         sampl_t *p=buf;
 238
 239         for(i=0;i<n;i++){
 240                 *p=waveform[(acc>>16)&WAVEFORM_MASK];
 241                 p++;
 242                 acc+=adder;
 243         }
 244 }
 245
 246
 247 void dds_init_sine(void)
 248 {
 249         int i;
 250
 251         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 252                 waveform[i]=rint(offset+0.5*amplitude*cos(i*2*M_PI/WAVEFORM_LEN));
 253         }
 254 }
 255
 256 /* Yes, I know this is not the proper equation for a
 257    cycloid.  Fix it. */
 258 void dds_init_pseudocycloid(void)
 259 {
 260         int i;
 261         double t;
 262
 263         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN/2;i++){
 264                 t=2*((double)i)/WAVEFORM_LEN;
 265                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*sqrt(1-4*t*t));
 266         }
 267         for(i=WAVEFORM_LEN/2;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 268                 t=2*(1-((double)i)/WAVEFORM_LEN);
 269                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*sqrt(1-t*t));
 270         }
 271 }
 272
 273 void dds_init_sawtooth(void)
 274 {
 275         int i;
 276
 277         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 278                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*((double)i)/WAVEFORM_LEN);
 279         }
 280 }
 281