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       = 100.0;
  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         4096
  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 main(int argc, char *argv[])
  88 {
  89         comedi_cmd cmd;
  90         comedi_insn insn;
  91         int err;
  92         int n,m;
  93         int total=0;
  94         comedi_t *dev;
  95         unsigned int chanlist[1];
  96
  97         parse_options(argc,argv);
  98
  99         if(value){
 100                 waveform_frequency = value;
 101         }
 102
 103         dev = comedi_open(filename);
 104         if(dev == NULL){
 105                 fprintf(stderr, "error opening %s\n", filename);
 106                 return -1;
 107         }
 108         subdevice = comedi_find_subdevice_by_type(dev,COMEDI_SUBD_AO,0);
 109
 110         memset(&cmd,0,sizeof(cmd));
 111         cmd.subdev = subdevice;
 112         cmd.flags = 0;
 113         cmd.start_src = TRIG_INT;
 114         cmd.start_arg = 0;
 115         cmd.scan_begin_src = TRIG_TIMER;
 116         cmd.scan_begin_arg = 1e9/freq;
 117         cmd.convert_src = TRIG_NOW;
 118         cmd.convert_arg = 0;
 119         cmd.scan_end_src = TRIG_COUNT;
 120         cmd.scan_end_arg = 1;
 121         cmd.stop_src = TRIG_NONE;
 122         cmd.stop_arg = 0;
 123
 124         cmd.chanlist = chanlist;
 125         cmd.chanlist_len = 1;
 126
 127         chanlist[0] = CR_PACK(channel,range,aref);
 128
 129         dds_init();
 130
 131         dds_output(data,BUF_LEN);
 132         dds_output(data,BUF_LEN);
 133
 134         if ((err = comedi_command(dev, &cmd)) < 0) {
 135                 comedi_perror("comedi_command");
 136                 exit(1);
 137         }
 138
 139         m=write(comedi_fileno(dev),data,BUF_LEN*sizeof(sampl_t));
 140         perror("write");
 141         printf("m=%d\n",m);
 142
 143         memset(&insn, 0, sizeof(comedi_insn));
 144         insn.insn = INSN_INTTRIG;
 145         comedi_do_insn(dev, &insn);
 146
 147         while(1){
 148                 dds_output(data,BUF_LEN);
 149                 n=BUF_LEN*sizeof(sampl_t);
 150                 while(n>0){
 151                         m=write(comedi_fileno(dev),(void *)data+(BUF_LEN*sizeof(sampl_t)-n),n);
 152                         if(m<0){
 153                                 perror("write");
 154                                 exit(0);
 155                         }
 156                         //printf("m=%d\n",m);
 157                         n-=m;
 158                 }
 159                 total+=BUF_LEN;
 160                 //printf("%d\n",total);
 161         }
 162
 163         return 0;
 164 }
 165
 166
 167
 168 #define WAVEFORM_SHIFT 16
 169 #define WAVEFORM_LEN (1<<WAVEFORM_SHIFT)
 170 #define WAVEFORM_MASK (WAVEFORM_LEN-1)
 171
 172
 173 sampl_t waveform[WAVEFORM_LEN];
 174
 175 unsigned int acc;
 176 unsigned int adder;
 177
 178 void dds_init(void)
 179 {
 180         int i;
 181
 182         adder=waveform_frequency/freq*(1<<16)*(1<<WAVEFORM_SHIFT);
 183
 184         dds_init_function();
 185
 186         /* this is due to a bug in the NI-E driver */
 187         if(range){
 188                 for(i=0;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 189                         waveform[i]^=0x800;
 190                 }
 191         }
 192 }
 193
 194 void dds_output(sampl_t *buf,int n)
 195 {
 196         int i;
 197         sampl_t *p=buf;
 198
 199         for(i=0;i<n;i++){
 200                 *p=waveform[(acc>>16)&WAVEFORM_MASK];
 201                 p++;
 202                 acc+=adder;
 203         }
 204 }
 205
 206
 207 void dds_init_sine(void)
 208 {
 209         int i;
 210
 211         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 212                 waveform[i]=rint(offset+0.5*amplitude*cos(i*2*M_PI/WAVEFORM_LEN));
 213         }
 214 }
 215
 216 /* Yes, I know this is not the proper equation for a
 217    cycloid.  Fix it. */
 218 void dds_init_pseudocycloid(void)
 219 {
 220         int i;
 221         double t;
 222
 223         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN/2;i++){
 224                 t=2*((double)i)/WAVEFORM_LEN;
 225                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*sqrt(1-4*t*t));
 226         }
 227         for(i=WAVEFORM_LEN/2;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 228                 t=2*(1-((double)i)/WAVEFORM_LEN);
 229                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*sqrt(1-t*t));
 230         }
 231 }
 232
 233 void dds_init_sawtooth(void)
 234 {
 235         int i;
 236
 237         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 238                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*((double)i)/WAVEFORM_LEN);
 239         }
 240 }
 241