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 /* update rate for the DAC, typically much higher than
  62    the frequency of the sine wave. */
  63 double update_frequency         = 50000.0;
  64
  65 /* peak-to-peak amplitude, in DAC units (i.e., 0-4095) */
  66 double amplitude                = 4000;
  67
  68 /* offset, in DAC units */
  69 double offset                   = 2048;
  70
  71 /* This is the size of chunks we deal with when creating and
  72    outputting data.  This *could* be 1, but that would be
  73    inefficient */
  74 #define BUF_LEN         4096
  75
  76 int subdevice;
  77 int external_trigger_number = 0;
  78
  79 sampl_t data[BUF_LEN];
  80
  81 void dds_output(sampl_t *buf,int n);
  82 void dds_init(void);
  83
  84 /* This define determines which waveform to use. */
  85 #define dds_init_function dds_init_sine
  86
  87 void dds_init_sine(void);
  88 void dds_init_pseudocycloid(void);
  89 void dds_init_sawtooth(void);
  90
  91 int main(int argc, char *argv[])
  92 {
  93         comedi_cmd cmd;
  94         int err;
  95         int n,m;
  96         int total=0;
  97         comedi_t *dev;
  98         unsigned int chanlist[1];
  99
 100         parse_options(argc,argv);
 101
 102         if(value){
 103                 waveform_frequency = value;
 104         }
 105
 106         dev = comedi_open(filename);
 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_NOW;
 114         cmd.start_arg = 0;
 115         cmd.scan_begin_src = TRIG_TIMER;
 116         cmd.scan_begin_arg = 1e9/update_frequency;
 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         m=write(comedi_fileno(dev),data,BUF_LEN*sizeof(sampl_t));
 135         perror("write");
 136         printf("m=%d\n",m);
 137
 138         if ((err = comedi_command(dev, &cmd)) < 0) {
 139                 comedi_perror("comedi_command");
 140                 exit(1);
 141         }
 142         while(1){
 143                 dds_output(data,BUF_LEN);
 144                 n=BUF_LEN*sizeof(sampl_t);
 145                 while(n>0){
 146                         m=write(comedi_fileno(dev),(void *)data+(BUF_LEN*sizeof(sampl_t)-n),n);
 147                         if(m<0){
 148                                 perror("write");
 149                                 exit(0);
 150                         }
 151                         //printf("m=%d\n",m);
 152                         n-=m;
 153                 }
 154                 total+=BUF_LEN;
 155                 //printf("%d\n",total);
 156         }
 157
 158         return 0;
 159 }
 160
 161
 162
 163 #define WAVEFORM_SHIFT 16
 164 #define WAVEFORM_LEN (1<<WAVEFORM_SHIFT)
 165 #define WAVEFORM_MASK (WAVEFORM_LEN-1)
 166
 167
 168 sampl_t waveform[WAVEFORM_LEN];
 169
 170 unsigned int acc;
 171 unsigned int adder;
 172
 173 void dds_init(void)
 174 {
 175         int i;
 176
 177         adder=waveform_frequency/update_frequency*(1<<16)*(1<<WAVEFORM_SHIFT);
 178
 179         dds_init_function();
 180
 181         /* this is due to a bug in the NI-E driver */
 182         if(range){
 183                 for(i=0;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 184                         waveform[i]^=0x800;
 185                 }
 186         }
 187 }
 188
 189 void dds_output(sampl_t *buf,int n)
 190 {
 191         int i;
 192         sampl_t *p=buf;
 193
 194         for(i=0;i<n;i++){
 195                 *p=waveform[(acc>>16)&WAVEFORM_MASK];
 196                 p++;
 197                 acc+=adder;
 198         }
 199 }
 200
 201
 202 void dds_init_sine(void)
 203 {
 204         int i;
 205
 206         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 207                 waveform[i]=rint(offset+0.5*amplitude*cos(i*2*M_PI/WAVEFORM_LEN));
 208         }
 209 }
 210
 211 /* Yes, I know this is not the proper equation for a
 212    cycloid.  Fix it. */
 213 void dds_init_pseudocycloid(void)
 214 {
 215         int i;
 216         double t;
 217
 218         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN/2;i++){
 219                 t=2*((double)i)/WAVEFORM_LEN;
 220                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*sqrt(1-4*t*t));
 221         }
 222         for(i=WAVEFORM_LEN/2;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 223                 t=2*(1-((double)i)/WAVEFORM_LEN);
 224                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*sqrt(1-t*t));
 225         }
 226 }
 227
 228 void dds_init_sawtooth(void)
 229 {
 230         int i;
 231
 232         for(i=0;i<WAVEFORM_LEN;i++){
 233                 waveform[i]=rint(offset+amplitude*((double)i)/WAVEFORM_LEN);
 234         }
 235 }
 236