RISC-V/V003/hdo/hdo.cpp

#include "hdo.h"
static constexpr int factor = int (double(1U << 20) * (1.0 / 1330.0) + 0.5);
static constexpr int period = 120;       // perioda vyhodnocení Goertzelovým algoritmem
// pro výpočet dělení použijeme tento union
union divu {
  int32_t val;
  struct {
    uint32_t unu : 16;
    uint32_t res :  4;
    uint32_t div : 12;
  };
};
static constexpr const int index_table [] = {19,20,21,22, 24,25,26,27, 29,30,31,32, 34,35,36,37};

unsigned Hdo::Send (uint16_t *const ptr, const unsigned len) {
  int q2 = 0, q1 = 0;
  for (unsigned n=0; n<len; n++) {
    // Vlastní Goertzelův algoritmus.
    int q0 = coeff * q1;
    // pokud byl coeff zvětšen, je třeba to tu zase zmenšit
    q0 >>= ISHIFT;                        // zmenšení pro int
    q0  += ((int) ptr [n]) - q2;          // vlastní výpočet
    q2   = q1;                            // posuv o vzorek
    q1   = q0;                            // (rekurze)
  }
  int rv = q1 * q2;
  rv  *= -coeff;
  rv >>= ISHIFT;              // tady nutno zmenšit tak, jak bylo zvětšeno v calc_coeff()
  rv  += q1 * q1 + q2 * q2;   // výkon by byl sqrt (rv), není nutné počítat, napětí stačí
  data.Write (rv);            // dáme do FIFO, vybíráme v main()
  return len;
}
void Hdo::pass () {
  int value;
  if (!data.Read (value)) return;
  // DEBUG value
  cout << value << "      \r";
  value -= trigger;
  
  if (value > 0) led << SW__ON;  // LED je zapojená proti VCC
  else           led << SW_OFF;
  // Konečné vyhodnocení.
  if (Decode (value, buf1)) {   // Telegram OK.
    HumanRead (buf1, buf2);     // Převeď ho do čitelné podoby
    
    cout << buf2 << EOL;        // Vypíšeme telegram
    
    int i = Action (buf2, cmd); // Nakonec proveď akci
    if (i == +1) relay << true;
    if (i == -1) relay << false;
  }
}
///////////////////////////////////////////////////////////////
int Hdo::Decode(int num, char * str) {
  int rv = 0;
  uint32_t cv = 0, bi = 0;
  
  switch (status) {
    case WAIT_FOR_BEGIN:
      counter = 0;
      // start telegramu
      if (num > 0) status = SYNC_PULSE;
      break;
    case SYNC_PULSE:
      counter++;
      if (num < 0) {                    // pokles
        if (counter > SYNC_HI) {        // pokud je včas, určuje další časování
          counter = 0;
          status  = SYNC_SPACE;
        }
        else                            // chyba
          status  = WAIT_FOR_BEGIN;
      }
      break;
    case SYNC_SPACE:
      counter++;
      if (num > 0)                      // vzestup během mezery = chyba
        status = WAIT_FOR_BEGIN;
      if (counter > SYNC_LO) {          // celá synchronizační mezera
        counter = -1;                   // jeden prázdný cyklus
        suma    = 0;
        bits    = 0;
        status  = CORELATE;
      }
      break;
    // Budeme to dělat jako korelaci. Perioda pak nemusí být pevná,
    // nakonec je to jednodušší a pochopitejnější.
    case CORELATE:
      counter++;
      if (counter <= 0) break;  // ten prázdný cyklus (synchronizace, určeno měřením)
      divu dv;
      // Tohle je fakticky dělení periodou 1330 ms
      dv.val = counter * period * factor;
      bi = dv.div;              // index bitu (kolikátá perioda, podíl)
      cv = dv.res;              // 0..15 v periodě (zbytek po dělení)
      
      if (bi != bits) {       // napřed vyhodnoceni předchozího
        bits = bi;
        if (suma > 0) suma = 1;
        else          suma = 0;
        // output '0' or '1'
        str [bits - 1] = (char) suma + 0x30;
        suma = 0;
        if (bits >= 44) {       // TELEGRAM END
          status = WAIT_FOR_BEGIN;
          rv = 1;
          str [bits] = 0;
        }
      }                       // pak korelace
      if (cv < 14) suma += num; // 0..13 kladná korelace (puls)
      else         suma -= num; // jinak záporná korelace (mezera)
      break;
    default :
      break;
  }
  return rv;
}
void Hdo::HumanRead(const char * src, char * dst) {
  int tindex, windex = 0;
  char c, avg;

  for (tindex = 0; tindex < 44; tindex++) {
    avg = src [tindex] - 0x30;
    // Doplním písmenka
    if (tindex == 0)  dst [windex++] = 'A';
    if (tindex == 4)  dst [windex++] = 'B';
    if (tindex == 12) {
      dst [windex++] = ' ';
      dst [windex++] = 'D';
      dst [windex++] = 'P';
      dst [windex++] = ':';
    }
    // Skupina A
    if (tindex < 4) {
      if (avg) c = '1' + tindex;
      else     c = '-';
      dst [windex++] = c;
    }
    // Skupina B
    else if (tindex < 12) {
      if (avg) c = '1' + tindex - 4;
      else     c = '-';
      dst [windex++] = c;
    }
    // Dvojpovel
    else {
      // skupiny po 4 oddělit mezerami pro lepší čitelnost
      if (!((tindex+4) % 8)) dst [windex++] = ' ';
      if (tindex % 2) {               // bit "vypnuto" na tindex - to až následně
        if (dst [windex] == '-') {         // zapnuto nebylo
          if (avg) dst [windex] = 'Z';     // tedy je zapnuto
        }
        else {                             // bylo zapnuto
          if (avg) dst [windex] = 'E';     // tedy je chyba - nemůže být obojí
        }
        windex++;
      }
      else {                          // bit "zapnuto" na tindex - to je první !!!
        if (avg) dst [windex] = 'V';       // je vypnuto
        else     dst [windex] = '-';       // ještě se uvidí
      }
    }
  }
  dst [windex] = 0;
}
int Hdo::Action(char * tlg, const char * command) {
  int  i, j;
  char c;
  i = command [1] - '1';              // An
  if ((i < 0) || (i > 3)) return 0;   // chyba
  if (tlg [i+1] == '-')   return 0;   // není pro mne
  i = command [3] - '1';              // Bn
  if ((i < 0) || (i > 7)) return 0;   // chyba
  if (tlg [i+6] == '-')   return 0;   // není pro mne
  i = command [6] - '0';              // DPn
  j = command [7];                    // DPn+1
  if (j) {
    j -= '0';
    i *= 10;
    i += j;
  }                                    // v i je číslo za DP
  if ((i < 1) || (i > 16)) return 0;   // chyba
  i--;                                 // index bude o 1 menší
  j = index_table [i];                 // v telegramu na pozici j
  c = tlg [j];                         // je písmeno
  if (c == 'Z') return +1;             // Z - potom zapni
  if (c == 'V') return -1;             // V - vypni
  return 0;
}