Subversion Repositories FlightCtrl

Rev

Rev 792 | Go to most recent revision | Only display areas with differences | Ignore whitespace | Details | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

Rev 792 Rev 828
1
#include <inttypes.h>
1
#include <inttypes.h>
2
#include "ubx.h"
2
#include "ubx.h"
3
#include "main.h"
3
#include "main.h"
4
#include <avr/io.h>
4
#include <avr/io.h>
5
 
5
 
6
#include "uart.h"
6
#include "uart.h"
7
 
7
 
8
// ubx protocol parser state machine
8
// ubx protocol parser state machine
9
#define UBXSTATE_IDLE   0
9
#define UBXSTATE_IDLE   0
10
#define UBXSTATE_SYNC1  1
10
#define UBXSTATE_SYNC1  1
11
#define UBXSTATE_SYNC2  2
11
#define UBXSTATE_SYNC2  2
12
#define UBXSTATE_CLASS  3
12
#define UBXSTATE_CLASS  3
13
#define UBXSTATE_LEN1   4
13
#define UBXSTATE_LEN1   4
14
#define UBXSTATE_LEN2   5
14
#define UBXSTATE_LEN2   5
15
#define UBXSTATE_DATA   6
15
#define UBXSTATE_DATA   6
16
#define UBXSTATE_CKA    7
16
#define UBXSTATE_CKA    7
17
#define UBXSTATE_CKB    8
17
#define UBXSTATE_CKB    8
18
 
18
 
19
// ublox protocoll identifier
19
// ublox protocoll identifier
20
#define UBX_CLASS_NAV   0x01
20
#define UBX_CLASS_NAV   0x01
21
 
21
 
22
#define UBX_ID_POSLLH   0x02
22
#define UBX_ID_POSLLH   0x02
23
#define UBX_ID_SOL              0x06
23
#define UBX_ID_SOL              0x06
24
#define UBX_ID_VELNED   0x12
24
#define UBX_ID_VELNED   0x12
25
 
25
 
26
#define UBX_SYNC1_CHAR  0xB5
26
#define UBX_SYNC1_CHAR  0xB5
27
#define UBX_SYNC2_CHAR  0x62
27
#define UBX_SYNC2_CHAR  0x62
28
 
28
 
29
typedef struct {
29
typedef struct {
30
        uint32_t                ITOW;           // ms GPS Millisecond Time of Week
30
        uint32_t                ITOW;           // ms GPS Millisecond Time of Week
31
        int32_t                 Frac;           // ns remainder of rounded ms above
31
        int32_t                 Frac;           // ns remainder of rounded ms above
32
        int16_t                 week;           // GPS week
32
        int16_t                 week;           // GPS week
33
        uint8_t                 GPSfix;         // GPSfix Type, range 0..6
33
        uint8_t                 GPSfix;         // GPSfix Type, range 0..6
34
        uint8_t                 Flags;          // Navigation Status Flags
34
        uint8_t                 Flags;          // Navigation Status Flags
35
        int32_t                 ECEF_X;         // cm ECEF X coordinate
35
        int32_t                 ECEF_X;         // cm ECEF X coordinate
36
        int32_t                 ECEF_Y;         // cm ECEF Y coordinate
36
        int32_t                 ECEF_Y;         // cm ECEF Y coordinate
37
        int32_t                 ECEF_Z;         // cm ECEF Z coordinate
37
        int32_t                 ECEF_Z;         // cm ECEF Z coordinate
38
        uint32_t                PAcc;           // cm 3D Position Accuracy Estimate
38
        uint32_t                PAcc;           // cm 3D Position Accuracy Estimate
39
        int32_t                 ECEFVX;         // cm/s ECEF X velocity
39
        int32_t                 ECEFVX;         // cm/s ECEF X velocity
40
        int32_t                 ECEFVY;         // cm/s ECEF Y velocity
40
        int32_t                 ECEFVY;         // cm/s ECEF Y velocity
41
        int32_t                 ECEFVZ;         // cm/s ECEF Z velocity
41
        int32_t                 ECEFVZ;         // cm/s ECEF Z velocity
42
        uint32_t                SAcc;           // cm/s Speed Accuracy Estimate
42
        uint32_t                SAcc;           // cm/s Speed Accuracy Estimate
43
        uint16_t                PDOP;           // 0.01 Position DOP
43
        uint16_t                PDOP;           // 0.01 Position DOP
44
        uint8_t                 res1;           // reserved
44
        uint8_t                 res1;           // reserved
45
        uint8_t                 numSV;          // Number of SVs used in navigation solution
45
        uint8_t                 numSV;          // Number of SVs used in navigation solution
46
        uint32_t                res2;           // reserved
46
        uint32_t                res2;           // reserved
47
        uint8_t                 Status;
47
        uint8_t                 Status;
48
} GPS_SOL_t;
48
} GPS_SOL_t;
49
 
49
 
50
typedef struct {
50
typedef struct {
51
        uint32_t                ITOW;           // ms GPS Millisecond Time of Week
51
        uint32_t                ITOW;           // ms GPS Millisecond Time of Week
52
        int32_t                 LON;            // 1e-07 deg Longitude
52
        int32_t                 LON;            // 1e-07 deg Longitude
53
        int32_t                 LAT;            // 1e-07 deg Latitude
53
        int32_t                 LAT;            // 1e-07 deg Latitude
54
        int32_t                 HEIGHT;         // mm Height above Ellipsoid
54
        int32_t                 HEIGHT;         // mm Height above Ellipsoid
55
        int32_t                 HMSL;           // mm Height above mean sea level
55
        int32_t                 HMSL;           // mm Height above mean sea level
56
        uint32_t                Hacc;           // mm Horizontal Accuracy Estimate
56
        uint32_t                Hacc;           // mm Horizontal Accuracy Estimate
57
        uint32_t                Vacc;           // mm Vertical Accuracy Estimate
57
        uint32_t                Vacc;           // mm Vertical Accuracy Estimate
58
        uint8_t                 Status;
58
        uint8_t                 Status;
59
} GPS_POSLLH_t;
59
} GPS_POSLLH_t;
60
 
60
 
61
typedef struct {
61
typedef struct {
62
        uint32_t                ITOW;           // ms  GPS Millisecond Time of Week
62
        uint32_t                ITOW;           // ms  GPS Millisecond Time of Week
63
        int32_t                 VEL_N;          // cm/s  NED north velocity
63
        int32_t                 VEL_N;          // cm/s  NED north velocity
64
        int32_t                 VEL_E;          // cm/s  NED east velocity
64
        int32_t                 VEL_E;          // cm/s  NED east velocity
65
        int32_t                 VEL_D;          // cm/s  NED down velocity
65
        int32_t                 VEL_D;          // cm/s  NED down velocity
66
        uint32_t                Speed;          // cm/s  Speed (3-D)
66
        uint32_t                Speed;          // cm/s  Speed (3-D)
67
        uint32_t                GSpeed;         // cm/s  Ground Speed (2-D)
67
        uint32_t                GSpeed;         // cm/s  Ground Speed (2-D)
68
        int32_t                 Heading;        // 1e-05 deg  Heading 2-D
68
        int32_t                 Heading;        // 1e-05 deg  Heading 2-D
69
        uint32_t                SAcc;           // cm/s  Speed Accuracy Estimate
69
        uint32_t                SAcc;           // cm/s  Speed Accuracy Estimate
70
        uint32_t                CAcc;           // deg  Course / Heading Accuracy Estimate
70
        uint32_t                CAcc;           // deg  Course / Heading Accuracy Estimate
71
        uint8_t                 Status;
71
        uint8_t                 Status;
72
} GPS_VELNED_t;
72
} GPS_VELNED_t;
73
 
73
 
74
GPS_SOL_t               GpsSol    = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
74
GPS_SOL_t               GpsSol    = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
75
GPS_POSLLH_t    GpsPosLlh = {0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
75
GPS_POSLLH_t    GpsPosLlh = {0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
76
GPS_VELNED_t    GpsVelNed = {0,0,0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
76
GPS_VELNED_t    GpsVelNed = {0,0,0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
77
GPS_INFO_t      GPSInfo   = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
77
GPS_INFO_t      GPSInfo   = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
78
 
78
 
79
volatile uint8_t GPSTimeout = 0;
79
volatile uint8_t GPSTimeout = 0;
80
 
80
 
81
void UpdateGPSInfo (void)
81
void UpdateGPSInfo (void)
82
{
82
{
83
        if (GpsSol.Status == VALID)                             // valid packet
83
        if (GpsSol.Status == VALID)                             // valid packet
84
        {
84
        {
85
                GPSInfo.satfix = GpsSol.GPSfix;
85
                GPSInfo.satfix = GpsSol.GPSfix;
86
                GPSInfo.satnum = GpsSol.numSV;
86
                GPSInfo.satnum = GpsSol.numSV;
87
                GPSInfo.PAcc = GpsSol.PAcc;
87
                GPSInfo.PAcc = GpsSol.PAcc;
88
                GPSInfo.VAcc = GpsSol.SAcc;
88
                GPSInfo.VAcc = GpsSol.SAcc;
89
                GpsSol.Status = PROCESSED;                      // never update old data
89
                GpsSol.Status = PROCESSED;                      // never update old data
90
        }
90
        }
91
        if (GpsPosLlh.Status == VALID)                  // valid packet
91
        if (GpsPosLlh.Status == VALID)                  // valid packet
92
        {
92
        {
93
                GPSInfo.longitude = GpsPosLlh.LON;
93
                GPSInfo.longitude = GpsPosLlh.LON;
94
                GPSInfo.latitude = GpsPosLlh.LAT;
94
                GPSInfo.latitude = GpsPosLlh.LAT;
95
                GPSInfo.altitude = GpsPosLlh.HEIGHT;
95
                GPSInfo.altitude = GpsPosLlh.HEIGHT;
96
                GpsPosLlh.Status = PROCESSED;           // never update old data
96
                GpsPosLlh.Status = PROCESSED;           // never update old data
97
        }
97
        }
98
        if (GpsVelNed.Status == VALID)                  // valid packet
98
        if (GpsVelNed.Status == VALID)                  // valid packet
99
        {
99
        {
100
                GPSInfo.veleast = GpsVelNed.VEL_E;
100
                GPSInfo.veleast = GpsVelNed.VEL_E;
101
                GPSInfo.velnorth = GpsVelNed.VEL_N;
101
                GPSInfo.velnorth = GpsVelNed.VEL_N;
102
                GPSInfo.veltop = -GpsVelNed.VEL_D;
102
                GPSInfo.veltop = -GpsVelNed.VEL_D;
-
 
103
                GPSInfo.velground = GpsVelNed.GSpeed;
103
                GpsVelNed.Status = PROCESSED;           // never update old data
104
                GpsVelNed.Status = PROCESSED;           // never update old data
104
        }
105
        }
105
        if ((GpsSol.Status != INVALID) && (GpsPosLlh.Status != INVALID) && (GpsVelNed.Status != INVALID))
106
        if ((GpsSol.Status != INVALID) && (GpsPosLlh.Status != INVALID) && (GpsVelNed.Status != INVALID))
106
        {
107
        {
107
                GPSInfo.status = VALID;             // set valid if data are updated
108
                GPSInfo.status = VALID;             // set valid if data are updated
108
        }
109
        }
109
}
110
}
110
 
111
 
111
 
112
 
112
// this function should be called within the UART RX ISR
113
// this function should be called within the UART RX ISR
113
void ubx_parser(uint8_t c)
114
void ubx_parser(uint8_t c)
114
{
115
{
115
        static uint8_t ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
116
        static uint8_t ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
116
        static uint8_t cka, ckb;
117
        static uint8_t cka, ckb;
117
        static uint16_t msglen;
118
        static uint16_t msglen;
118
        static int8_t *ubxP, *ubxEp, *ubxSp; // pointers to data currently transfered
119
        static int8_t *ubxP, *ubxEp, *ubxSp; // pointers to data currently transfered
119
 
120
 
120
        switch(ubxstate)
121
        switch(ubxstate)
121
        {
122
        {
122
                case UBXSTATE_IDLE: // check 1st sync byte
123
                case UBXSTATE_IDLE: // check 1st sync byte
123
                        if (c == UBX_SYNC1_CHAR) ubxstate = UBXSTATE_SYNC1;
124
                        if (c == UBX_SYNC1_CHAR) ubxstate = UBXSTATE_SYNC1;
124
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // out of synchronization
125
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // out of synchronization
125
                        break;
126
                        break;
126
 
127
 
127
                case UBXSTATE_SYNC1: // check 2nd sync byte
128
                case UBXSTATE_SYNC1: // check 2nd sync byte
128
                        if (c == UBX_SYNC2_CHAR) ubxstate = UBXSTATE_SYNC2;
129
                        if (c == UBX_SYNC2_CHAR) ubxstate = UBXSTATE_SYNC2;
129
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // out of synchronization
130
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // out of synchronization
130
                        break;
131
                        break;
131
 
132
 
132
                case UBXSTATE_SYNC2: // check msg class to be NAV
133
                case UBXSTATE_SYNC2: // check msg class to be NAV
133
                        if (c == UBX_CLASS_NAV) ubxstate = UBXSTATE_CLASS;
134
                        if (c == UBX_CLASS_NAV) ubxstate = UBXSTATE_CLASS;
134
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // unsupported message class
135
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // unsupported message class
135
                        break;
136
                        break;
136
 
137
 
137
                case UBXSTATE_CLASS: // check message identifier
138
                case UBXSTATE_CLASS: // check message identifier
138
                        switch(c)
139
                        switch(c)
139
                        {
140
                        {
140
                                case UBX_ID_POSLLH: // geodetic position
141
                                case UBX_ID_POSLLH: // geodetic position
141
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsPosLlh; // data start pointer
142
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsPosLlh; // data start pointer
142
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsPosLlh + 1); // data end pointer
143
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsPosLlh + 1); // data end pointer
143
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsPosLlh.Status; // status pointer
144
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsPosLlh.Status; // status pointer
144
                                        break;
145
                                        break;
145
 
146
 
146
                                case UBX_ID_SOL: // navigation solution
147
                                case UBX_ID_SOL: // navigation solution
147
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsSol; // data start pointer
148
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsSol; // data start pointer
148
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsSol + 1); // data end pointer
149
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsSol + 1); // data end pointer
149
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsSol.Status; // status pointer
150
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsSol.Status; // status pointer
150
                                        break;
151
                                        break;
151
 
152
 
152
                                case UBX_ID_VELNED: // velocity vector in tangent plane
153
                                case UBX_ID_VELNED: // velocity vector in tangent plane
153
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsVelNed; // data start pointer
154
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsVelNed; // data start pointer
154
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsVelNed + 1); // data end pointer
155
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsVelNed + 1); // data end pointer
155
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsVelNed.Status; // status pointer
156
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsVelNed.Status; // status pointer
156
                                        break;
157
                                        break;
157
 
158
 
158
                                default:                        // unsupported identifier
159
                                default:                        // unsupported identifier
159
                                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
160
                                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
160
                                        break;
161
                                        break;
161
                        }
162
                        }
162
                        if (ubxstate != UBXSTATE_IDLE)
163
                        if (ubxstate != UBXSTATE_IDLE)
163
                        {
164
                        {
164
                                ubxstate = UBXSTATE_LEN1;
165
                                ubxstate = UBXSTATE_LEN1;
165
                                cka = UBX_CLASS_NAV + c;
166
                                cka = UBX_CLASS_NAV + c;
166
                                ckb = UBX_CLASS_NAV + cka;
167
                                ckb = UBX_CLASS_NAV + cka;
167
                        }
168
                        }
168
                        break;
169
                        break;
169
 
170
 
170
                case UBXSTATE_LEN1: // 1st message length byte
171
                case UBXSTATE_LEN1: // 1st message length byte
171
                        msglen = c;
172
                        msglen = c;
172
                        cka += c;
173
                        cka += c;
173
                        ckb += cka;
174
                        ckb += cka;
174
                        ubxstate = UBXSTATE_LEN2;
175
                        ubxstate = UBXSTATE_LEN2;
175
                        break;
176
                        break;
176
 
177
 
177
                case UBXSTATE_LEN2: // 2nd message length byte
178
                case UBXSTATE_LEN2: // 2nd message length byte
178
                        msglen += ((uint16_t)c)<<8;
179
                        msglen += ((uint16_t)c)<<8;
179
                        cka += c;
180
                        cka += c;
180
                        ckb += cka;
181
                        ckb += cka;
181
                        // if the old data are not processed so far then break parsing now
182
                        // if the old data are not processed so far then break parsing now
182
                        // to avoid writing new data in ISR during reading by another function
183
                        // to avoid writing new data in ISR during reading by another function
183
                        if ( *ubxSp == VALID ) ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
184
                        if ( *ubxSp == VALID ) ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
184
                        else // data invalid or allready processd
185
                        else // data invalid or allready processd
185
                        {
186
                        {
186
                                *ubxSp = INVALID;
187
                                *ubxSp = INVALID;
187
                                ubxstate = UBXSTATE_DATA;
188
                                ubxstate = UBXSTATE_DATA;
188
                        }
189
                        }
189
                        break;
190
                        break;
190
 
191
 
191
                case UBXSTATE_DATA:
192
                case UBXSTATE_DATA:
192
                        if (ubxP < ubxEp) *ubxP++ = c; // copy curent data byte if any space is left
193
                        if (ubxP < ubxEp) *ubxP++ = c; // copy curent data byte if any space is left
193
                        cka += c;
194
                        cka += c;
194
                        ckb += cka;
195
                        ckb += cka;
195
                        if (--msglen == 0)      ubxstate = UBXSTATE_CKA; // switch to next state if all data was read
196
                        if (--msglen == 0)      ubxstate = UBXSTATE_CKA; // switch to next state if all data was read
196
                        break;
197
                        break;
197
 
198
 
198
                case UBXSTATE_CKA:
199
                case UBXSTATE_CKA:
199
                        if (c == cka) ubxstate = UBXSTATE_CKB;
200
                        if (c == cka) ubxstate = UBXSTATE_CKB;
200
                        else
201
                        else
201
                        {
202
                        {
202
                                *ubxSp = INVALID;
203
                                *ubxSp = INVALID;
203
                                ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
204
                                ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
204
                        }
205
                        }
205
                        break;
206
                        break;
206
 
207
 
207
                case UBXSTATE_CKB:
208
                case UBXSTATE_CKB:
208
                        if (c == ckb)
209
                        if (c == ckb)
209
                        {
210
                        {
210
                                *ubxSp = VALID; // new data are valid
211
                                *ubxSp = VALID; // new data are valid
211
                                ROT_FLASH;
212
                                ROT_FLASH;
212
                                UpdateGPSInfo(); //update GPS info respectively
213
                                UpdateGPSInfo(); //update GPS info respectively
213
                                GPSTimeout = 255;
214
                                GPSTimeout = 255;
214
                        }
215
                        }
215
                        else
216
                        else
216
                        {       // if checksum not fit then set data invalid
217
                        {       // if checksum not fit then set data invalid
217
                                *ubxSp = INVALID;
218
                                *ubxSp = INVALID;
218
                        }
219
                        }
219
                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // ready to parse new data
220
                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // ready to parse new data
220
                        break;
221
                        break;
221
 
222
 
222
                default: // unknown ubx state
223
                default: // unknown ubx state
223
                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
224
                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
224
                        break;
225
                        break;
225
        }
226
        }
226
 
227
 
227
}
228
}
228
 
229
 
229
 
230
 
230
 
231