Subversion Repositories FlightCtrl

Rev

Rev 724 | Only display areas with differences | Ignore whitespace | Details | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

Rev 724 Rev 726
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
#define UBX_ID_POSLLH   0x02
21
#define UBX_ID_POSLLH   0x02
22
#define UBX_ID_POSUTM   0x08
22
#define UBX_ID_POSUTM   0x08
23
#define UBX_ID_STATUS   0x03
23
#define UBX_ID_STATUS   0x03
24
#define UBX_ID_VELNED   0x12
24
#define UBX_ID_VELNED   0x12
25
#define UBX_SYNC1_CHAR  0xB5
25
#define UBX_SYNC1_CHAR  0xB5
26
#define UBX_SYNC2_CHAR  0x62
26
#define UBX_SYNC2_CHAR  0x62
27
 
27
 
28
typedef struct {
28
typedef struct {
29
        uint32_t                ITOW;           // ms GPS Millisecond Time of Week
29
        uint32_t                ITOW;           // ms GPS Millisecond Time of Week
30
        uint8_t                 GPSfix;         // GPSfix Type, range 0..6
30
        uint8_t                 GPSfix;         // GPSfix Type, range 0..6
31
        uint8_t                 Flags;          // Navigation Status Flags
31
        uint8_t                 Flags;          // Navigation Status Flags
32
        uint8_t                 DiffS;          // Differential Status
32
        uint8_t                 DiffS;          // Differential Status
33
        uint8_t                 res;            // reserved
33
        uint8_t                 res;            // reserved
34
        uint32_t                TTFF;           // Time to first fix (millisecond time tag)
34
        uint32_t                TTFF;           // Time to first fix (millisecond time tag)
35
        uint32_t                MSSS;           // Milliseconds since Startup / Reset
35
        uint32_t                MSSS;           // Milliseconds since Startup / Reset
36
        uint8_t                 Status;
36
        uint8_t                 Status;
37
} GPS_STATUS_t;
37
} GPS_STATUS_t;
38
 
38
 
39
typedef struct {
39
typedef struct {
40
        uint32_t                ITOW;           // ms GPS Millisecond Time of Week
40
        uint32_t                ITOW;           // ms GPS Millisecond Time of Week
41
        int32_t                 LON;            // 1e-07 deg Longitude
41
        int32_t                 LON;            // 1e-07 deg Longitude
42
        int32_t                 LAT;            // 1e-07 deg Latitude
42
        int32_t                 LAT;            // 1e-07 deg Latitude
43
        int32_t                 HEIGHT;         // mm Height above Ellipsoid
43
        int32_t                 HEIGHT;         // mm Height above Ellipsoid
44
        int32_t                 HMSL;           // mm Height above mean sea level
44
        int32_t                 HMSL;           // mm Height above mean sea level
45
        uint32_t                Hacc;           // mm Horizontal Accuracy Estimate
45
        uint32_t                Hacc;           // mm Horizontal Accuracy Estimate
46
        uint32_t                Vacc;           // mm Vertical Accuracy Estimate
46
        uint32_t                Vacc;           // mm Vertical Accuracy Estimate
47
        uint8_t                 Status;
47
        uint8_t                 Status;
48
} GPS_POSLLH_t;
48
} GPS_POSLLH_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                 EAST;           // cm  UTM Easting
52
        int32_t                 EAST;           // cm  UTM Easting
53
        int32_t                 NORTH;          // cm  UTM Nording
53
        int32_t                 NORTH;          // cm  UTM Nording
54
        int32_t                 ALT;            // cm  altitude
54
        int32_t                 ALT;            // cm  altitude
55
        uint8_t                 ZONE;           // UTM zone number
55
        uint8_t                 ZONE;           // UTM zone number
56
        uint8_t                 HEM;            // Hemisphere Indicator (0=North, 1=South)
56
        uint8_t                 HEM;            // Hemisphere Indicator (0=North, 1=South)
57
        uint8_t                 Status;
57
        uint8_t                 Status;
58
} GPS_POSUTM_t;
58
} GPS_POSUTM_t;
59
 
59
 
60
typedef struct {
60
typedef struct {
61
        uint32_t                ITOW;           // ms  GPS Millisecond Time of Week
61
        uint32_t                ITOW;           // ms  GPS Millisecond Time of Week
62
        int32_t                 VEL_N;          // cm/s  NED north velocity
62
        int32_t                 VEL_N;          // cm/s  NED north velocity
63
        int32_t                 VEL_E;          // cm/s  NED east velocity
63
        int32_t                 VEL_E;          // cm/s  NED east velocity
64
        int32_t                 VEL_D;          // cm/s  NED down velocity
64
        int32_t                 VEL_D;          // cm/s  NED down velocity
65
        uint32_t                Speed;          // cm/s  Speed (3-D)
65
        uint32_t                Speed;          // cm/s  Speed (3-D)
66
        uint32_t                GSpeed;         // cm/s  Ground Speed (2-D)
66
        uint32_t                GSpeed;         // cm/s  Ground Speed (2-D)
67
        int32_t                 Heading;        // 1e-05 deg  Heading 2-D
67
        int32_t                 Heading;        // 1e-05 deg  Heading 2-D
68
        uint32_t                SAcc;           // cm/s  Speed Accuracy Estimate
68
        uint32_t                SAcc;           // cm/s  Speed Accuracy Estimate
69
        uint32_t                CAcc;           // deg  Course / Heading Accuracy Estimate
69
        uint32_t                CAcc;           // deg  Course / Heading Accuracy Estimate
70
        uint8_t                 Status;
70
        uint8_t                 Status;
71
} GPS_VELNED_t;
71
} GPS_VELNED_t;
72
 
72
 
73
 
73
 
74
GPS_STATUS_t    GpsStatus;
74
GPS_STATUS_t    GpsStatus = {0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
75
GPS_POSLLH_t    GpsPosLlh;
75
GPS_POSLLH_t    GpsPosLlh = {0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
76
GPS_POSUTM_t    GpsPosUtm;
76
GPS_POSUTM_t    GpsPosUtm = {0,0,0,0,0,0, INVALID};
-
 
77
GPS_VELNED_t    GpsVelNed = {0,0,0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
77
GPS_VELNED_t    GpsVelNed;
78
GPS_INFO_t      GPSInfo   = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, INVALID};
78
 
79
 
79
GPS_INFO_t GPSInfo;
80
volatile uint8_t GPSTimeout = 0;
80
 
81
 
81
void UpdateGPSInfo (void)
82
void UpdateGPSInfo (void)
82
{
83
{
83
        if (GpsStatus.Status == VALID)                  // valid packet
84
        if (GpsStatus.Status == VALID)                  // valid packet
84
        {
85
        {
85
                GPSInfo.satfix = GpsStatus.GPSfix;
86
                GPSInfo.satfix = GpsStatus.GPSfix;
86
                GpsStatus.Status = PROCESSED;                   // never update old data
87
                GpsStatus.Status = PROCESSED;           // never update old data
87
        }
88
        }
88
        if (GpsPosLlh.Status == VALID)                  // valid packet
89
        if (GpsPosLlh.Status == VALID)                  // valid packet
89
        {
90
        {
90
                GPSInfo.longitude = GpsPosLlh.LON;
91
                GPSInfo.longitude = GpsPosLlh.LON;
91
                GPSInfo.latitude = GpsPosLlh.LAT;
92
                GPSInfo.latitude = GpsPosLlh.LAT;
92
                GPSInfo.altitude = GpsPosLlh.HEIGHT;
93
                GPSInfo.altitude = GpsPosLlh.HEIGHT;
93
                GpsPosLlh.Status = PROCESSED;                   // never update old data
94
                GpsPosLlh.Status = PROCESSED;           // never update old data
94
        }
95
        }
95
        if (GpsPosUtm.Status == VALID)                  // valid packet
96
        if (GpsPosUtm.Status == VALID)                  // valid packet
96
        {
97
        {
97
                GPSInfo.utmeast = GpsPosUtm.EAST;
98
                GPSInfo.utmeast = GpsPosUtm.EAST;
98
                GPSInfo.utmnorth = GpsPosUtm.NORTH;
99
                GPSInfo.utmnorth = GpsPosUtm.NORTH;
99
                GPSInfo.utmalt = GpsPosUtm.ALT;
100
                GPSInfo.utmalt = GpsPosUtm.ALT;
100
                GpsPosUtm.Status = PROCESSED;                   // never update old data
101
                GpsPosUtm.Status = PROCESSED;           // never update old data
101
        }
102
        }
102
        if (GpsVelNed.Status == VALID)                  // valid packet
103
        if (GpsVelNed.Status == VALID)                  // valid packet
103
        {
104
        {
104
                GPSInfo.veleast = GpsVelNed.VEL_E;
105
                GPSInfo.veleast = GpsVelNed.VEL_E;
105
                GPSInfo.velnorth = GpsVelNed.VEL_N;
106
                GPSInfo.velnorth = GpsVelNed.VEL_N;
106
                GPSInfo.veltop = -GpsVelNed.VEL_D;
107
                GPSInfo.veltop = -GpsVelNed.VEL_D;
107
                GpsVelNed.Status = PROCESSED;                   // never update old data
108
                GpsVelNed.Status = PROCESSED;           // never update old data
108
        }
109
        }
109
        if (GpsStatus.Status != INVALID)
110
        if (GpsStatus.Status != INVALID)
110
        {
111
        {
111
                GPSInfo.status = VALID;               // set valid if data are updated
112
                GPSInfo.status = VALID;             // set valid if data are updated
112
        }
113
        }
113
}
114
}
114
 
-
 
115
void ubx_init(void)
-
 
116
{
-
 
117
        GpsStatus.Status = INVALID;
-
 
118
        GpsPosLlh.Status = INVALID;
-
 
119
        GpsPosUtm.Status = INVALID;
-
 
120
        GpsVelNed.Status = INVALID;
-
 
121
        GPSInfo.status = INVALID;
-
 
122
}
115
 
123
 
116
 
124
// this function should be called within the UART RX ISR
117
// this function should be called within the UART RX ISR
125
void ubx_parser(uint8_t c)
118
void ubx_parser(uint8_t c)
126
{
119
{
127
        static uint8_t ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
120
        static uint8_t ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
128
        static uint8_t cka, ckb;
121
        static uint8_t cka, ckb;
129
        static uint16_t msglen;
122
        static uint16_t msglen;
130
        static int8_t *ubxP, *ubxEp, *ubxSp; // pointers to data currently transfered
123
        static int8_t *ubxP, *ubxEp, *ubxSp; // pointers to data currently transfered
131
 
124
 
132
        switch(ubxstate)
125
        switch(ubxstate)
133
        {
126
        {
134
                case UBXSTATE_IDLE: // check 1st sync byte
127
                case UBXSTATE_IDLE: // check 1st sync byte
135
                        if (c == UBX_SYNC1_CHAR) ubxstate = UBXSTATE_SYNC1;
128
                        if (c == UBX_SYNC1_CHAR) ubxstate = UBXSTATE_SYNC1;
136
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // out of synchronization
129
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // out of synchronization
137
                        break;
130
                        break;
138
 
131
 
139
                case UBXSTATE_SYNC1: // check 2nd sync byte
132
                case UBXSTATE_SYNC1: // check 2nd sync byte
140
                        if (c == UBX_SYNC2_CHAR) ubxstate = UBXSTATE_SYNC2;
133
                        if (c == UBX_SYNC2_CHAR) ubxstate = UBXSTATE_SYNC2;
141
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // out of synchronization
134
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // out of synchronization
142
                        break;
135
                        break;
143
 
136
 
144
                case UBXSTATE_SYNC2: // check msg class to be NAV
137
                case UBXSTATE_SYNC2: // check msg class to be NAV
145
                        if (c == UBX_CLASS_NAV) ubxstate = UBXSTATE_CLASS;
138
                        if (c == UBX_CLASS_NAV) ubxstate = UBXSTATE_CLASS;
146
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // unsupported message class
139
                        else ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // unsupported message class
147
                        break;
140
                        break;
148
 
141
 
149
                case UBXSTATE_CLASS: // check message identifier
142
                case UBXSTATE_CLASS: // check message identifier
150
                        switch(c)
143
                        switch(c)
151
                        {
144
                        {
152
                                case UBX_ID_POSUTM: // utm position
145
                                case UBX_ID_POSUTM: // utm position
153
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsPosUtm; // data start pointer
146
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsPosUtm; // data start pointer
154
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsPosUtm + sizeof(GPS_POSUTM_t)); // data end pointer
147
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsPosUtm + sizeof(GPS_POSUTM_t)); // data end pointer
155
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsPosUtm.Status; // status pointer
148
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsPosUtm.Status; // status pointer
156
                                        break;
149
                                        break;
157
 
150
 
158
                                case UBX_ID_POSLLH: // geodetic position
151
                                case UBX_ID_POSLLH: // geodetic position
159
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsPosLlh; // data start pointer
152
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsPosLlh; // data start pointer
160
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsPosLlh + sizeof(GPS_POSLLH_t)); // data end pointer
153
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsPosLlh + sizeof(GPS_POSLLH_t)); // data end pointer
161
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsPosLlh.Status; // status pointer
154
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsPosLlh.Status; // status pointer
162
                                        break;
155
                                        break;
163
 
156
 
164
                                case UBX_ID_STATUS: // receiver status
157
                                case UBX_ID_STATUS: // receiver status
165
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsStatus; // data start pointer
158
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsStatus; // data start pointer
166
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsStatus + sizeof(GPS_STATUS_t)); // data end pointer
159
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsStatus + sizeof(GPS_STATUS_t)); // data end pointer
167
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsStatus.Status; // status pointer
160
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsStatus.Status; // status pointer
168
                                        break;
161
                                        break;
169
 
162
 
170
                                case UBX_ID_VELNED: // velocity vector in tangent plane
163
                                case UBX_ID_VELNED: // velocity vector in tangent plane
171
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsVelNed; // data start pointer
164
                                        ubxP =  (int8_t *)&GpsVelNed; // data start pointer
172
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsVelNed + sizeof(GPS_VELNED_t)); // data end pointer
165
                                        ubxEp = (int8_t *)(&GpsVelNed + sizeof(GPS_VELNED_t)); // data end pointer
173
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsVelNed.Status; // status pointer
166
                                        ubxSp = (int8_t *)&GpsVelNed.Status; // status pointer
174
                                        break;
167
                                        break;
175
 
168
 
176
                                default:                        // unsupported identifier
169
                                default:                        // unsupported identifier
177
                                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
170
                                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
178
                                        break;
171
                                        break;
179
                        }
172
                        }
180
                        if (ubxstate != UBXSTATE_IDLE)
173
                        if (ubxstate != UBXSTATE_IDLE)
181
                        {
174
                        {
182
                                ubxstate = UBXSTATE_LEN1;
175
                                ubxstate = UBXSTATE_LEN1;
183
                                cka = UBX_CLASS_NAV + c;
176
                                cka = UBX_CLASS_NAV + c;
184
                                ckb = UBX_CLASS_NAV + cka;
177
                                ckb = UBX_CLASS_NAV + cka;
185
                        }
178
                        }
186
                        break;
179
                        break;
187
 
180
 
188
                case UBXSTATE_LEN1: // 1st message length byte
181
                case UBXSTATE_LEN1: // 1st message length byte
189
                        msglen = c;
182
                        msglen = c;
190
                        cka += c;
183
                        cka += c;
191
                        ckb += cka;
184
                        ckb += cka;
192
                        ubxstate = UBXSTATE_LEN2;
185
                        ubxstate = UBXSTATE_LEN2;
193
                        break;
186
                        break;
194
 
187
 
195
                case UBXSTATE_LEN2: // 2nd message length byte
188
                case UBXSTATE_LEN2: // 2nd message length byte
196
                        msglen += ((uint16_t)c)<<8;
189
                        msglen += ((uint16_t)c)<<8;
197
                        cka += c;
190
                        cka += c;
198
                        ckb += cka;
191
                        ckb += cka;
199
                        // if the old data are not processed so far then break parsing now
192
                        // if the old data are not processed so far then break parsing now
200
                        // to avoid writing new data in ISR during reading by another function
193
                        // to avoid writing new data in ISR during reading by another function
201
                        if ( *ubxSp == VALID ) ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
194
                        if ( *ubxSp == VALID ) ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
202
                        else // data invalid or allready processd
195
                        else // data invalid or allready processd
203
                        {
196
                        {
204
                                *ubxSp = INVALID;
197
                                *ubxSp = INVALID;
205
                                ubxstate = UBXSTATE_DATA;
198
                                ubxstate = UBXSTATE_DATA;
206
                        }
199
                        }
207
                        break;
200
                        break;
208
 
201
 
209
                case UBXSTATE_DATA:
202
                case UBXSTATE_DATA:
210
                        if (ubxP < ubxEp) *ubxP++ = c; // copy curent data byte if any space is left
203
                        if (ubxP < ubxEp) *ubxP++ = c; // copy curent data byte if any space is left
211
                        cka += c;
204
                        cka += c;
212
                        ckb += cka;
205
                        ckb += cka;
213
                        if (--msglen == 0)      ubxstate = UBXSTATE_CKA; // switch to next state if all data was read
206
                        if (--msglen == 0)      ubxstate = UBXSTATE_CKA; // switch to next state if all data was read
214
                        break;
207
                        break;
215
 
208
 
216
                case UBXSTATE_CKA:
209
                case UBXSTATE_CKA:
217
                        if (c == cka) ubxstate = UBXSTATE_CKB;
210
                        if (c == cka) ubxstate = UBXSTATE_CKB;
218
                        else
211
                        else
219
                        {
212
                        {
220
                                *ubxSp = INVALID;
213
                                *ubxSp = INVALID;
221
                                ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
214
                                ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
222
                        }
215
                        }
223
                        break;
216
                        break;
224
 
217
 
225
                case UBXSTATE_CKB:
218
                case UBXSTATE_CKB:
226
                        if (c == ckb)
219
                        if (c == ckb)
227
                        {
220
                        {
228
                                *ubxSp = VALID; // new data are valid
221
                                *ubxSp = VALID; // new data are valid
229
                                ROT_FLASH;
222
                                ROT_FLASH;
230
                                UpdateGPSInfo(); //update GPS info respectively
223
                                UpdateGPSInfo(); //update GPS info respectively
-
 
224
                                GPSTimeout = 255;
231
                        }
225
                        }
232
                        else
226
                        else
233
                        {       // if checksum not fit then set data invalid
227
                        {       // if checksum not fit then set data invalid
234
                                *ubxSp = INVALID;
228
                                *ubxSp = INVALID;
235
                        }
229
                        }
236
                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // ready to parse new data
230
                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE; // ready to parse new data
237
                        break;
231
                        break;
238
 
232
 
239
                default: // unknown ubx state
233
                default: // unknown ubx state
240
                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
234
                        ubxstate = UBXSTATE_IDLE;
241
                        break;
235
                        break;
242
        }
236
        }
243
 
237
 
244
}
238
}
245
 
239
 
246
 
240
 
247
 
241