low-can-binding/can/can-decoder.cpp

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  10  *
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  16  */
  17
  18 #include "can-decoder.hpp"
  19
  20 #include "canutil/read.h"
  21 #include "../utils/openxc-utils.hpp"
  22 #include "message-definition.hpp"
  23 #include "../binding/low-can-hat.hpp"
  24 #include "../utils/converter.hpp"
  25
  26 /// @brief Handle sign of the signal according to several decoding methods
  27 ///
  28 /// @param[in] signal - The signal
  29 /// @param[in] data_signal - The data of the signal
  30 /// @param[in] new_end_bit - The last bit of in the last byte of the data (data_signal[0])
  31 /// @param[in] can_data - The whole can data (needed for SIGN BIT EXTERN)
  32 ///
  33 /// @return Returns the sign of the data
  34 ///
  35 int decoder_t::handle_sign(const signal_t& signal, std::vector<uint8_t>& data_signal, uint8_t new_end_bit, const std::vector<uint8_t>& can_data)
  36 {
  37         uint8_t data_byte = 0;
  38         uint8_t mask = 0;
  39         int end_bit = 0;
  40
  41         if(signal.get_sign() == sign_t::UNSIGNED)
  42                 return 1;
  43         else if(signal.get_sign() == sign_t::SIGN_BIT_EXTERN) {
  44                 end_bit = signal.get_bit_sign_position()%8;
  45                 mask = static_cast<uint8_t>((1 << (end_bit + 1)) - 1);
  46                 data_byte = can_data[signal.get_bit_sign_position()/8] & mask;
  47         }
  48         else {
  49                 end_bit = new_end_bit;
  50                 mask = static_cast<uint8_t>((1 << (end_bit + 1)) - 1);
  51                 data_byte = data_signal[0] & mask;
  52         }
  53
  54         //if negative: decode with right method
  55         if(data_byte  >> end_bit) {
  56                 switch(signal.get_sign())
  57                 {
  58                         //remove the sign bit to get the absolute value
  59                         case sign_t::SIGN_BIT:
  60                                 data_signal[0] = static_cast<uint8_t>(data_signal[0] & (mask >> 1));
  61                                 break;
  62                         //same method twos complement = ones complement + 1
  63                         case sign_t::ONES_COMPLEMENT:
  64                         case sign_t::TWOS_COMPLEMENT:
  65                                 //complement only until end_bit
  66                                 data_signal[0] = ((data_signal[0] ^ mask) & mask);
  67                                 if(data_signal.size() > 1) {
  68                                         for(int i=1; i < data_signal.size(); i++) {
  69                                                 data_signal[i] = data_signal[i] ^ 0xFF;
  70                                         }
  71                                 }
  72                                 if(signal.get_sign() == sign_t::TWOS_COMPLEMENT)
  73                                         data_signal[data_signal.size() - 1] = static_cast<uint8_t>(data_signal[data_signal.size() - 1] + 1);
  74                                 break;
  75                         case sign_t::SIGN_BIT_EXTERN:
  76                                 break;
  77                         default:
  78                                 AFB_ERROR("Not a valid sign entry %d, considering the value as unsigned", signal.get_sign());
  79                                 break;
  80                 }
  81                 return -1;
  82         }
  83         return 1;
  84 }
  85
  86 /// @brief Parses the signal's bitfield from the given data and returns the raw
  87 /// value.
  88 ///
  89 /// @param[in] signal - The signal to be parsed from the data.
  90 /// @param[in] message - message_t to parse
  91 ///
  92 /// @return Returns the raw value of the signal parsed as a bitfield from the given byte
  93 /// array.
  94 ///
  95 float decoder_t::parse_signal_bitfield(signal_t& signal, std::shared_ptr<message_t> message)
  96 {
  97         const std::vector<uint8_t> data = message->get_data_vector();
  98         std::vector<uint8_t> data_signal;
  99         uint8_t bit_size = (uint8_t) signal.get_bit_size();
 100         uint32_t bit_position = signal.get_bit_position();
 101
 102         int new_start_byte = 0;
 103         int new_end_byte = 0;
 104         uint8_t new_start_bit = 0;
 105         uint8_t new_end_bit = 0;
 106
 107         converter_t::signal_to_bits_bytes(bit_position, bit_size, new_start_byte, new_end_byte, new_start_bit, new_end_bit);
 108
 109         for(int i=new_start_byte;i<=new_end_byte;i++)
 110                 data_signal.push_back(data[i]);
 111
 112         int sign = handle_sign(signal, data_signal, new_end_bit, data);
 113
 114 //      if(bit_size > 255)
 115 //              AFB_ERROR("Error signal %s to long bit size", signal.get_name().c_str());
 116
 117 //      if(new_start_bit > 255)
 118 //              AFB_ERROR("Too long signal offset %d", new_start_bit);
 119
 120         if(data_signal.size() > 65535)
 121                 AFB_ERROR("Too long data signal %s", signal.get_name().c_str());
 122
 123         return static_cast<float>(sign) * bitfield_parse_float(data_signal.data(), (uint16_t) data_signal.size(),
 124                         new_start_bit, bit_size, signal.get_factor(),
 125                         signal.get_offset());
 126 }
 127
 128
 129 /// @brief Decode and return string bytes (hex) for a CAN signal's.
 130 ///
 131 /// This is an implementation of the Signal type signature, and can be
 132 /// used directly in the signal_t.decoder field.
 133 ///
 134 /// @param[in] signal  - The details of the signal.
 135 /// @param[in] message - The message with data to decode.
 136 /// @param[out] send - An output argument that will be set to false if the value should
 137 ///     not be sent for any reason.
 138 ///
 139 /// @return Returns a DynamicField with a string value of bytes (hex)
 140 ///
 141 openxc_DynamicField decoder_t::decode_bytes(signal_t& signal, std::shared_ptr<message_t> message, bool* send)
 142 {
 143         int i=0;
 144         openxc_DynamicField decoded_value;
 145         std::vector<uint8_t> data = message->get_data_vector();
 146         uint32_t length = message->get_length();
 147         uint32_t bit_position = signal.get_bit_position();
 148         uint32_t bit_size = signal.get_bit_size();
 149         std::vector<uint8_t> new_data = std::vector<uint8_t>();
 150         new_data.reserve(bit_size << 3);
 151
 152         int new_start_byte = 0;
 153         int new_end_byte = 0;
 154         uint8_t new_start_bit = 0;
 155         uint8_t new_end_bit = 0;
 156
 157         converter_t::signal_to_bits_bytes(bit_position, bit_size, new_start_byte, new_end_byte, new_start_bit, new_end_bit);
 158
 159         if(new_end_byte >= length)
 160         {
 161                 new_end_byte = length-1;
 162         }
 163
 164         if(new_start_byte >= length)
 165         {
 166                 AFB_ERROR("Error in description of signals");
 167                 return decoded_value;
 168         }
 169
 170         uint8_t first = data[new_start_byte];
 171         int mask_first = 0;
 172         for(i=new_start_bit;i<8;i++)
 173         {
 174                 mask_first = mask_first | (1 << i);
 175         }
 176
 177         uint8_t mask_first_v = 0;
 178         if(mask_first > 255)
 179         {
 180                 AFB_ERROR("Error mask decode bytes");
 181         }
 182         else
 183         {
 184                 mask_first_v = (uint8_t)mask_first;
 185         }
 186
 187         data[new_start_byte]=first&mask_first_v;
 188
 189         uint8_t last = data[new_end_byte];
 190         int mask_last = 0;
 191         for(i=0;i<=new_end_bit;i++)
 192         {
 193                 mask_last = mask_last | (1 << (7-i));
 194         }
 195
 196         uint8_t mask_last_v = 0;
 197         if(mask_last > 255)
 198         {
 199                 AFB_ERROR("Error mask decode bytes");
 200         }
 201         else
 202         {
 203                 mask_last_v = (uint8_t)mask_last;
 204         }
 205
 206         data[new_end_byte]=last&mask_last_v;
 207
 208
 209         for(i=new_start_byte;i<=new_end_byte;i++)
 210         {
 211                 new_data.push_back(data[i]);
 212         }
 213
 214         decoded_value = build_DynamicField(new_data);
 215
 216         return decoded_value;
 217 }
 218
 219 /// @brief Wraps a raw CAN signal value in a DynamicField without modification.
 220 ///
 221 /// This is an implementation of the Signal type signature, and can be
 222 /// used directly in the signal_t.decoder field.
 223 ///
 224 /// @param[in] signal - The details of the signal that contains the state mapping.
 225 /// @param[in] message - The message with data to decode.
 226 /// @param[out] send - An output argument that will be set to false if the value should
 227 ///     not be sent for any reason.
 228 ///
 229 /// @return Returns a DynamicField with the original, unmodified raw CAN signal value as
 230 /// its numeric value. The 'send' argument will not be modified as this decoder
 231 /// always succeeds.
 232 ///
 233 openxc_DynamicField decoder_t::decode_noop(signal_t& signal, std::shared_ptr<message_t> message, bool* send)
 234 {
 235         float value = decoder_t::parse_signal_bitfield(signal, message);
 236         AFB_DEBUG("Decoded message from parse_signal_bitfield: %f", value);
 237         openxc_DynamicField decoded_value = build_DynamicField(value);
 238
 239         // Don't send if they is no changes
 240         if ((signal.get_last_value() == value && !signal.get_send_same()) || !*send )
 241         {
 242                 *send = false;
 243         }
 244         signal.set_last_value(value);
 245
 246         return decoded_value;
 247 }
 248 /// @brief Coerces a numerical value to a boolean.
 249 ///
 250 /// This is an implementation of the Signal type signature, and can be
 251 /// used directly in the signal_t.decoder field.
 252 ///
 253 /// @param[in] signal  - The details of the signal that contains the state mapping.
 254 /// @param[in] message - The message with data to decode.
 255 /// @param[out] send - An output argument that will be set to false if the value should
 256 ///     not be sent for any reason.
 257 ///
 258 /// @return Returns a DynamicField with a boolean value of false if the raw signal value
 259 /// is 0.0, otherwise true. The 'send' argument will not be modified as this
 260 /// decoder always succeeds.
 261 ///
 262 openxc_DynamicField decoder_t::decode_boolean(signal_t& signal, std::shared_ptr<message_t> message, bool* send)
 263 {
 264         float value = decoder_t::parse_signal_bitfield(signal, message);
 265         AFB_DEBUG("Decoded message from parse_signal_bitfield: %f", value);
 266         openxc_DynamicField decoded_value = build_DynamicField(value == 0.0 ? false : true);
 267
 268         // Don't send if they is no changes
 269         if ((signal.get_last_value() == value && !signal.get_send_same()) || !*send )
 270         {
 271                 *send = false;
 272         }
 273         signal.set_last_value(value);
 274
 275
 276         return decoded_value;
 277 }
 278 /// @brief Update the metadata for a signal and the newly received value.
 279 ///
 280 /// This is an implementation of the Signal type signature, and can be
 281 /// used directly in the signal_t.decoder field.
 282 ///
 283 /// This function always flips 'send' to false.
 284 ///
 285 /// @param[in] signal  - The details of the signal that contains the state mapping.
 286 /// @param[in] message - The message with data to decode.
 287 /// @param[out] send - This output argument will always be set to false, so the caller will
 288 ///      know not to publish this value to the pipeline.
 289 ///
 290 /// @return Return value is undefined.
 291 ///
 292 openxc_DynamicField decoder_t::decode_ignore(signal_t& signal, std::shared_ptr<message_t> message, bool* send)
 293 {
 294         float value = decoder_t::parse_signal_bitfield(signal, message);
 295         if(send)
 296           *send = false;
 297
 298         signal.set_last_value(value);
 299         openxc_DynamicField decoded_value;
 300
 301         return decoded_value;
 302 }
 303
 304 /// @brief Find and return the corresponding string state for a CAN signal's
 305 /// raw integer value.
 306 ///
 307 /// This is an implementation of the Signal type signature, and can be
 308 /// used directly in the signal_t.decoder field.
 309 ///
 310 /// @param[in] signal  - The details of the signal that contains the state mapping.
 311 /// @param[in] message - The message with data to decode.
 312 /// @param[out] send - An output argument that will be set to false if the value should
 313 ///     not be sent for any reason.
 314 ///
 315 /// @return Returns a DynamicField with a string value if a matching state is found in
 316 /// the signal. If an equivalent isn't found, send is sent to false and the
 317 /// return value is undefined.
 318 ///
 319 openxc_DynamicField decoder_t::decode_state(signal_t& signal, std::shared_ptr<message_t> message, bool* send)
 320 {
 321         float value = decoder_t::parse_signal_bitfield(signal, message);
 322         AFB_DEBUG("Decoded message from parse_signal_bitfield: %f", value);
 323         const std::string signal_state = signal.get_states((uint8_t)value);
 324         openxc_DynamicField decoded_value = build_DynamicField(signal_state);
 325         if(signal_state.size() <= 0)
 326         {
 327                 *send = false;
 328                 AFB_ERROR("No state found with index: %d", (int)value);
 329         }
 330
 331         // Don't send if they is no changes
 332         if ((signal.get_last_value() == value && !signal.get_send_same()) || !*send )
 333         {
 334                 *send = false;
 335         }
 336         signal.set_last_value(value);
 337
 338
 339         return decoded_value;
 340 }
 341
 342
 343 /// @brief Parse a signal from a CAN message, apply any required transforations
 344 ///      to get a human readable value and public the result to the pipeline.
 345 ///
 346 /// If the signal_t has a non-NULL 'decoder' field, the raw CAN signal value
 347 /// will be passed to the decoder before publishing.
 348 ///
 349 /// @param[in] signal - The details of the signal to decode and forward.
 350 /// @param[in] message - The message with data to decode.
 351 /// @param[out] send - An output parameter that will be flipped to false if the value could
 352 ///      not be decoded.
 353 ///
 354 /// The decoder returns an openxc_DynamicField, which may contain a number,
 355 /// string or boolean.
 356 ///
 357 openxc_DynamicField decoder_t::translate_signal(signal_t& signal, std::shared_ptr<message_t> message, bool* send)
 358 {
 359         if(!signal.get_message()->frame_layout_is_little() && !signal.bit_position_is_swapped())
 360         {
 361                 signal.set_bit_position(converter_t::bit_position_swap(signal.get_bit_position(),signal.get_bit_size()));
 362                 signal.bit_position_is_swapped_reverse();
 363         }
 364         // Must call the decoders every time, regardless of if we are going to
 365         // decide to send the signal or not.
 366         openxc_DynamicField decoded_value = decoder_t::decode_signal(signal,
 367                         message, send);
 368
 369         signal.set_received(true);
 370         signal.set_timestamp(message->get_timestamp());
 371         signal.get_message()->set_last_value(message);
 372         return decoded_value;
 373 }
 374
 375 /// @brief Parse a signal from a CAN message and apply any required
 376 /// transforations to get a human readable value.
 377 ///
 378 /// If the signal_t has a non-NULL 'decoder' field, the raw CAN signal value
 379 /// will be passed to the decoder before returning.
 380 ///
 381 /// @param[in] signal - The details of the signal to decode and forward.
 382 /// @param[in] message - The message with data to decode.
 383 /// @param[out] send - An output parameter that will be flipped to false if the value could
 384 ///      not be decoded.
 385 ///
 386 /// @return The decoder returns an openxc_DynamicField, which may contain a number,
 387 /// string or boolean. If 'send' is false, the return value is undefined.
 388 ///
 389 openxc_DynamicField decoder_t::decode_signal( signal_t& signal, std::shared_ptr<message_t> message, bool* send)
 390 {
 391         signal_decoder decoder = signal.get_decoder() == nullptr ?
 392                                                         decode_noop : signal.get_decoder();
 393
 394         openxc_DynamicField decoded_value = decoder(signal,
 395                         message, send);
 396         return decoded_value;
 397 }
 398
 399 ///
 400 /// @brief Decode the payload of an OBD-II PID.
 401 ///
 402 /// This function matches the type signature for a DiagnosticResponse, so
 403 /// it can be used as the decoder for a DiagnosticRequest. It returns the decoded
 404 /// value of the PID, using the standard formulas (see
 405 /// http://en.wikipedia.org/wiki/OBD-II_PIDs#Mode_01).
 406 ///
 407 /// @param[in] response - the received DiagnosticResponse (the data is in response.payload,
 408 ///  a byte array). This is most often used when the byte order is
 409 ///  signiticant, i.e. with many OBD-II PID formulas.
 410 /// @param[in] parsed_payload - the entire payload of the response parsed as an int.
 411 ///
 412 /// @return Float decoded value.
 413 ///
 414 float decoder_t::decode_obd2_response(const DiagnosticResponse* response, float parsed_payload)
 415 {
 416         return diagnostic_decode_obd2_pid(response);
 417 }