low-can-binding/can/signals.hpp

   1 ///
   2 /// Copyright (C) 2015, 2016 "IoT.bzh"
   3 /// Author "Romain Forlot" <romain.forlot@iot.bzh>
   4 ///
   5 /// Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   6 /// you may not use this file except in compliance with the License.
   7 /// You may obtain a copy of the License at
   8 ///
   9 ///      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  10 ///
  11 /// Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  12 /// distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  13 /// WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  14 /// See the License for the specific language governing permissions and
  15 /// limitations under the License.
  16 ///
  17
  18 #pragma once
  19
  20 #include <map>
  21 #include <mutex>
  22 #include <vector>
  23 #include <string>
  24 #include <memory>
  25
  26 #include "openxc.pb.h"
  27 #include "message-definition.hpp"
  28 #include "../utils/timer.hpp"
  29 #include "../diagnostic/diagnostic-message.hpp"
  30
  31 #define MESSAGE_SET_ID 0
  32
  33 class signal_t;
  34 ///
  35 /// @brief The type signature for a CAN signal decoder.
  36 ///
  37 /// A signal_decoder transforms a raw floating point CAN signal into a number,
  38 /// string or boolean.
  39 ///
  40 /// @param[in] signal - The CAN signal that we are decoding.
  41 /// @param[in] message - The message with data to decode.
  42 /// @param[out] send - An output parameter. If decoding fails or CAN signal is
  43 ///     not sending, this should be flipped to false.
  44 ///
  45 /// @return a decoded value in an openxc_DynamicField struct.
  46 ///
  47 typedef openxc_DynamicField (*signal_decoder)(signal_t& signal, std::shared_ptr<message_t> message, bool* send);
  48
  49 ///
  50 /// @brief: The type signature for a CAN signal encoder.
  51 ///
  52 /// A signal_encoder transforms a number, string or boolean into a raw floating
  53 /// point value that fits in the CAN signal.
  54 ///
  55 /// @param[in] signal - The CAN signal to encode.
  56 /// @param[in] value - The dynamic field to encode.
  57 /// @param[out] send - An output parameter. If the encoding failed or the CAN signal should
  58 /// not be encoded for some other reason, this will be flipped to false.
  59 ///
  60 typedef uint64_t (*signal_encoder)(signal_t& signal,
  61                  const openxc_DynamicField& field, bool* send);
  62
  63 enum sign_t
  64 {
  65                 UNSIGNED = 0,
  66                 SIGN_BIT = 1,
  67                 ONES_COMPLEMENT = 2,
  68                 TWOS_COMPLEMENT = 3,
  69                 SIGN_BIT_EXTERN = 4
  70 };
  71
  72 class signal_t
  73 {
  74 private:
  75         std::shared_ptr<message_definition_t> parent_; /*!< parent_ - pointer to the parent message definition holding this signal*/
  76         std::string generic_name_; /*!< generic_name_ - The name of the signal to be output.*/
  77         static std::string prefix_; /*!< prefix_ - generic_name_ will be prefixed with it. It has to reflect the used protocol.
  78                                          * which make easier to sort message when the come in.*/
  79         uint32_t bit_position_; /*!< bitPosition_ - The starting bit of the signal in its CAN message (assuming
  80                                 *       non-inverted bit numbering, i.e. the most significant bit of
  81                                 *       each byte is 0) */
  82         uint32_t bit_size_; /*!< bit_size_ - The width of the bit field in the CAN message. */
  83         float factor_; /*!< factor_ - The final value will be multiplied by this factor. Use 1 if you
  84                         *       don't need a factor. */
  85         float offset_; /*!< offset_ - The final value will be added to this offset. Use 0 if you
  86                         *       don't need an offset. */
  87         float min_value_; /*!< min_value_ - The minimum value for the processed signal.*/
  88         float max_value_; /*!< max_value_ - The maximum value for the processed signal. */
  89         frequency_clock_t frequency_; /*!< frequency_ - A frequency_clock_t struct to control the maximum frequency to
  90                                            * process and send this signal. To process every value, set the
  91                                            * clock's frequency to 0. */
  92         bool send_same_; /*!< send_same_ - If true, will re-send even if the value hasn't changed.*/
  93         bool force_send_changed_; /*!< force_send_changed_ - If true, regardless of the frequency, it will send the
  94                                    * value if it has changed. */
  95         std::map<uint8_t, std::string> states_; /*!< states_ - A map of CAN signal state describing the mapping
  96                                                  * between numerical and string values for valid states. */
  97         bool writable_; /*!< writable - True if the signal is allowed to be written from the USB host
  98                          * back to CAN. Defaults to false.*/
  99         signal_decoder decoder_; /*!< decoder_ - An optional function to decode a signal from the bus to a human
 100                                   * readable value. If NULL, the default numerical decoder is used. */
 101         signal_encoder encoder_; /*!< encoder_ - An optional function to encode a signal value to be written to
 102                                   * CAN into a byte array. If NULL, the default numerical encoder
 103                                   * is used. */
 104         bool received_; /*!< received_ - True if this signal has ever been received.*/
 105         float last_value_; /*!< lastValue_ - The last received value of the signal. If 'received' is false,
 106                                 * this value is undefined. */
 107         std::pair<bool, int> multiplex_; /*!< multiplex_ - If bool is false and int is 0 is not a multiplex signal
 108                                                                                 If bool is true, that indicate that is a multiplexor
 109                                                                                 If int is different of 0, that indicate the link with a multiplexor */
 110         bool is_big_endian_; /*!< is_big_endian - True if the signal's data are meant to be read as a big_endian */
 111         sign_t sign_; /* !< sign_ - if the data is signed it indicates the encode */
 112         int32_t bit_sign_position_; /*!< bit_sign_position_ - The bit that indicates the sign of the signal in its CAN message*/
 113         std::string unit_; /* !< unit_ - The unit of the data */
 114
 115 public:
 116
 117         signal_t(
 118                 std::string generic_name,
 119                 uint32_t bit_position,
 120                 uint32_t bit_size,
 121                 float factor,
 122                 float offset,
 123                 float min_value,
 124                 float max_value,
 125                 frequency_clock_t frequency,
 126                 bool send_same,
 127                 bool force_send_changed,
 128                 std::map<uint8_t, std::string> states,
 129                 bool writable,
 130                 signal_decoder decoder,
 131                 signal_encoder encoder,
 132                 bool received,
 133                 std::pair<bool, int> multiplex,
 134                 bool is_big_endian,
 135                 sign_t sign,
 136                 int32_t bit_sign_position,
 137                 std::string unit);
 138
 139
 140         signal_t(
 141                 std::string generic_name,
 142                 uint32_t bit_position,
 143                 uint32_t bit_size,
 144                 float factor,
 145                 float offset,
 146                 float min_value,
 147                 float max_value,
 148                 frequency_clock_t frequency,
 149                 bool send_same,
 150                 bool force_send_changed,
 151                 std::map<uint8_t, std::string> states,
 152                 bool writable,
 153                 signal_decoder decoder,
 154                 signal_encoder encoder,
 155                 bool received);
 156
 157
 158         std::shared_ptr<message_definition_t> get_message() const;
 159         const std::string get_generic_name() const;
 160         const std::string get_name() const;
 161         uint32_t get_bit_position() const;
 162         uint32_t get_bit_size() const;
 163         float get_factor() const;
 164         float get_offset() const;
 165         frequency_clock_t& get_frequency();
 166         bool get_send_same() const;
 167         const std::string get_states(uint8_t value);
 168         uint64_t get_states(const std::string& value) const;
 169         bool get_writable() const;
 170         signal_decoder& get_decoder();
 171         signal_encoder& get_encoder();
 172         bool get_received() const;
 173         float get_last_value() const;
 174         std::pair<float, uint64_t> get_last_value_with_timestamp() const;
 175         std::pair<bool, int> get_multiplex() const;
 176         bool get_is_big_endian() const;
 177         sign_t get_sign() const;
 178         int32_t get_bit_sign_position() const;
 179         const std::string get_unit() const;
 180
 181         void set_parent(std::shared_ptr<message_definition_t> parent);
 182         void set_received(bool r);
 183         void set_last_value(float val);
 184         void set_timestamp(uint64_t timestamp);
 185         void set_bit_position(uint32_t bit_position);
 186 };