Updates to GoodFETMCPCANCommunication.py. Slight changes to commenting with filters.
[goodfet] / client / GoodFETMCPCANCommunication.py
1 #!/usr/bin/env python
2 # GoodFET SPI Flash Client
3 #
4 # (C) 2012 Travis Goodspeed <travis at radiantmachines.com>
5 #
6 #
7 # Ted's working copy
8 #   1) getting hot reads on frequency
9 #   2) allow sniffing in "normal" mode to get ack bits
10 #       --check if that's whats causing error flags in board-to-board transmission
11 #
12 #
13
14 import sys;
15 import binascii;
16 import array;
17 import csv, time, argparse;
18
19 from GoodFETMCPCAN import GoodFETMCPCAN;
20 from intelhex import IntelHex;
21
22 class GoodFETMCPCANCommunication:
23     
24     def __init__(self):
25        self.client=GoodFETMCPCAN();
26        self.client.serInit()
27        self.client.MCPsetup();
28        
29     
30     def printInfo(self):
31         
32         self.client.MCPreqstatConfiguration();
33         
34         print "MCP2515 Info:\n\n";
35         
36         print "Mode: %s" % self.client.MCPcanstatstr();
37         print "Read Status: %02x" % self.client.MCPreadstatus();
38         print "Rx Status:   %02x" % self.client.MCPrxstatus();
39         print "Error Flags:  %02x" % self.client.peek8(0x2D);
40         print "Tx Errors:  %3d" % self.client.peek8(0x1c);
41         print "Rx Errors:  %3d\n" % self.client.peek8(0x1d);
42         
43         print "Timing Info:";
44         print "CNF1: %02x" %self.client.peek8(0x2a);
45         print "CNF2: %02x" %self.client.peek8(0x29);
46         print "CNF3: %02x\n" %self.client.peek8(0x28);
47         print "RXB0 CTRL: %02x" %self.client.peek8(0x60);
48         print "RXB1 CTRL: %02x" %self.client.peek8(0x70);
49         
50         print "RX Info:";
51         print "RXB0: %02x" %self.client.peek8(0x60);
52         print "RXB1: %02x" %self.client.peek8(0x70);
53         print "RXB0 masks: %02x, %02x, %02x, %02x" %(self.client.peek8(0x20), self.client.peek8(0x21), self.client.peek8(0x22), self.client.peek8(0x23));
54         print "RXB1 masks: %02x, %02x, %02x, %02x" %(self.client.peek8(0x24), self.client.peek8(0x25), self.client.peek8(0x26), self.client.peek8(0x27));
55
56         
57         print "RX Buffers:"
58         packet0=self.client.readrxbuffer(0);
59         packet1=self.client.readrxbuffer(1);
60         for foo in [packet0, packet1]:
61            print self.client.packet2str(foo);
62            
63     def reset(self):
64         self.client.MCPsetup();
65     
66     ##########################
67     #   SNIFF
68     ##########################
69          
70     def sniff(self,freq,duration,filename,description, verbose=True, comment=None, standardid=None):
71         
72         #### ON-CHIP FILTERING
73         if(standardid != None):
74             comment = comment+"Filtering for SID ";
75             
76             self.client.MCPreqstatConfiguration();  
77             self.client.poke8(0x60,0x26); # set RXB0 CTRL register to ONLY accept STANDARD messages with filter match (RXM1=0, RMX0=1, BUKT=1)
78             self.client.poke8(0x20,0xFF); #set buffer 0 mask 1 (SID 10:3) to FF
79             self.client.poke8(0x21,0xE0); #set buffer 0 mask 2 bits 7:5 (SID 2:0) to 1s
80             if(len(standardid)>2):
81                self.client.poke8(0x70,0x20); # set RXB1 CTRL register to ONLY accept STANDARD messages with filter match (RXM1=0, RMX0=1)
82                self.client.poke8(0x24,0xFF); #set buffer 1 mask 1 (SID 10:3) to FF
83                self.client.poke8(0x25,0xE0); #set buffer 1 mask 2 bits 7:5 (SID 2:0) to 1s 
84             
85             for filter,ID in enumerate(standardid):
86         
87                if (filter==0):
88                 RXFSIDH = 0x00;
89                 RXFSIDL = 0x01;
90                elif (filter==1):
91                 RXFSIDH = 0x04;
92                 RXFSIDL = 0x05;
93                elif (filter==2):
94                 RXFSIDH = 0x08;
95                 RXFSIDL = 0x09;
96                elif (filter==3):
97                 RXFSIDH = 0x10;
98                 RXFSIDL = 0x11;
99                elif (filter==4):
100                 RXFSIDH = 0x14;
101                 RXFSIDL = 0x15;
102                else:
103                 RXFSIDH = 0x18;
104                 RXFSIDL = 0x19;
105         
106                #### split SID into different regs
107                SIDlow = (ID & 0x03) << 5;  # get SID bits 2:0, rotate them to bits 7:5
108                SIDhigh = (ID >> 3) & 0xFF; # get SID bits 10:3, rotate them to bits 7:0
109                
110                #write SID to regs 
111                self.client.poke8(RXFSIDH,SIDhigh);
112                self.client.poke8(RXFSIDL, SIDlow);
113         
114                if (verbose == True):
115                    print "Filtering for SID %d (0x%02xh) with filter #%d"%(ID, ID, filter);
116                 comment = comment + "%d " %(ID);
117         
118         
119         self.client.MCPsetrate(freq);
120         
121         outfile = open(filename,'a');
122         dataWriter = csv.writer(outfile,delimiter=',');
123         dataWriter.writerow(['# Time     Error        Bytes 1-13']);
124         dataWriter.writerow(['#' + description])
125         
126         self.client.MCPreqstatNormal();
127         print "Listening...";
128         packetcount = 0;
129         starttime = time.time();
130         
131         while((time.time()-starttime < duration)):
132             packet=self.client.rxpacket();
133             
134             if(debug == True):
135                 #check packet status
136                 MCPstatusReg = self.client.MCPrxstatus();
137                 messagestat=MCPstatusReg&0xC0;
138                 messagetype=MCPstatusReg&0x18;
139                 if(messagestat == 0xC0):
140                     print "Message in both buffers; message type is %02x (0x00 is standard data, 0x08 is standard remote)." %messagetype
141                 elif(messagestat == 0x80):
142                     print "Message in RXB1; message type is %02x (0x00 is standard data, 0x08 is standard remote)." %messagetype
143                 elif(messagestat == 0x40):
144                     print "Message in RXB0; message type is %02x (0x00 is standard data, 0x08 is standard remote)." %messagetype
145                 elif(messagestat == 0x00):
146                     print "No messages in buffers."
147             
148             if packet!=None:
149                 
150                 packetcount+=1;
151                 row = [];
152                 row.append("%f"%time.time());
153                 
154                 if( verbose==True):
155                     print self.client.packet2str(packet)
156                 
157                 if(debug == True):
158                     
159                     #check overflow
160                     MCPeflgReg=self.client.peek8(0x2D);
161                     print"EFLG register equals: %x" %MCPeflgReg;
162                     if((MCPeflgReg & 0xC0)==0xC0):
163                         print "WARNING: BOTH overflow flags set. Missed a packet. Clearing and proceeding."
164                     elif(MCPeflgReg & 0x80):
165                         print "WARNING: RXB1 overflow flag set. A packet has been missed. Clearing and proceeding."
166                     elif(MCPeflgReg & 0x40):
167                         print "WARNING: RXB0 overflow flag set. A packet has been missed. Clearing and proceeding."
168                     self.client.MCPbitmodify(0x2D,0xC0,0x00);
169                     print"EFLG register set to: %x" % self.client.peek(0x2D);
170                 
171                     #check for errors
172                     if (self.client.peek8(0x2C) & 0x80):
173                         self.client.MCPbitmodify(0x2C,0x80,0x00);
174                         print "ERROR: Malformed packet recieved: " + self.client.packet2str(packet);
175                         row.append(1);
176                     else:
177                         row.append(0);
178                 else:
179                     row.append(0);  #since we don't check for errors if we're not in debug mode...
180                             
181                 row.append(comment)
182                 for byte in packet:
183                     row.append("%02x"%ord(byte));
184                 dataWriter.writerow(row);
185         
186         outfile.close()
187         print "Listened for %d seconds, captured %d packets." %(duration,packetcount);
188      
189     def sniffTest(self, freq):
190         
191         rate = freq;
192         
193         print "Calling MCPsetrate for %i." %rate;
194         self.client.MCPsetrate(rate);
195         self.client.MCPreqstatNormal();
196         
197         print "Mode: %s" % self.client.MCPcanstatstr();
198         print "CNF1: %02x" %self.client.peek8(0x2a);
199         print "CNF2: %02x" %self.client.peek8(0x29);
200         print "CNF3: %02x\n" %self.client.peek8(0x28);
201         
202         while(1):
203             packet=self.client.rxpacket();
204             
205             if packet!=None:                
206                 if (self.client.peek8(0x2C) & 0x80):
207                     self.client.MCPbitmodify(0x2C,0x80,0x00);
208                     print "malformed packet recieved: "+ self.client.packet2str(packet);
209                 else:
210                     print "properly formatted packet recieved" + self.client.packet2str(packet);
211    
212     
213     def freqtest(self,freq):
214         self.client.MCPsetup();
215
216         self.client.MCPsetrate(freq);
217         self.client.MCPreqstatListenOnly();
218     
219         print "CAN Freq Test: %3d kHz" %freq;
220     
221         x = 0;
222         errors = 0;
223     
224         starttime = time.time();
225         while((time.time()-starttime < args.time)):
226             packet=self.client.rxpacket();
227             if packet!=None:
228                 x+=1;
229                 
230                 if (self.client.peek8(0x2C) & 0x80):
231                     print "malformed packet recieved"
232                     errors+=1;
233                     self.client.MCPbitmodify(0x2C,0x80,0x00);
234                 else:         
235                     print self.client.packet2str(packet);
236     
237         print "Results for %3.1d kHz: recieved %3d packets, registered %3d RX errors." %(freq, x, errors);
238     
239
240     def isniff(self,freq):
241         """ An intelligent sniffer, decodes message format """
242         """ More features to be added soon """
243         
244         self.client.MCPsetrate(freq);
245         self.client.MCPreqstatListenOnly();
246         while 1:
247             packet=self.client.rxpacket();
248             if packet!=None:
249                 plist=[];
250                 for byte in packet:
251                     plist.append(byte);
252                 arbid=plist[0:2];
253                 eid=plist[2:4];
254                 dlc=plist[4:5];
255                 data=plist[5:13];         
256                 print "\nArbID: " + self.client.packet2str(arbid);
257                 print "EID: " + self.client.packet2str(eid);
258                 print "DLC: " + self.client.packet2str(dlc);
259                 print "Data: " + self.client.packet2str(data);
260
261     def test(self):
262         print "\nMCP2515 Self Test:";
263         
264         #Switch to config mode and try to rewrite TEC.
265         self.client.MCPreqstatConfiguration();
266         self.client.poke8(0x00,0xde);
267         if self.client.peek8(0x00)!=0xde:
268             print "ERROR: Poke to TEC failed.";
269         else:
270             print "SUCCESS: Register read/write.";
271         
272         #Switch to Loopback mode and try to catch our own packet.
273         self.client.MCPreqstatLoopback();
274     
275         packet1 = [0x00, 
276                    0x08, # LOWER nibble must be 8 or greater to set EXTENDED ID 
277                    0x00, 0x00,
278                    0x08, # UPPER nibble must be 0 to set RTR bit for DATA FRAME
279                          # LOWER nibble is DLC
280                    0x01,0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0xFF]
281         self.client.txpacket(packet1);
282         self.client.txpacket(packet1);
283         print "Waiting on loopback packets.";
284         packet=None;
285         while(1):
286             packet=self.client.rxpacket();
287             if packet!=None:
288                 print "Message recieved: %s" % self.client.packet2str(packet);
289                 break;
290     
291         
292     def spit(self,freq):
293         self.client.MCPsetrate(freq);
294         self.client.MCPreqstatNormal();
295         
296         print "Tx Errors:  %3d" % self.client.peek8(0x1c);
297         print "Rx Errors:  %3d" % self.client.peek8(0x1d);
298         print "Error Flags:  %02x\n" % self.client.peek8(0x2d);
299         print "TXB0CTRL: %02x" %self.client.peek8(0x30);
300         print "CANINTF: %02x"  %self.client.peek8(0x2C);
301     
302         
303         packet = [0x00, 
304                    0x08, # LOWER nibble must be 8 or greater to set EXTENDED ID 
305                    0x00, 0x00,
306                    0x08, # UPPER nibble must be 0 to set RTR bit for DATA FRAME
307                       # LOWER nibble is DLC
308                    0x01,0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0xFF]    
309         
310         self.client.txpacket(packet);
311     
312         if(self.client.peek8(0x2C)&0x80)==0x80:
313             print "Error flag raised on transmission. Clearing this flag and proceeding.\n"
314             print "INT Flags:  %02x" % self.client.peek8(0x2c);
315             self.client.MCPbitmodify(0x2C,0x80,0x00);
316             print "INT Flags modified to:  %02x\n" % self.client.peek8(0x2c);
317             print "TXB0CTRL: %02x" %self.client.peek8(0x30);
318             self.client.MCPbitmodify(0x30,0x08,0x00);
319             print "TXB0CTRL modified to: %02x\n" %self.client.peek8(0x30);
320     
321         print "message sending attempted.";
322         print "Tx Errors:  %02x" % self.client.peek8(0x1c);
323         print "Rx Errors:  %02x" % self.client.peek8(0x1d);
324         print "Error Flags:  %02x" % self.client.peek8(0x2d);        
325         
326
327
328 if __name__ == "__main__":  
329
330     parser = argparse.ArgumentParser(formatter_class=argparse.RawDescriptionHelpFormatter,description='''\
331     
332         Run commands on the MCP2515. Valid commands are:
333         
334             info 
335             test
336             peek 0x(start) [0x(stop)]
337             reset
338             
339             sniff 
340             freqtest
341             snifftest
342             spit
343         ''')
344         
345     
346     parser.add_argument('verb', choices=['info', 'test','peek', 'reset', 'sniff', 'freqtest','snifftest', 'spit']);
347     parser.add_argument('-f', '--freq', type=int, default=500, help='The desired frequency (kHz)', choices=[100, 125, 250, 500, 1000]);
348     parser.add_argument('-t','--time', type=int, default=15, help='The duration to run the command (s)');
349     parser.add_argument('-o', '--output', default="../../contrib/ted/sniff_out.csv",help='Output file');
350     parser.add_argument("-d", "--description", help='Description of experiment (included in the output file)', default="");
351     parser.add_argument('-v',"--verbose",action='store_false',help='-v will stop packet output to terminal', default=True);
352     parser.add_argument('-c','--comment', help='Comment attached to ech packet uploaded',default=None);
353     parser.add_argument('-b', '--debug', action='store_true', help='-b will turn on debug mode, printing packet status', default=False);
354     parser.add_argument('-a', '--standardid', type=int, action='append', help='Standard ID to accept with filter 0 [1, 2, 3, 4, 5]', default=None);
355
356     
357     args = parser.parse_args();
358     freq = args.freq
359     duration = args.time
360     filename = args.output
361     description = args.description
362     verbose = args.verbose
363     comments = args.comment
364     debug = args.debug
365     standardid = args.standardid
366
367     comm = GoodFETMCPCANCommunication();
368     
369     ##########################
370     #   INFO
371     ##########################
372     #
373     # Prints MCP state info
374     #
375     if(args.verb=="info"):
376         comm.printInfo()
377         
378            
379     ##########################
380     #   RESET
381     ##########################
382     #
383     #
384             
385     if(args.verb=="reset"):
386         comm.reset()
387         
388     ##########################
389     #   SNIFF
390     ##########################
391     #
392     #   runs in ListenOnly mode
393     #   utility function to pull info off the car's CAN bus
394     #
395     
396     if(args.verb=="sniff"):
397         comm.sniff(freq=freq,duration=duration,filename=filename,description=description,verbose=verbose,comment=comments, standardid=standardid)    
398                     
399     ##########################
400     #   SNIFF TEST
401     ##########################
402     #
403     #   runs in NORMAL mode
404     #   intended for NETWORKED MCP chips to verify proper operation
405     #
406        
407     if(args.verb=="snifftest"):
408         comm.sniffTest(freq=freq)
409         
410     ##########################
411     #   FREQ TEST
412     ##########################
413     #
414     #   runs in LISTEN ONLY mode
415     #   tests bus for desired frequency --> sniffs bus for specified length of time and reports
416     #   if packets were properly formatted
417     #
418     #
419     
420     if(args.verb=="freqtest"):
421         comm.freqtest(freq=freq)
422
423     ##########################
424     #   iSniff
425     ##########################
426     #
427     #    """ An intelligent sniffer, decodes message format """
428     #    """ More features to be added soon """
429     if(args.verb=="isniff"):
430         comm.isniff(freq=freq)
431                 
432                 
433     ##########################
434     #   MCP TEST
435     ##########################
436     #
437     #   Runs in LOOPBACK mode
438     #   self-check diagnostic
439     #   wasn't working before due to improperly formatted packet
440     #
441     #   ...add automatic packet check rather than making user verify successful packet
442     if(args.verb=="test"):
443         comm.test()
444         
445     if(args.verb=="peek"):
446         start=0x0000;
447         if(len(sys.argv)>2):
448             start=int(sys.argv[2],16);
449         stop=start;
450         if(len(sys.argv)>3):
451             stop=int(sys.argv[3],16);
452         print "Peeking from %04x to %04x." % (start,stop);
453         while start<=stop:
454             print "%04x: %02x" % (start,client.peek8(start));
455             start=start+1;
456             
457     ##########################
458     #   SPIT
459     ##########################
460     #
461     #   Basic packet transmission
462     #   runs in NORMAL MODE!
463     # 
464     #   checking TX error flags--> currently throwing error flags on every
465     #   transmission (travis thinks this is because we're sniffing in listen-only
466     #   and thus not generating an ack bit on the recieving board)
467     if(args.verb=="spit"):
468         comm.spit(freq=freq)
469
470
471     
472     
473     
474     
475         
476         
477     
478     
479     
480