REDAC HybridController
Firmware for LUCIDAC/REDAC Teensy
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3// SPDX-License-Identifier: MIT OR GPL-2.0-or-later
4
5#include <Arduino.h>
6#include <algorithm>
7#include <bitset>
8
9#include <carrier/carrier.h>
10#include <daq/daq.h>
11
12std::array<int16_t, daq::NUM_CHANNELS> daq::details::raw_zero_offsets = {0};
13
14size_t daq::raw_to_normalized(uint16_t raw) {
15 // exact conversion is 0.152658243301, but we only care about so much precision
16 return std::max(std::min((static_cast<unsigned int>(raw) * 1527u) / 10000u, 2500u), 0u);
17}
18
19float daq::raw_to_float(const uint16_t raw, const int16_t raw_zero_offset) {
20 return ((static_cast<float>(raw + raw_zero_offset) - details::RAW_MINUS_ONE_POINT_TWO_FIVE) /
21 (details::RAW_PLUS_ONE_POINT_TWO_FIVE - details::RAW_MINUS_ONE_POINT_TWO_FIVE)) *
22 -2.5f +
23 1.25f;
24}
25
26std::array<float, daq::NUM_CHANNELS> daq::raw_to_float(std::array<uint16_t, NUM_CHANNELS> raw) {
27 static_assert(NUM_CHANNELS == 8, "Adapt raw_to_float when changing NUM_CHANNELS.");
28 // Maybe easier to optimize for the compiler than std::transform
29 return {
30 raw_to_float(raw[0], details::raw_zero_offsets[0]), raw_to_float(raw[1], details::raw_zero_offsets[1]),
31 raw_to_float(raw[2], details::raw_zero_offsets[2]), raw_to_float(raw[3], details::raw_zero_offsets[3]),
32 raw_to_float(raw[4], details::raw_zero_offsets[4]), raw_to_float(raw[5], details::raw_zero_offsets[5]),
33 raw_to_float(raw[6], details::raw_zero_offsets[6]), raw_to_float(raw[7], details::raw_zero_offsets[7])};
34}
35
36std::array<uint16_t, daq::NUM_CHANNELS> daq::raw_to_offset_corrected(std::array<uint16_t, NUM_CHANNELS> raw) {
37 static_assert(NUM_CHANNELS == 8, "Adapt raw_to_corrected when changing NUM_CHANNELS.");
38 // Maybe easier to optimize for the compiler than std::transform
39 return {static_cast<uint16_t>(raw[0] + details::raw_zero_offsets[0]),
40 static_cast<uint16_t>(raw[1] + details::raw_zero_offsets[1]),
41 static_cast<uint16_t>(raw[2] + details::raw_zero_offsets[2]),
42 static_cast<uint16_t>(raw[3] + details::raw_zero_offsets[3]),
43 static_cast<uint16_t>(raw[4] + details::raw_zero_offsets[4]),
44 static_cast<uint16_t>(raw[5] + details::raw_zero_offsets[5]),
45 static_cast<uint16_t>(raw[6] + details::raw_zero_offsets[6]),
46 static_cast<uint16_t>(raw[7] + details::raw_zero_offsets[7])};
47}
48
49const char *daq::raw_to_str(uint16_t raw) {
50 PROGMEM static constexpr std::array<char[7], 2501> normalized_to_float_str_arr = {
51 " 1.250", " 1.249", " 1.248", " 1.247", " 1.246", " 1.245", " 1.244", " 1.243", " 1.242", " 1.241",
52 " 1.240", " 1.239", " 1.238", " 1.237", " 1.236", " 1.235", " 1.234", " 1.233", " 1.232", " 1.231",
53 " 1.230", " 1.229", " 1.228", " 1.227", " 1.226", " 1.225", " 1.224", " 1.223", " 1.222", " 1.221",
54 " 1.220", " 1.219", " 1.218", " 1.217", " 1.216", " 1.215", " 1.214", " 1.213", " 1.212", " 1.211",
55 " 1.210", " 1.209", " 1.208", " 1.207", " 1.206", " 1.205", " 1.204", " 1.203", " 1.202", " 1.201",
56 " 1.200", " 1.199", " 1.198", " 1.197", " 1.196", " 1.195", " 1.194", " 1.193", " 1.192", " 1.191",
57 " 1.190", " 1.189", " 1.188", " 1.187", " 1.186", " 1.185", " 1.184", " 1.183", " 1.182", " 1.181",
58 " 1.180", " 1.179", " 1.178", " 1.177", " 1.176", " 1.175", " 1.174", " 1.173", " 1.172", " 1.171",
59 " 1.170", " 1.169", " 1.168", " 1.167", " 1.166", " 1.165", " 1.164", " 1.163", " 1.162", " 1.161",
60 " 1.160", " 1.159", " 1.158", " 1.157", " 1.156", " 1.155", " 1.154", " 1.153", " 1.152", " 1.151",
61 " 1.150", " 1.149", " 1.148", " 1.147", " 1.146", " 1.145", " 1.144", " 1.143", " 1.142", " 1.141",
62 " 1.140", " 1.139", " 1.138", " 1.137", " 1.136", " 1.135", " 1.134", " 1.133", " 1.132", " 1.131",
63 " 1.130", " 1.129", " 1.128", " 1.127", " 1.126", " 1.125", " 1.124", " 1.123", " 1.122", " 1.121",
64 " 1.120", " 1.119", " 1.118", " 1.117", " 1.116", " 1.115", " 1.114", " 1.113", " 1.112", " 1.111",
65 " 1.110", " 1.109", " 1.108", " 1.107", " 1.106", " 1.105", " 1.104", " 1.103", " 1.102", " 1.101",
66 " 1.100", " 1.099", " 1.098", " 1.097", " 1.096", " 1.095", " 1.094", " 1.093", " 1.092", " 1.091",
67 " 1.090", " 1.089", " 1.088", " 1.087", " 1.086", " 1.085", " 1.084", " 1.083", " 1.082", " 1.081",
68 " 1.080", " 1.079", " 1.078", " 1.077", " 1.076", " 1.075", " 1.074", " 1.073", " 1.072", " 1.071",
69 " 1.070", " 1.069", " 1.068", " 1.067", " 1.066", " 1.065", " 1.064", " 1.063", " 1.062", " 1.061",
70 " 1.060", " 1.059", " 1.058", " 1.057", " 1.056", " 1.055", " 1.054", " 1.053", " 1.052", " 1.051",
71 " 1.050", " 1.049", " 1.048", " 1.047", " 1.046", " 1.045", " 1.044", " 1.043", " 1.042", " 1.041",
72 " 1.040", " 1.039", " 1.038", " 1.037", " 1.036", " 1.035", " 1.034", " 1.033", " 1.032", " 1.031",
73 " 1.030", " 1.029", " 1.028", " 1.027", " 1.026", " 1.025", " 1.024", " 1.023", " 1.022", " 1.021",
74 " 1.020", " 1.019", " 1.018", " 1.017", " 1.016", " 1.015", " 1.014", " 1.013", " 1.012", " 1.011",
75 " 1.010", " 1.009", " 1.008", " 1.007", " 1.006", " 1.005", " 1.004", " 1.003", " 1.002", " 1.001",
76 " 1.000", " 0.999", " 0.998", " 0.997", " 0.996", " 0.995", " 0.994", " 0.993", " 0.992", " 0.991",
77 " 0.990", " 0.989", " 0.988", " 0.987", " 0.986", " 0.985", " 0.984", " 0.983", " 0.982", " 0.981",
78 " 0.980", " 0.979", " 0.978", " 0.977", " 0.976", " 0.975", " 0.974", " 0.973", " 0.972", " 0.971",
79 " 0.970", " 0.969", " 0.968", " 0.967", " 0.966", " 0.965", " 0.964", " 0.963", " 0.962", " 0.961",
80 " 0.960", " 0.959", " 0.958", " 0.957", " 0.956", " 0.955", " 0.954", " 0.953", " 0.952", " 0.951",
81 " 0.950", " 0.949", " 0.948", " 0.947", " 0.946", " 0.945", " 0.944", " 0.943", " 0.942", " 0.941",
82 " 0.940", " 0.939", " 0.938", " 0.937", " 0.936", " 0.935", " 0.934", " 0.933", " 0.932", " 0.931",
83 " 0.930", " 0.929", " 0.928", " 0.927", " 0.926", " 0.925", " 0.924", " 0.923", " 0.922", " 0.921",
84 " 0.920", " 0.919", " 0.918", " 0.917", " 0.916", " 0.915", " 0.914", " 0.913", " 0.912", " 0.911",
85 " 0.910", " 0.909", " 0.908", " 0.907", " 0.906", " 0.905", " 0.904", " 0.903", " 0.902", " 0.901",
86 " 0.900", " 0.899", " 0.898", " 0.897", " 0.896", " 0.895", " 0.894", " 0.893", " 0.892", " 0.891",
87 " 0.890", " 0.889", " 0.888", " 0.887", " 0.886", " 0.885", " 0.884", " 0.883", " 0.882", " 0.881",
88 " 0.880", " 0.879", " 0.878", " 0.877", " 0.876", " 0.875", " 0.874", " 0.873", " 0.872", " 0.871",
89 " 0.870", " 0.869", " 0.868", " 0.867", " 0.866", " 0.865", " 0.864", " 0.863", " 0.862", " 0.861",
90 " 0.860", " 0.859", " 0.858", " 0.857", " 0.856", " 0.855", " 0.854", " 0.853", " 0.852", " 0.851",
91 " 0.850", " 0.849", " 0.848", " 0.847", " 0.846", " 0.845", " 0.844", " 0.843", " 0.842", " 0.841",
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96 " 0.800", " 0.799", " 0.798", " 0.797", " 0.796", " 0.795", " 0.794", " 0.793", " 0.792", " 0.791",
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100 " 0.760", " 0.759", " 0.758", " 0.757", " 0.756", " 0.755", " 0.754", " 0.753", " 0.752", " 0.751",
101 " 0.750", " 0.749", " 0.748", " 0.747", " 0.746", " 0.745", " 0.744", " 0.743", " 0.742", " 0.741",
102 " 0.740", " 0.739", " 0.738", " 0.737", " 0.736", " 0.735", " 0.734", " 0.733", " 0.732", " 0.731",
103 " 0.730", " 0.729", " 0.728", " 0.727", " 0.726", " 0.725", " 0.724", " 0.723", " 0.722", " 0.721",
104 " 0.720", " 0.719", " 0.718", " 0.717", " 0.716", " 0.715", " 0.714", " 0.713", " 0.712", " 0.711",
105 " 0.710", " 0.709", " 0.708", " 0.707", " 0.706", " 0.705", " 0.704", " 0.703", " 0.702", " 0.701",
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107 " 0.690", " 0.689", " 0.688", " 0.687", " 0.686", " 0.685", " 0.684", " 0.683", " 0.682", " 0.681",
108 " 0.680", " 0.679", " 0.678", " 0.677", " 0.676", " 0.675", " 0.674", " 0.673", " 0.672", " 0.671",
109 " 0.670", " 0.669", " 0.668", " 0.667", " 0.666", " 0.665", " 0.664", " 0.663", " 0.662", " 0.661",
110 " 0.660", " 0.659", " 0.658", " 0.657", " 0.656", " 0.655", " 0.654", " 0.653", " 0.652", " 0.651",
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