Compare commits
No commits in common. "entomologist-data" and "main" have entirely different histories.
entomologi
...
main
9 changed files with 251 additions and 4 deletions
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.gitignore
vendored
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1
.gitignore
vendored
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@ -0,0 +1 @@
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/target
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7
Cargo.lock
generated
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7
Cargo.lock
generated
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@ -0,0 +1,7 @@
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# This file is automatically @generated by Cargo.
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# It is not intended for manual editing.
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version = 4
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[[package]]
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name = "adpcm-pwm-dac"
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version = "0.1.0"
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6
Cargo.toml
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6
Cargo.toml
Normal file
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@ -0,0 +1,6 @@
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[package]
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name = "adpcm-pwm-dac"
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version = "0.1.0"
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edition = "2024"
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[dependencies]
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@ -1 +0,0 @@
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This branch is used by entomologist to track issues.
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@ -1,3 +0,0 @@
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fix scaling on DpcmDecoder::output_next()
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currently it scales to u8, but pwm outputs can use more! use usize!
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8
notes.md
Normal file
8
notes.md
Normal file
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@ -0,0 +1,8 @@
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# ADPCM CODEC
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ref: 1, 2
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# RESOURCES
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1. [wikipedia: adpcm](https://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_differential_pulse-code_modulation)
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2. [st-micro: an3413](https://www.st.com/resource/en/application_note/an3143-audio-software-codec-for-the-stm8s-stmicroelectronics.pdf)
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3. [st-micro: an4453](file:///home/lex/Downloads/an4453-implementing-the-adpcm-algorithm-in-stm32l1xx-microcontrollers-stmicroelectronics.pdf)
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221
src/dac.rs
Normal file
221
src/dac.rs
Normal file
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@ -0,0 +1,221 @@
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use crate::interface::DacInterface;
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pub enum Direction {
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Up,
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Down,
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}
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pub struct DpcmSample {
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direction: Direction,
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// only 3 bits
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step_count: u8,
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}
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impl DpcmSample {
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pub fn new(byte: u8, sub_index: usize) -> Self {
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let data = if sub_index == 0 {
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byte & 0x0F
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} else {
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byte >> 4
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};
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let direction = match data & 0x1 {
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0x1 => Direction::Up,
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0x0 => Direction::Down,
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_ => Direction::Up,
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};
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let step_count = data >> 1;
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Self {
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direction,
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step_count,
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}
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}
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|
}
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pub struct Dac<'a, T: DacInterface> {
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output: T,
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data: Option<&'a [u8]>,
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index: usize,
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}
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impl<'a, T: DacInterface> Dac<'a, T> {
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pub fn new(output: T) -> Self {
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Self {
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|
output,
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|
data: None,
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|
index: 0,
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}
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|
}
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|
pub fn load_data(&mut self, data: &'a [u8]) {
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self.data = Some(data);
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}
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pub fn seek_to_sample(&mut self, index: usize) {
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self.index = index;
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}
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pub fn output_next(&mut self) {
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if let Some(data) = self.data {
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|
self.index = self.index + 1;
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|
// reset the index to 0 if we roll over
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|
if (self.index >= data.len()) {
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|
self.index = 0;
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|
}
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|
self.output.write_amplitude(data[self.index]);
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// self.output.write_amplitude(100);
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}
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|
}
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|
}
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pub struct DpcmDac<'a, T: DacInterface> {
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|
output: T,
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|
data: Option<&'a [u8]>,
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|
index: usize,
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|
prev_amplitude: usize,
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|
step_size: usize,
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min: usize,
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|
max: usize,
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|
}
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|
impl<'a, T: DacInterface> DpcmDac<'a, T> {
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|
pub fn new(output: T) -> Self {
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Self {
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|
output,
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|
data: None,
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|
index: 0,
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||||||
|
prev_amplitude: 0x80,
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||||||
|
step_size: 0x3,
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||||||
|
min: 0x25,
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||||||
|
max: 0xc8,
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|
}
|
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|
}
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||||||
|
pub fn load_data(&mut self, data: &'a [u8]) {
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|
self.data = Some(data);
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|
}
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pub fn seek_to_sample(&mut self, index: usize) {
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self.index = index;
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|
}
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|
// output the next sampe. returns true if there are samples remaining, false if there are no samples remaining.
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|
pub fn output_next(&mut self) -> bool {
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if let Some(data) = self.data {
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|
let sub_index = 1 - self.index % 2;
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|
let sample = DpcmSample::new(data[self.index / 2], sub_index);
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|
let new_amplitude = match sample.direction {
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|
Direction::Down => self
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.prev_amplitude
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|
.saturating_sub(sample.step_count as usize * self.step_size)
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|
.max(self.min),
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|
Direction::Up => (self.prev_amplitude
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|
+ (sample.step_count as usize * self.step_size))
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|
.min(self.max),
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|
};
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// calculate normalized amplitude and write out
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|
let normalized_amplitude = (new_amplitude - self.min) * 100 / (self.max - self.min);
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|
self.output.write_amplitude(normalized_amplitude as u8);
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|
self.prev_amplitude = new_amplitude;
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|
// increment the sample index
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let mut samples_remaining = true;
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self.index = self.index + 1;
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// reset the index to 0 if we roll over
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|
if (self.index >= data.len() * 2) {
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self.index = 0;
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|
self.prev_amplitude = 0x74;
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|
samples_remaining = false;
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}
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|
// return whether or not we have samples remaining
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|
samples_remaining
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|
} else {
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// if the sample failed to load, we (duh) have no more samples remaining
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|
false
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|
}
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|
}
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|
pub fn disable_output(&mut self) {
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self.output.disable();
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}
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|
}
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pub struct DpcmDecoder<'a> {
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|
data: Option<&'a [u8]>,
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|
index: usize,
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||||||
|
prev_amplitude: usize,
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||||||
|
step_size: usize,
|
||||||
|
min: usize,
|
||||||
|
max: usize,
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|
}
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|
impl<'a> DpcmDecoder<'a> {
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pub fn new() -> Self {
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Self {
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data: None,
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index: 0,
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|
prev_amplitude: 0x0,
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||||||
|
step_size: 0x3,
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|
min: 0x50,
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||||||
|
max: 0xaa,
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|
}
|
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|
}
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|
pub fn load_data(&mut self, data: &'a [u8]) {
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|
self.data = Some(data);
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}
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pub fn seek_to_sample(&mut self, index: usize) {
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|
self.index = index;
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|
}
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|
pub fn is_done(&self) -> bool {
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if let Some(data) = self.data {
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|
self.index >= (data.len() * 2) - 1
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|
} else {
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|
false
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}
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|
}
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// output the next sample's amplitude
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pub fn output_next(&mut self) -> usize {
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if let Some(data) = self.data {
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|
if self.index >= (data.len() * 2) - 10 {
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return 0;
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}
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let sub_index = 1 - self.index % 2;
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let sample = DpcmSample::new(data[self.index / 2], sub_index);
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let new_amplitude = match sample.direction {
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Direction::Down => self
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.prev_amplitude
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||||||
|
.saturating_sub(sample.step_count as usize * self.step_size)
|
||||||
|
.max(self.min),
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||||||
|
Direction::Up => (self.prev_amplitude
|
||||||
|
+ (sample.step_count as usize * self.step_size))
|
||||||
|
.min(self.max),
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|
};
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|
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|
// calculate normalized amplitude
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|
// TODO: e4c811653781e69e40b63fd27a8c1e20
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let normalized_amplitude =
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|
(new_amplitude.saturating_sub(self.min)) * 100 / (self.max - self.min);
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|
self.prev_amplitude = new_amplitude;
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|
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|
// increment the sample index
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|
let mut samples_remaining = true;
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|
self.index = self.index + 1;
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|
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||||||
|
// reset the index to 0 if we roll over
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||||||
|
// if (self.index >= data.len() * 2) {
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||||||
|
// self.index = 0;
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|
// self.prev_amplitude = 0x74;
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||||||
|
// samples_remaining = false;
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|
// }
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||||||
|
// return the normalized amplitude
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|
return normalized_amplitude;
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||||||
|
} else {
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// otherwise just output 0
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|
0
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
5
src/interface.rs
Normal file
5
src/interface.rs
Normal file
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@ -0,0 +1,5 @@
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|
pub trait DacInterface {
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||||||
|
// write the amplitude (0->100%)
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|
fn disable(&mut self);
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||||||
|
fn write_amplitude(&mut self, amplitude: u8);
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||||||
|
}
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||||||
3
src/lib.rs
Normal file
3
src/lib.rs
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,3 @@
|
||||||
|
#![no_std]
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||||||
|
pub mod interface;
|
||||||
|
pub mod dac;
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