]> cvs.zerfleddert.de Git - proxmark3-svn/blobdiff - armsrc/legicrf.c
remove some straggling files and fix paths in cockpit batch files
[proxmark3-svn] / armsrc / legicrf.c
index ae56dcb5f605ac76881810aed0e0c7c57e476dee..bb0badb07286bd12a7b1d9874a0d60fbb4942d90 100644 (file)
@@ -8,21 +8,50 @@
 
 #include "apps.h"
 #include "legicrf.h"
+#include "unistd.h"
+#include "stdint.h"
 
 static struct legic_frame {
-       int num_bytes;
-       int num_bits;
-       char data[10];
+       int bits;
+       uint16_t data;
 } current_frame;
+AT91PS_TC timer;
 
-static char queries[][4] = {
+static void setup_timer(void)
+{
+       /* Set up Timer 1 to use for measuring time between pulses. Since we're bit-banging
+        * this it won't be terribly accurate but should be good enough.
+        */
+       AT91C_BASE_PMC->PMC_PCER = (1 << AT91C_ID_TC1);
+       timer = AT91C_BASE_TC1;
+       timer->TC_CCR = AT91C_TC_CLKDIS;
+       timer->TC_CMR = TC_CMR_TCCLKS_TIMER_CLOCK3;
+       timer->TC_CCR = AT91C_TC_CLKEN | AT91C_TC_SWTRG;
+
+/* At TIMER_CLOCK3 (MCK/32) */
+#define        RWD_TIME_1 150     /* RWD_TIME_PAUSE off, 80us on = 100us */
+#define RWD_TIME_0 90      /* RWD_TIME_PAUSE off, 40us on = 60us */
+#define RWD_TIME_PAUSE 30  /* 20us */
+#define RWD_TIME_FUZZ 20   /* rather generous 13us, since the peak detector + hysteresis fuzz quite a bit */
+#define TAG_TIME_BIT 150   /* 100us for every bit */
+#define TAG_TIME_WAIT 490  /* time from RWD frame end to tag frame start, experimentally determined */
+
+}
+
+#define FUZZ_EQUAL(value, target, fuzz) ((value) > ((target)-(fuzz)) && (value) < ((target)+(fuzz)))
+
+static const struct legic_frame queries[] = {
                {7, 0x55}, /* 1010 101 */
 };
-static char responses[][4] = {
+
+static const struct legic_frame responses[] = {
                {6, 0x3b}, /* 1101 11 */
 };
 
-static void frame_send(char *response, int num_bytes, int num_bits)
+/* Send a frame in tag mode, the FPGA must have been set up by
+ * LegicRfSimulate
+ */
+static void frame_send_tag(uint16_t response, int bits)
 {
 #if 0
        /* Use the SSC to send a response. 8-bit transfers, LSBit first, 100us per bit */
@@ -33,36 +62,142 @@ static void frame_send(char *response, int num_bytes, int num_bits)
        AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER = GPIO_SSC_DOUT;
        
        /* Wait for the frame start */
-       while(AT91C_BASE_TC1->TC_CV < 490) ;
+       while(timer->TC_CV < TAG_TIME_WAIT) ;
        
        int i;
-       for(i=0; i<(num_bytes*8+num_bits); i++) {
-               int nextbit = AT91C_BASE_TC1->TC_CV + 150;
-               int bit = response[i/8] & (1<<(i%8));
+       for(i=0; i<bits; i++) {
+               int nextbit = timer->TC_CV + TAG_TIME_BIT;
+               int bit = response & 1;
+               response = response >> 1;
                if(bit) 
                        AT91C_BASE_PIOA->PIO_SODR = GPIO_SSC_DOUT;
                else
                        AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = GPIO_SSC_DOUT;
-               while(AT91C_BASE_TC1->TC_CV < nextbit) ;
+               while(timer->TC_CV < nextbit) ;
        }
        AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = GPIO_SSC_DOUT;
 #endif
 }
 
-static void frame_respond(struct legic_frame *f)
+/* Send a frame in reader mode, the FPGA must have been set up by
+ * LegicRfReader
+ */
+static void frame_send_rwd(uint16_t data, int bits)
+{
+       /* Start clock */
+       timer->TC_CCR = AT91C_TC_CLKEN | AT91C_TC_SWTRG;
+       while(timer->TC_CV > 1) ; /* Wait till the clock has reset */
+       
+       int i;
+       for(i=0; i<bits; i++) {
+               int starttime = timer->TC_CV;
+               int pause_end = starttime + RWD_TIME_PAUSE, bit_end;
+               int bit = data & 1;
+               data = data >> 1;
+               
+               if(bit) {
+                       bit_end = starttime + RWD_TIME_1;
+               } else {
+                       bit_end = starttime + RWD_TIME_0;
+               }
+               
+               /* RWD_TIME_PAUSE time off, then some time on, so that the complete bit time is
+                * RWD_TIME_x, where x is the bit to be transmitted */
+               AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = GPIO_SSC_DOUT;
+               while(timer->TC_CV < pause_end) ;
+               AT91C_BASE_PIOA->PIO_SODR = GPIO_SSC_DOUT;
+               while(timer->TC_CV < bit_end) ;
+       }
+       
+       {
+               /* One final pause to mark the end of the frame */
+               int pause_end = timer->TC_CV + RWD_TIME_PAUSE;
+               AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = GPIO_SSC_DOUT;
+               while(timer->TC_CV < pause_end) ;
+               AT91C_BASE_PIOA->PIO_SODR = GPIO_SSC_DOUT;
+       }
+       
+       /* Reset the timer, to measure time until the start of the tag frame */
+       timer->TC_CCR = AT91C_TC_SWTRG;
+}
+
+/* Receive a frame from the card in reader emulation mode, the FPGA and
+ * timer must have been set up by LegicRfReader and frame_send_rwd.
+ * 
+ * The LEGIC RF protocol from card to reader does not include explicit
+ * frame start/stop information or length information. The reader must
+ * know beforehand how many bits it wants to receive. (Notably: a card
+ * sending a stream of 0-bits is indistinguishable from no card present.)
+ * 
+ * Receive methodology: There is a fancy correlator in hi_read_rx_xcorr, but
+ * I'm not smart enough to use it. Instead I have patched hi_read_tx to output
+ * the ADC signal with hysteresis on SSP_DIN. Bit-bang that signal and look
+ * for edges. Count the edges in each bit interval. If they are approximately
+ * 0 this was a 0-bit, if they are approximately equal to the number of edges
+ * expected for a 212kHz subcarrier, this was a 1-bit. For timing we use the
+ * timer that's still running from frame_send_rwd in order to get a synchronization
+ * with the frame that we just sent.
+ * 
+ * FIXME: Because we're relying on the hysteresis to just do the right thing 
+ * the range is severely reduced (and you'll probably also need a good antenna).
+ * So this should be fixed some time in the future for a proper receiver. 
+ */
+static void frame_receive_rwd(struct legic_frame * const f, int bits)
+{
+       uint16_t the_bit = 1;  /* Use a bitmask to save on shifts */
+       uint16_t data=0;
+       int i, old_level=0, edges=0;
+       int next_bit_at = TAG_TIME_WAIT;
+       
+       
+       if(bits > 16)
+               bits = 16;
+
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_ODR = GPIO_SSC_DIN;
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER = GPIO_SSC_DIN;
+
+       while(timer->TC_CV < next_bit_at) ;
+       next_bit_at += TAG_TIME_BIT;
+       
+       for(i=0; i<bits; i++) {
+               edges = 0;
+               while(timer->TC_CV < next_bit_at) {
+                       int level = (AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDSR & GPIO_SSC_DIN);
+                       if(level != old_level)
+                               edges++;
+                       old_level = level;
+               }
+               next_bit_at += TAG_TIME_BIT;
+               
+               if(edges > 20 && edges < 60) { /* expected are 42 edges */
+                       data |= the_bit;
+               }
+               
+               
+               the_bit <<= 1;
+       }
+       
+       f->data = data;
+       f->bits = bits;
+}
+
+/* Figure out a response to a frame in tag mode */
+static void frame_respond_tag(struct legic_frame const * const f)
 {
        LED_D_ON();
-       int bitcount = f->num_bytes*8+f->num_bits;
-       int i, r=-1;
+       int i, r_size=0;
+       uint16_t r_data=0;
+       
        for(i=0; i<sizeof(queries)/sizeof(queries[0]); i++) {
-               if(bitcount == queries[i][0] && f->data[0] == queries[i][1] && f->data[1] == queries[i][2]) {
-                       r = i;
+               if(f->bits == queries[i].bits && f->data == queries[i].data) {
+                       r_data = responses[i].data;
+                       r_size = responses[i].bits;
                        break;
                }
        }
        
-       if(r != -1) {
-               frame_send(&responses[r][1], responses[r][0]/8, responses[r][0]%8);
+       if(r_size != 0) {
+               frame_send_tag(r_data, r_size);
                LED_A_ON();
        } else {
                LED_A_OFF();
@@ -71,47 +206,47 @@ static void frame_respond(struct legic_frame *f)
        LED_D_OFF();
 }
 
-static void frame_append_bit(struct legic_frame *f, int bit)
+static void frame_append_bit(struct legic_frame * const f, int bit)
 {
-       if(f->num_bytes >= (int)sizeof(f->data))
+       if(f->bits >= 15)
                return; /* Overflow, won't happen */
-       f->data[f->num_bytes] |= (bit<<f->num_bits);
-       f->num_bits++;
-       if(f->num_bits > 7) {
-               f->num_bits = 0;
-               f->num_bytes++;
-       }
+       f->data |= (bit<<f->bits);
+       f->bits++;
 }
 
-static int frame_is_empty(struct legic_frame *f)
+static int frame_is_empty(struct legic_frame const * const f)
 {
-       return( (f->num_bytes*8 + f->num_bits) <= 4 );
+       return( f->bits <= 4 );
 }
 
-static void frame_handle(struct legic_frame *f)
+/* Handle (whether to respond) a frame in tag mode */
+static void frame_handle_tag(struct legic_frame const * const f)
 {
-       if(f->num_bytes == 0 && f->num_bits == 6) {
+       if(f->bits == 6) {
                /* Short path */
                return;
        }
        if( !frame_is_empty(f) ) {
-               frame_respond(f);
+               frame_respond_tag(f);
        }
 }
 
-static void frame_clean(struct legic_frame *f)
+static void frame_clean(struct legic_frame * const f)
 {
-       if(!frame_is_empty(f)) 
-               /* memset(f->data, 0, sizeof(f->data)); */
-               f->data[0] = f->data[1] = 0;
-       f->num_bits = 0;
-       f->num_bytes = 0;
+       f->data = 0;
+       f->bits = 0;
 }
 
-static void emit(int bit)
+enum emit_mode { 
+       EMIT_RWD, /* Emit in tag simulation mode, e.g. the source is the RWD */
+       EMIT_TAG  /* Emit in reader simulation mode, e.g. the source is the TAG */
+}; 
+static void emit(enum emit_mode mode, int bit)
 {
        if(bit == -1) {
-               frame_handle(&current_frame);
+               if(mode == EMIT_RWD) {
+                       frame_handle_tag(&current_frame);
+               }
                frame_clean(&current_frame);
        } else if(bit == 0) {
                frame_append_bit(&current_frame, 0);
@@ -140,56 +275,46 @@ void LegicRfSimulate(void)
        AT91C_BASE_PIOA->PIO_ODR = GPIO_SSC_DIN;
        AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER = GPIO_SSC_DIN;
        
-       /* Set up Timer 1 to use for measuring time between pulses. Since we're bit-banging
-        * this it won't be terribly accurate but should be good enough.
-        */
-       AT91C_BASE_PMC->PMC_PCER = (1 << AT91C_ID_TC1);
-       AT91C_BASE_TC1->TC_CCR = AT91C_TC_CLKDIS;
-       AT91C_BASE_TC1->TC_CMR = TC_CMR_TCCLKS_TIMER_CLOCK3;
-       AT91C_BASE_TC1->TC_CCR = AT91C_TC_CLKEN | AT91C_TC_SWTRG;
-       int old_level = 0;
-
-/* At TIMER_CLOCK3 (MCK/32) */
-#define        BIT_TIME_1 150
-#define BIT_TIME_0 90
-#define BIT_TIME_FUZZ 20
+       setup_timer();
        
+       int old_level = 0;
        int active = 0;
+       
        while(!BUTTON_PRESS()) {
                int level = !!(AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDSR & GPIO_SSC_DIN);
-               int time = AT91C_BASE_TC1->TC_CV;
+               int time = timer->TC_CV;
                
                if(level != old_level) {
                        if(level == 1) {
-                               AT91C_BASE_TC1->TC_CCR = AT91C_TC_CLKEN | AT91C_TC_SWTRG;
-                               if(time > (BIT_TIME_1-BIT_TIME_FUZZ) && time < (BIT_TIME_1+BIT_TIME_FUZZ)) {
+                               timer->TC_CCR = AT91C_TC_CLKEN | AT91C_TC_SWTRG;
+                               if(FUZZ_EQUAL(time, RWD_TIME_1, RWD_TIME_FUZZ)) {
                                        /* 1 bit */
-                                       emit(1);
+                                       emit(EMIT_RWD, 1);
                                        active = 1;
                                        LED_B_ON();
-                               } else if(time > (BIT_TIME_0-BIT_TIME_FUZZ) && time < (BIT_TIME_0+BIT_TIME_FUZZ)) {
+                               } else if(FUZZ_EQUAL(time, RWD_TIME_0, RWD_TIME_FUZZ)) {
                                        /* 0 bit */
-                                       emit(0);
+                                       emit(EMIT_RWD, 0);
                                        active = 1;
                                        LED_B_ON();
                                } else if(active) {
                                        /* invalid */
-                                       emit(-1);
+                                       emit(EMIT_RWD, -1);
                                        active = 0;
                                        LED_B_OFF();
                                }
                        }
                }
                
-               if(time >= (BIT_TIME_1+BIT_TIME_FUZZ) && active) {
+               if(time >= (RWD_TIME_1+RWD_TIME_FUZZ) && active) {
                        /* Frame end */
-                       emit(-1);
+                       emit(EMIT_RWD, -1);
                        active = 0;
                        LED_B_OFF();
                }
                
-               if(time >= (20*BIT_TIME_1) && (AT91C_BASE_TC1->TC_SR & AT91C_TC_CLKSTA)) {
-                       AT91C_BASE_TC1->TC_CCR = AT91C_TC_CLKDIS;
+               if(time >= (20*RWD_TIME_1) && (timer->TC_SR & AT91C_TC_CLKSTA)) {
+                       timer->TC_CCR = AT91C_TC_CLKDIS;
                }
                
                
@@ -197,3 +322,39 @@ void LegicRfSimulate(void)
                WDT_HIT();
        }
 }
+
+void LegicRfReader(void)
+{
+       SetAdcMuxFor(GPIO_MUXSEL_HIPKD);
+       FpgaSetupSsc();
+       FpgaWriteConfWord(FPGA_MAJOR_MODE_HF_READER_TX);
+       
+       /* Bitbang the transmitter */
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = GPIO_SSC_DOUT;
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_OER = GPIO_SSC_DOUT;
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER = GPIO_SSC_DOUT;
+       
+       setup_timer();
+       
+       while(!BUTTON_PRESS()) {
+               /* Switch on carrier and let the tag charge for 1ms */
+               AT91C_BASE_PIOA->PIO_SODR = GPIO_SSC_DOUT;
+               SpinDelay(1);
+               
+               LED_A_ON();
+               frame_send_rwd(queries[0].data, queries[0].bits);
+               LED_A_OFF();
+               
+               frame_clean(&current_frame);
+               LED_B_ON();
+               frame_receive_rwd(&current_frame, responses[0].bits);
+               LED_B_OFF();
+               
+               /* Switch off carrier, make sure tag is reset */
+               AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = GPIO_SSC_DOUT;
+               SpinDelay(10);
+               
+               WDT_HIT();
+       }
+       
+}
Impressum, Datenschutz