games/morse/morse.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1988, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  * @(#) Copyright (c) 1988, 1993 The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  34  * @(#)morse.c  8.1 (Berkeley) 5/31/93
  35  * $FreeBSD: src/games/morse/morse.c,v 1.12.2.2 2002/03/12 17:45:15 phantom Exp $
  36  * $DragonFly: src/games/morse/morse.c,v 1.5 2007/04/22 22:04:20 corecode Exp $
  37  */
  38
  39 /*
  40  * Taught to send *real* morse by Lyndon Nerenberg (VE7TCP/VE6BBM)
  41  * <lyndon@orthanc.com>
  42  */
  43
  44 #include <sys/time.h>
  45 #include <sys/soundcard.h>
  46
  47 #include <ctype.h>
  48 #include <err.h>
  49 #include <fcntl.h>
  50 #include <langinfo.h>
  51 #include <locale.h>
  52 #include <math.h>
  53 #include <signal.h>
  54 #include <stdio.h>
  55 #include <stdlib.h>
  56 #include <string.h>
  57 #include <termios.h>
  58 #include <unistd.h>
  59
  60 struct morsetab {
  61         char            inchar;
  62         const char      *morse;
  63 };
  64
  65 static const struct morsetab mtab[] = {
  66
  67         /* letters */
  68
  69         {'a', ".-"},
  70         {'b', "-..."},
  71         {'c', "-.-."},
  72         {'d', "-.."},
  73         {'e', "."},
  74         {'f', "..-."},
  75         {'g', "--."},
  76         {'h', "...."},
  77         {'i', ".."},
  78         {'j', ".---"},
  79         {'k', "-.-"},
  80         {'l', ".-.."},
  81         {'m', "--"},
  82         {'n', "-."},
  83         {'o', "---"},
  84         {'p', ".--."},
  85         {'q', "--.-"},
  86         {'r', ".-."},
  87         {'s', "..."},
  88         {'t', "-"},
  89         {'u', "..-"},
  90         {'v', "...-"},
  91         {'w', ".--"},
  92         {'x', "-..-"},
  93         {'y', "-.--"},
  94         {'z', "--.."},
  95
  96         /* digits */
  97
  98         {'0', "-----"},
  99         {'1', ".----"},
 100         {'2', "..---"},
 101         {'3', "...--"},
 102         {'4', "....-"},
 103         {'5', "....."},
 104         {'6', "-...."},
 105         {'7', "--..."},
 106         {'8', "---.."},
 107         {'9', "----."},
 108
 109         /* punctuation */
 110
 111         {',', "--..--"},
 112         {'.', ".-.-.-"},
 113         {'?', "..--.."},
 114         {'/', "-..-."},
 115         {'-', "-....-"},
 116         {'=', "-...-"},         /* BT */
 117         {':', "---..."},
 118         {';', "-.-.-."},
 119         {'(', "-.--."},         /* KN */
 120         {')', "-.--.-"},
 121         {'$', "...-..-"},
 122         {'+', ".-.-."},         /* AR */
 123
 124         /* prosigns without already assigned values */
 125
 126         {'#', ".-..."},         /* AS */
 127         {'@', "...-.-"},        /* SK */
 128         {'*', "...-."},         /* VE */
 129         {'%', "-...-.-"},       /* BK */
 130
 131         {'\0', ""}
 132 };
 133
 134
 135 static const struct morsetab iso8859tab[] = {
 136         {'á', ".--.-"},
 137         {'à', ".--.-"},
 138         {'â', ".--.-"},
 139         {'ä', ".-.-"},
 140         {'ç', "-.-.."},
 141         {'é', "..-.."},
 142         {'è', "..-.."},
 143         {'ê', "-..-."},
 144         {'ö', "---."},
 145         {'ü', "..--"},
 146
 147         {'\0', ""}
 148 };
 149
 150 static const struct morsetab koi8rtab[] = {
 151         /*
 152          * the cyrillic alphabet; you'll need a KOI8R font in order
 153          * to see the actual characters
 154          */
 155         {'Á', ".-"},            /* a */
 156         {'Â', "-..."},  /* be */
 157         {'×', ".--"},   /* ve */
 158         {'Ç', "--."},   /* ge */
 159         {'Ä', "-.."},   /* de */
 160         {'Å', "."},             /* ye */
 161         {'£', "."},             /* yo, the same as ye */
 162         {'Ö', "...-"},  /* she */
 163         {'Ú', "--.."},  /* ze */
 164         {'É', ".."},            /* i */
 165         {'Ê', ".---"},  /* i kratkoye */
 166         {'Ë', "-.-"},   /* ka */
 167         {'Ì', ".-.."},  /* el */
 168         {'Í', "--"},            /* em */
 169         {'Î', "-."},            /* en */
 170         {'Ï', "---"},   /* o */
 171         {'Ð', ".--."},  /* pe */
 172         {'Ò', ".-."},   /* er */
 173         {'Ó', "..."},   /* es */
 174         {'Ô', "-"},             /* te */
 175         {'Õ', "..-"},   /* u */
 176         {'Æ', "..-."},  /* ef */
 177         {'È', "...."},  /* kha */
 178         {'Ã', "-.-."},  /* ce */
 179         {'Þ', "---."},  /* che */
 180         {'Û', "----"},  /* sha */
 181         {'Ý', "--.-"},  /* shcha */
 182         {'Ù', "-.--"},  /* yi */
 183         {'Ø', "-..-"},  /* myakhkij znak */
 184         {'Ü', "..-.."}, /* ae */
 185         {'À', "..--"},  /* yu */
 186         {'Ñ', ".-.-"},  /* ya */
 187
 188         {'\0', ""}
 189 };
 190
 191 struct tone_data {
 192         int16_t *data;
 193         size_t  len;
 194 };
 195
 196 void            alloc_soundbuf(struct tone_data *, double, int);
 197 void            show(const char *), play(const char *), morse(char);
 198 void            ttyout(const char *);
 199 void            sighandler(int);
 200
 201 #define GETOPTOPTS "d:ef:opP:sw:"
 202 #define USAGE \
 203 "usage: morse [-s] [-e] [-p | -o] [-P device] [-d device] [-w speed] [-f frequency] [string ...]\n"
 204
 205 static int      oflag, pflag, sflag, eflag;
 206 static int      wpm = 20;       /* words per minute */
 207 #define FREQUENCY 600
 208 static int      freq = FREQUENCY;
 209 static char     *device;        /* for tty-controlled generator */
 210
 211 static struct tone_data tone_dot, tone_dash, tone_silence;
 212 #define DSP_RATE 44100
 213 static const char *snddev = NULL;
 214
 215 #define DASH_LEN 3
 216 #define CHAR_SPACE 3
 217 #define WORD_SPACE (7 - CHAR_SPACE)
 218 static float    dot_clock;
 219 int             spkr, line;
 220 struct termios  otty, ntty;
 221 int             olflags;
 222
 223 static const struct morsetab *hightab;
 224
 225 int
 226 main(int argc, char **argv)
 227 {
 228         int    ch, lflags;
 229         char  *p, *codeset;
 230
 231         while ((ch = getopt(argc, argv, GETOPTOPTS)) != -1)
 232                 switch ((char) ch) {
 233                 case 'd':
 234                         device = optarg;
 235                         break;
 236                 case 'e':
 237                         eflag = 1;
 238                         setvbuf(stdout, 0, _IONBF, 0);
 239                         break;
 240                 case 'f':
 241                         freq = atoi(optarg);
 242                         break;
 243                 case 'o':
 244                         oflag = 1;
 245                         /* FALLTHROUGH */
 246                 case 'p':
 247                         pflag = 1;
 248                         break;
 249                 case 'P':
 250                         snddev = optarg;
 251                         break;
 252                 case 's':
 253                         sflag = 1;
 254                         break;
 255                 case 'w':
 256                         wpm = atoi(optarg);
 257                         break;
 258                 case '?':
 259                 default:
 260                         fputs(USAGE, stderr);
 261                         exit(1);
 262                 }
 263         if (pflag + !!device + sflag > 1) {
 264                 fputs("morse: only one of -o, -p, -d and -s allowed\n", stderr);
 265                 exit(1);
 266         }
 267         if ((pflag || device) && ((wpm < 1) || (wpm > 60))) {
 268                 fputs("morse: insane speed\n", stderr);
 269                 exit(1);
 270         }
 271         if ((pflag || device) && (freq == 0))
 272                 freq = FREQUENCY;
 273         if (pflag || device) {
 274                 /*
 275                  * A note on how to get to this magic 2.4:
 276                  * x WPM = 50*x dits per minute (norm word "PARIS").
 277                  * dits per sec = dits per minute / 60, thus
 278                  * dits per sec = 50 * x / 60 = x / (60 / 50) = x / 2.4
 279                  */
 280                 dot_clock = wpm / 2.4;          /* dots/sec */
 281                 dot_clock = 1 / dot_clock;      /* duration of a dot */
 282                 dot_clock = dot_clock / 2;      /* dot_clock runs at twice */
 283                                                 /* the dot rate */
 284         }
 285         if (snddev == NULL) {
 286                 if (oflag)
 287                         snddev = "-";
 288                 else /* only pflag */
 289                         snddev = "/dev/dsp";
 290         }
 291
 292         if (pflag) {
 293                 snd_chan_param param;
 294
 295                 if (oflag && strcmp(snddev, "-") == 0)
 296                         spkr = STDOUT_FILENO;
 297                 else
 298                         spkr = open(snddev, O_WRONLY, 0);
 299                 if (spkr == -1)
 300                         err(1, "%s", snddev);
 301                 param.play_rate = DSP_RATE;
 302                 param.play_format = AFMT_S16_NE;
 303                 param.rec_rate = 0;
 304                 param.rec_format = 0;
 305                 if (!oflag && ioctl(spkr, AIOSFMT, &param) != 0)
 306                         err(1, "%s: set format", snddev);
 307                 alloc_soundbuf(&tone_dot, dot_clock, 1);
 308                 alloc_soundbuf(&tone_dash, DASH_LEN * dot_clock, 1);
 309                 alloc_soundbuf(&tone_silence, dot_clock, 0);
 310         } else
 311         if (device) {
 312                 if ((line = open(device, O_WRONLY | O_NONBLOCK)) == -1) {
 313                         perror("open tty line");
 314                         exit(1);
 315                 }
 316                 if (tcgetattr(line, &otty) == -1) {
 317                         perror("tcgetattr() failed");
 318                         exit(1);
 319                 }
 320                 ntty = otty;
 321                 ntty.c_cflag |= CLOCAL;
 322                 tcsetattr(line, TCSANOW, &ntty);
 323                 lflags = fcntl(line, F_GETFL);
 324                 lflags &= ~O_NONBLOCK;
 325                 fcntl(line, F_SETFL, &lflags);
 326                 ioctl(line, TIOCMGET, &lflags);
 327                 lflags &= ~TIOCM_RTS;
 328                 olflags = lflags;
 329                 ioctl(line, TIOCMSET, &lflags);
 330                 (void)signal(SIGHUP, sighandler);
 331                 (void)signal(SIGINT, sighandler);
 332                 (void)signal(SIGQUIT, sighandler);
 333                 (void)signal(SIGTERM, sighandler);
 334         }
 335
 336         argc -= optind;
 337         argv += optind;
 338
 339         if (setlocale(LC_CTYPE, "") != NULL &&
 340             *(codeset = nl_langinfo(CODESET)) != '\0') {
 341                 if (strcmp(codeset, "KOI8-R") == 0)
 342                         hightab = koi8rtab;
 343                 else if (strcmp(codeset, "ISO8859-1") == 0 ||
 344                          strcmp(codeset, "ISO8859-15") == 0)
 345                         hightab = iso8859tab;
 346         }
 347
 348         if (*argv) {
 349                 do {
 350                         for (p = *argv; *p; ++p) {
 351                                 if (eflag)
 352                                         putchar(*p);
 353                                 morse(*p);
 354                         }
 355                         if (eflag)
 356                                 putchar(' ');
 357                         morse(' ');
 358                 } while (*++argv);
 359         } else {
 360                 while ((ch = getchar()) != EOF) {
 361                         if (eflag)
 362                                 putchar(ch);
 363                         morse(ch);
 364                 }
 365         }
 366         if (device)
 367                 tcsetattr(line, TCSANOW, &otty);
 368         exit(0);
 369 }
 370
 371 void
 372 alloc_soundbuf(struct tone_data *tone, double len, int on)
 373 {
 374         int samples, i;
 375
 376         samples = DSP_RATE * len;
 377         tone->len = samples * sizeof(*tone->data);
 378         tone->data = malloc(tone->len);
 379         if (tone->data == NULL)
 380                 err(1, NULL);
 381         if (!on) {
 382                 bzero(tone->data, tone->len);
 383                 return;
 384         }
 385
 386         /*
 387          * We create a sinus with the specified frequency and smooth
 388          * the edges to reduce key clicks.
 389          */
 390         for (i = 0; i < samples; i++) {
 391                 double filter = 1;
 392
 393 #define FILTER_SAMPLES 100
 394                 if (i < FILTER_SAMPLES || i > samples - FILTER_SAMPLES) {
 395                         /*
 396                          * Gauss window
 397                          */
 398 #if 0
 399                         int fi = i;
 400
 401                         if (i > FILTER_SAMPLES)
 402                                 fi = samples - i;
 403                         filter = exp(-0.5 *
 404                                      pow((double)(fi - FILTER_SAMPLES) /
 405                                          (0.4 * FILTER_SAMPLES), 2));
 406 #else
 407                         /*
 408                          * Triangle window
 409                          */
 410                         if (i < FILTER_SAMPLES)
 411                                 filter = (double)i / FILTER_SAMPLES;
 412                         else
 413                                 filter = (double)(samples - i) / FILTER_SAMPLES;
 414 #endif
 415                 }
 416                 tone->data[i] = 32767 * sin((double)i / samples * len * freq * 2 * M_PI) *
 417                     filter;
 418         }
 419 }
 420
 421 void
 422 morse(char c)
 423 {
 424         const struct morsetab *m;
 425
 426         if (isalpha((unsigned char)c))
 427                 c = tolower((unsigned char)c);
 428         if ((c == '\r') || (c == '\n'))
 429                 c = ' ';
 430         if (c == ' ') {
 431                 if (pflag) {
 432                         play(" ");
 433                         return;
 434                 } else if (device) {
 435                         ttyout(" ");
 436                         return;
 437                 } else {
 438                         show("");
 439                         return;
 440                 }
 441         }
 442         for (m = ((unsigned char)c < 0x80? mtab: hightab);
 443              m != NULL && m->inchar != '\0';
 444              m++) {
 445                 if (m->inchar == c) {
 446                         if (pflag) {
 447                                 play(m->morse);
 448                         } else if (device) {
 449                                 ttyout(m->morse);
 450                         } else
 451                                 show(m->morse);
 452                 }
 453         }
 454 }
 455
 456 void
 457 show(const char *s)
 458 {
 459         if (sflag)
 460                 printf(" %s", s);
 461         else
 462                 for (; *s; ++s)
 463                         printf(" %s", *s == '.' ? "dit" : "dah");
 464         printf("\n");
 465 }
 466
 467 void
 468 play(const char *s)
 469 {
 470         const char *c;
 471         int duration;
 472         struct tone_data *tone;
 473
 474         /*
 475          * We don't need to usleep() here, as the sound device blocks.
 476          */
 477         for (c = s; *c != '\0'; c++) {
 478                 switch (*c) {
 479                 case '.':
 480                         duration = 1;
 481                         tone = &tone_dot;
 482                         break;
 483                 case '-':
 484                         duration = 1;
 485                         tone = &tone_dash;
 486                         break;
 487                 case ' ':
 488                         duration = WORD_SPACE;
 489                         tone = &tone_silence;
 490                         break;
 491                 default:
 492                         errx(1, "invalid morse digit");
 493                 }
 494                 while (duration-- > 0)
 495                         write(spkr, tone->data, tone->len);
 496                 write(spkr, tone_silence.data, tone_silence.len);
 497         }
 498         duration = CHAR_SPACE - 1;  /* we already waited 1 after the last symbol */
 499         while (duration-- > 0)
 500                 write(spkr, tone_silence.data, tone_silence.len);
 501 }
 502
 503 void
 504 ttyout(const char *s)
 505 {
 506         const char *c;
 507         int duration, on, lflags;
 508
 509         for (c = s; *c != '\0'; c++) {
 510                 switch (*c) {
 511                 case '.':
 512                         on = 1;
 513                         duration = dot_clock;
 514                         break;
 515                 case '-':
 516                         on = 1;
 517                         duration = dot_clock * DASH_LEN;
 518                         break;
 519                 case ' ':
 520                         on = 0;
 521                         duration = dot_clock * WORD_SPACE;
 522                         break;
 523                 default:
 524                         on = 0;
 525                         duration = 0;
 526                 }
 527                 if (on) {
 528                         ioctl(line, TIOCMGET, &lflags);
 529                         lflags |= TIOCM_RTS;
 530                         ioctl(line, TIOCMSET, &lflags);
 531                 }
 532                 duration *= 1000000;
 533                 if (duration)
 534                         usleep(duration);
 535                 ioctl(line, TIOCMGET, &lflags);
 536                 lflags &= ~TIOCM_RTS;
 537                 ioctl(line, TIOCMSET, &lflags);
 538                 duration = dot_clock * 1000000;
 539                 usleep(duration);
 540         }
 541         duration = dot_clock * CHAR_SPACE * 1000000;
 542         usleep(duration);
 543 }
 544
 545 void
 546 sighandler(int signo)
 547 {
 548
 549         ioctl(line, TIOCMSET, &olflags);
 550         tcsetattr(line, TCSANOW, &otty);
 551
 552         signal(signo, SIG_DFL);
 553         (void)kill(getpid(), signo);
 554 }