]> git.zerfleddert.de Git - proxmark3-svn/blobdiff - armsrc/legicrf.c
set svn:ignore
[proxmark3-svn] / armsrc / legicrf.c
index 867c1ad7d5851404a64edf670964dffbca1d3d7f..86c0c3604f1b6074e1f07f0aaf74d367b12910b7 100644 (file)
 
 #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;
-static char response = 0x2b; /* 1101 01 */
+AT91PS_TC timer;
 
-static void frame_send(char *response, int num_bytes, int num_bits)
+static void setup_timer(void)
 {
-#if 0
-       /* Use the SSC to send a response. 8-bit transfers, LSBit first, 100us per bit */
-#else 
-       /* Bitbang the response */
-       AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = GPIO_SSC_DOUT;
-       AT91C_BASE_PIOA->PIO_OER = GPIO_SSC_DOUT;
-       AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER = GPIO_SSC_DOUT;
-       
-       /* Wait for the frame start */
-       while(AT91C_BASE_TC1->TC_CV < 490) ;
-       
-       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));
-               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) ;
-       }
-       AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = GPIO_SSC_DOUT;
-#endif
-}
+       /* 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 */
 
-static void frame_respond(struct legic_frame *f)
-{
-       LED_D_ON();
-       if(f->num_bytes == 0 && f->num_bits == 7) {
-               /* This seems to be the initial dialogue, just send 6 bits of static data */
-               frame_send(&response, 0, 6);
-       }
-       LED_D_OFF();
 }
 
-static void frame_append_bit(struct legic_frame *f, int bit)
+#define FUZZ_EQUAL(value, target, fuzz) ((value) > ((target)-(fuzz)) && (value) < ((target)+(fuzz)))
+
+/* 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)
 {
-       if(f->num_bytes >= (int)sizeof(f->data))
-               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++;
+       /* 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;
+       while(timer->TC_CV > 1) ; /* Wait till the clock has reset */
 }
 
-static int frame_is_empty(struct legic_frame *f)
+/* 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)
 {
-       return( (f->num_bytes + f->num_bits) <= 4 );
+       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;
+       
+       /* Reset the timer, to synchronize the next frame */
+       timer->TC_CCR = AT91C_TC_SWTRG;
+       while(timer->TC_CV > 1) ; /* Wait till the clock has reset */
 }
 
-static void frame_handle(struct legic_frame *f)
+static void frame_clean(struct legic_frame * const f)
 {
-       if( !frame_is_empty(f) ) {
-               frame_respond(f);
-       }
+       f->data = 0;
+       f->bits = 0;
 }
 
-static void frame_clean(struct legic_frame *f)
+static uint16_t perform_setup_phase_rwd(void)
 {
-       if(!frame_is_empty(f)) 
-               memset(f->data, 0, sizeof(f->data));
-       f->num_bits = 0;
-       f->num_bytes = 0;
+       
+       /* Switch on carrier and let the tag charge for 1ms */
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_SODR = GPIO_SSC_DOUT;
+       SpinDelay(1);
+       
+       frame_send_rwd(0x55, 7);
+       frame_clean(&current_frame);
+       frame_receive_rwd(&current_frame, 6);
+       while(timer->TC_CV < 387) ; /* ~ 258us */
+       frame_send_rwd(0x019, 6);
+       
+       return current_frame.data ^ 0x26;
 }
 
-static void emit(int bit)
+static void switch_off_tag_rwd(void)
 {
-       if(bit == -1) {
-               frame_handle(&current_frame);
-               frame_clean(&current_frame);
-       } else if(bit == 0) {
-               frame_append_bit(&current_frame, 0);
-       } else if(bit == 1) {
-               frame_append_bit(&current_frame, 1);
-       }
+       /* Switch off carrier, make sure tag is reset */
+       AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = GPIO_SSC_DOUT;
+       SpinDelay(10);
+       
+       WDT_HIT();
 }
 
-void LegicRfSimulate(void)
+void LegicRfReader(void)
 {
-       /* ADC path high-frequency peak detector, FPGA in high-frequency simulator mode, 
-        * modulation mode set to 212kHz subcarrier. We are getting the incoming raw
-        * envelope waveform on DIN and should send our response on DOUT.
-        * 
-        * The LEGIC RF protocol is pulse-pause-encoding from reader to card, so we'll
-        * measure the time between two rising edges on DIN, and no encoding on the
-        * subcarrier from card to reader, so we'll just shift out our verbatim data
-        * on DOUT, 1 bit is 100us. The time from reader to card frame is still unclear,
-        * seems to be 300us-ish.
-        */
        SetAdcMuxFor(GPIO_MUXSEL_HIPKD);
        FpgaSetupSsc();
-       FpgaWriteConfWord(FPGA_MAJOR_MODE_HF_SIMULATOR | FPGA_HF_SIMULATOR_MODULATE_212K);
+       FpgaWriteConfWord(FPGA_MAJOR_MODE_HF_READER_TX);
        
-       /* Bitbang the receiver */
-       AT91C_BASE_PIOA->PIO_ODR = GPIO_SSC_DIN;
-       AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER = GPIO_SSC_DIN;
+       /* 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;
        
-       /* 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
-       
-       int active = 0;
-       while(!BUTTON_PRESS()) {
-               int level = !!(AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDSR & GPIO_SSC_DIN);
-               int time = AT91C_BASE_TC1->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)) {
-                                       /* 1 bit */
-                                       emit(1);
-                                       active = 1;
-                               } else if(time > (BIT_TIME_0-BIT_TIME_FUZZ) && time < (BIT_TIME_0+BIT_TIME_FUZZ)) {
-                                       /* 0 bit */
-                                       emit(0);
-                                       active = 0;
-                               } else {
-                                       /* invalid */
-                                       emit(-1);
-                                       active = 0;
-                               }
-                       }
-               }
-               
-               if(time >= (BIT_TIME_1+2*BIT_TIME_FUZZ) && active) {
-                       /* Frame end */
-                       emit(-1);
-                       active = 0;
+       setup_timer();
+       
+       memset(BigBuf, 0, 1024);
+       
+       int byte_index = 0, card_size = 0, command_size = 0;
+       uint16_t command_obfuscation = 0x57, response_obfuscation = 0;
+       uint16_t tag_type = perform_setup_phase_rwd();
+       switch_off_tag_rwd();
+       
+       int error = 0;
+       switch(tag_type) {
+       case 0x1d:
+               DbpString("MIM 256 card found, reading card ...");
+               command_size = 9;
+               card_size = 256;
+               response_obfuscation = 0x52;
+               break;
+       case 0x3d:
+               DbpString("MIM 1024 card found, reading card ...");
+               command_size = 11;
+               card_size = 1024;
+               response_obfuscation = 0xd4;
+               break;
+       default:
+               DbpString("No or unknown card found, aborting");
+               error = 1;
+               break;
+       }
+       
+       LED_B_ON();
+       while(!BUTTON_PRESS() && (byte_index<card_size)) {
+               if(perform_setup_phase_rwd() != tag_type) {
+                       DbpString("Card removed, aborting");
+                       switch_off_tag_rwd();
+                       error=1;
+                       break;
                }
                
-               if(time >= (20*BIT_TIME_1) && (AT91C_BASE_TC1->TC_SR & AT91C_TC_CLKSTA)) {
-                       AT91C_BASE_TC1->TC_CCR = AT91C_TC_CLKDIS;
-               }
+               while(timer->TC_CV < 387) ; /* ~ 258us */
+               frame_send_rwd(command_obfuscation ^ (byte_index<<1), command_size);
+               frame_clean(&current_frame);
+               frame_receive_rwd(&current_frame, 8);
+               ((uint8_t*)BigBuf)[byte_index] = (current_frame.data ^ response_obfuscation) & 0xff;
                
+               switch_off_tag_rwd();
                
-               old_level = level;
                WDT_HIT();
+               byte_index++;
+               if(byte_index & 0x04) LED_C_ON(); else LED_C_OFF();
+       }
+       LED_B_OFF();
+       LED_C_OFF();
+       
+       if(!error) {
+               if(card_size == 256) {
+                       DbpString("Card read, use hexsamples 256 to view results");
+               } else if(card_size == 1024) {
+                       DbpString("Card read, use hexsamples 1024 to view results");
+               }
        }
 }
Impressum, Datenschutz