Documentation/input/iforce-protocol.txt

   1 ** Introduction\r
   2 This document describes what I managed to discover about the protocol used to\r
   3 specify force effects to I-Force 2.0 devices.  None of this information comes\r
   4 from Immerse. That's why you should not trust what is written in this\r
   5 document. This document is intended to help understanding the protocol.\r
   6 This is not a reference. Comments and corrections are welcome.  To contact me,\r
   7 send an email to: deneux@ifrance.com\r
   8 \r
   9 ** WARNING **\r
  10 I may not be held responsible for any dammage or harm caused if you try to\r
  11 send data to your I-Force device based on what you read in this document.\r
  12 \r
  13 ** Preliminary Notes:\r
  14 All values are hexadecimal with big-endian encoding (msb on the left). Beware,\r
  15 values inside packets are encoded using little-endian.  Bytes whose roles are\r
  16 unknown are marked ???  Information that needs deeper inspection is marked (?)\r
  17 \r
  18 ** General form of a packet **\r
  19 This is how packets look when the device uses the rs232 to communicate.\r
  20 2B OP LEN DATA CS\r
  21 CS is the checksum. It is equal to the exclusive or of all bytes.\r
  22 \r
  23 When using USB:\r
  24 OP DATA\r
  25 The 2B, LEN and CS fields have disappeared, probably because USB handles frames and\r
  26 data corruption is handled or unsignificant.\r
  27 \r
  28 First, I describe effects that are sent by the device to the computer\r
  29 \r
  30 ** Device input state\r
  31 This packet is used to indicate the state of each button and the value of each\r
  32 axis\r
  33 OP= 01 for a joystick, 03 for a wheel\r
  34 LEN= Varies from device to device\r
  35 00 X-Axis lsb\r
  36 01 X-Axis msb\r
  37 02 Y-Axis lsb, or gas pedal for a wheel\r
  38 03 Y-Axis msb, or brake pedal for a wheel\r
  39 04 Throttle\r
  40 05 Buttons\r
  41 06 Lower 4 bits: Buttons\r
  42    Upper 4 bits: Hat\r
  43 07 Rudder\r
  44 \r
  45 ** Device effects states\r
  46 OP= 02\r
  47 LEN= Varies\r
  48 00 ? Bit 1 (Value 2) is the value of the deadman switch\r
  49 01 Bit 8 is set if the effect is playing. Bits 0 to 7 are the effect id.\r
  50 02 ??\r
  51 03 Address of parameter block changed (lsb)\r
  52 04 Address of parameter block changed (msb)\r
  53 05 Address of second parameter block changed (lsb)\r
  54 ... depending on the number of parameter blocks updated\r
  55 \r
  56 ** Force effect **\r
  57 OP=  01\r
  58 LEN= 0e\r
  59 00 Channel (when playing several effects at the same time, each must be assigned a channel)\r
  60 01 Wave form\r
  61         Val 00 Constant\r
  62         Val 20 Square\r
  63         Val 21 Triangle\r
  64         Val 22 Sine\r
  65         Val 23 Sawtooth up\r
  66         Val 24 Sawtooth down\r
  67         Val 40 Spring (Force = f(pos))\r
  68         Val 41 Friction (Force = f(velocity)) and Inertia (Force = f(acceleration))\r
  69 \r
  70         \r
  71 02 Axes affected and trigger\r
  72         Bits 4-7: Val 2 = effect along one axis. Byte 05 indicates direction\r
  73                   Val 4 = X axis only. Byte 05 must contain 5a\r
  74                   Val 8 = Y axis only. Byte 05 must contain b4\r
  75                   Val c = X and Y axes. Bytes 05 must contain 60\r
  76         Bits 0-3: Val 0 = No trigger\r
  77                   Val x+1 = Button x triggers the effect\r
  78         When the whole byte is 0, cancel the previously set trigger\r
  79 \r
  80 03-04 Duration of effect (little endian encoding, in ms)\r
  81 \r
  82 05 Direction of effect, if applicable. Else, see 02 for value to assign.\r
  83 \r
  84 06-07 Minimum time between triggering.\r
  85 \r
  86 08-09 Address of periodicity or magnitude parameters\r
  87 0a-0b Address of attack and fade parameters, or ffff if none.\r
  88 *or*\r
  89 08-09 Address of interactive parameters for X-axis, or ffff if not applicable\r
  90 0a-0b Address of interactive parameters for Y-axis, or ffff if not applicable\r
  91 \r
  92 0c-0d Delay before execution of effect (little endian encoding, in ms)\r
  93 \r
  94 \r
  95 ** Time based parameters **\r
  96 \r
  97 *** Attack and fade ***\r
  98 OP=  02\r
  99 LEN= 08\r
 100 00-01 Address where to store the parameteres\r
 101 02-03 Duration of attack (little endian encoding, in ms)\r
 102 04 Level at end of attack. Signed byte.\r
 103 05-06 Duration of fade.\r
 104 07 Level at end of fade.\r
 105 \r
 106 *** Magnitude ***\r
 107 OP=  03\r
 108 LEN= 03\r
 109 00-01 Address\r
 110 02 Level. Signed byte.\r
 111 \r
 112 *** Periodicity ***\r
 113 OP=  04\r
 114 LEN= 07\r
 115 00-01 Address\r
 116 02 Magnitude. Signed byte.\r
 117 03 Offset. Signed byte.\r
 118 04 Phase. Val 00 = 0 deg, Val 40 = 90 degs.\r
 119 05-06 Period (little endian encoding, in ms)\r
 120 \r
 121 ** Interactive parameters **\r
 122 OP=  05\r
 123 LEN= 0a\r
 124 00-01 Address\r
 125 02 Positive Coeff\r
 126 03 Negative Coeff\r
 127 04+05 Offset (center)\r
 128 06+07 Dead band (Val 01F4 = 5000 (decimal))\r
 129 08 Positive saturation (Val 0a = 1000 (decimal) Val 64 = 10000 (decimal))\r
 130 09 Negative saturation\r
 131 \r
 132 The encoding is a bit funny here: For coeffs, these are signed values. The\r
 133 maximum value is 64 (100 decimal), the min is 9c.\r
 134 For the offset, the minimum value is FE0C, the maximum value is 01F4.\r
 135 For the deadband, the minimum value is 0, the max is 03E8.\r
 136 \r
 137 ** Controls **\r
 138 OP=  41\r
 139 LEN= 03\r
 140 00 Channel\r
 141 01 Start/Stop\r
 142         Val 00: Stop\r
 143         Val 01: Start and play once.\r
 144         Val 41: Start and play n times (See byte 02 below)\r
 145 02 Number of iterations n.\r
 146 \r
 147 ** Init **\r
 148 \r
 149 *** Querying features ***\r
 150 OP=  ff\r
 151 Query command. Length varies according to the query type.\r
 152 The general format of this packet is:\r
 153 ff 01 QUERY [INDEX] CHECKSUM\r
 154 reponses are of the same form:\r
 155 FF LEN QUERY VALUE_QUERIED CHECKSUM2\r
 156 where LEN = 1 + length(VALUE_QUERIED)\r
 157 \r
 158 **** Query ram size ****\r
 159 QUERY = 42 ('B'uffer size)\r
 160 The device should reply with the same packet plus two additionnal bytes\r
 161 containing the size of the memory:\r
 162 ff 03 42 03 e8 CS would mean that the device has 1000 bytes of ram available.\r
 163 \r
 164 **** Query number of effects ****\r
 165 QUERY = 4e ('N'umber of effects)\r
 166 The device should respond by sending the number of effects that can be played\r
 167 at the same time (one byte)\r
 168 ff 02 4e 14 CS would stand for 20 effects.\r
 169 \r
 170 **** Vendor's id ****\r
 171 QUERY = 4d ('M'anufacturer)\r
 172 Query the vendors'id (2 bytes)\r
 173 \r
 174 **** Product id *****\r
 175 QUERY = 50 ('P'roduct)\r
 176 Query the product id (2 bytes)\r
 177 \r
 178 **** Open device ****\r
 179 QUERY = 4f ('O'pen) \r
 180 No data returned.\r
 181 \r
 182 **** Close device *****\r
 183 QUERY = 43 ('C')lose\r
 184 No data returned.\r
 185 \r
 186 **** Query effect ****\r
 187 QUERY = 45 ('E') \r
 188 Send effect type.\r
 189 Returns nonzero if supported (2 bytes)\r
 190 \r
 191 **** Firmware Version ****\r
 192 QUERY = 56 ('V'ersion)\r
 193 Sends back 3 bytes - major, minor, subminor\r
 194 \r
 195 *** Initialisation of the device ***\r
 196 \r
 197 **** Set Control ****\r
 198 !!! Device dependent, can be different on different models !!!\r
 199 OP=  40 <idx> <val> [<val>]\r
 200 LEN= 2 or 3\r
 201 00 Idx\r
 202    Idx 00 Set dead zone (0..2048) \r
 203    Idx 01 Ignore Deadman sensor (0..1)     \r
 204    Idx 02 Enable comm watchdog (0..1)     \r
 205    Idx 03 Set the strength of the spring (0..100)   \r
 206    Idx 04 Enable or disable the spring (0/1)\r
 207    Idx 05 Set axis saturation threshold (0..2048) \r
 208 \r
 209 **** Set Effect State ****\r
 210 OP=  42 <val>\r
 211 LEN= 1\r
 212 00 State\r
 213    Bit 3 Pause force feedback\r
 214    Bit 2 Enable force feedback\r
 215    Bit 0 Stop all effects\r
 216 \r
 217 **** Set overall gain ****\r
 218 OP=  43 <val>\r
 219 LEN= 1\r
 220 00 Gain\r
 221    Val 00 = 0%\r
 222    Val 40 = 50%\r
 223    Val 80 = 100%\r
 224 \r
 225 ** Parameter memory **\r
 226 \r
 227 Each device has a certain amount of memory to store parameters of effects.\r
 228 The amount of RAM may vary, I encountered values from 200 to 1000 bytes. Below\r
 229 is the amount of memory apparently needed for every set of parameters:\r
 230  - period : 0c\r
 231  - magnitude : 02\r
 232  - attack and fade : 0e\r
 233  - interactive : 08\r
 234 \r
 235 ** Appendix: How to study the protocol ? **\r
 236 \r
 237 1. Generate effects using the force editor provided with the DirectX SDK, or use Immersion Studio (freely available at their web site in the developer section: www.immersion.com)\r
 238 2. Start a soft spying RS232 or USB (depending on where you connected your joystick/wheel). I used ComPortSpy from fCoder (alpha version!)\r
 239 3. Play the effect, and watch what happens on the spy screen.\r
 240 \r
 241 A few words about ComPortSpy:\r
 242 At first glance, this soft seems, hum, well... buggy. In fact, data appear with a few seconds latency. Personnaly, I restart it every time I play an effect.\r
 243 Remember it's free (as in free beer) and alpha!\r
 244 \r
 245 ** URLS **\r
 246 Check www.immerse.com for Immersion Studio, and www.fcoder.com for ComPortSpy.\r
 247 \r
 248 ** Author of this document **\r
 249 Johann Deneux <deneux@ifrance.com>\r
 250 Home page at http://www.esil.univ-mrs.fr/~jdeneux/projects/ff/\r
 251 \r
 252 Additions by Vojtech Pavlik.\r
 253 \r
 254 I-Force is trademark of Immersion Corp.\r