#include <string.h>
#include <util/delay.h>

#include "bme280.h"
#include "i2csw.h"

static int16_t  temperature = 0;
static int16_t pressure = 0;

static uint8_t bme280Sensor = 0;

void bme280ReadMem(uint8_t start, uint8_t *buff, uint8_t bytes)
{
    I2CswStart(BME280_ADDR);
    I2CswWriteByte(start);
    I2CswStart(BME280_ADDR | I2C_READ);
    for(uint8_t i = 0; i < bytes; i++) {
        buff[i] = I2CswReadByte(i == bytes - 1 ? I2C_NOACK : I2C_ACK);
    }
    I2CswStop();
}

static void bme280WriteMem(uint8_t reg, uint8_t value)
{
    I2CswStart(BME280_ADDR);
    I2CswWriteByte(reg);
    I2CswWriteByte(value);
    I2CswStop();
}

static union _bme280cal_union {
    uint8_t bytes[BME280_CAL_DATA_SIZE];
    struct {
        uint16_t dig_t1;
        int16_t  dig_t2;
        int16_t  dig_t3;
        uint16_t dig_p1;
        int16_t  dig_p2;
        int16_t  dig_p3;
        int16_t  dig_p4;
        int16_t  dig_p5;
        int16_t  dig_p6;
        int16_t  dig_p7;
        int16_t  dig_p8;
        int16_t  dig_p9;
    }
} bme280cal;

static void bme280GetCal(void)
{
    memset(bme280cal.bytes, 0, sizeof(bme280cal));
    bme280ReadMem(BME280_CAL_REG_FIRST, bme280cal.bytes, BME280_CAL_DATA_SIZE);
}

void bme280Init(void)
{
    uint8_t buffer[1];
    buffer[0] = 0;
    bme280ReadMem(BME280_ID_REG, buffer, 1);
    if (buffer[0] != BME280_ID_VAL) {
        bme280Sensor = 0;
        return;
    }

    bme280Sensor = 1;
    bme280GetCal();
    bme280WriteMem(BME280_CTRL_MEAS, 0x27);
    bme280WriteMem(BME280_CTRL_CONFIG, 0xA0);

    _delay_ms(BME280_CONV_TIME);

}

uint8_t bme280HaveSensor(void)
{
    return bme280Sensor;
}


#define bme280_20bit_reg(b1, b2, b3)    ( \
        ((int32_t)(b1) << 12) \
        | ((int32_t)(b2) << 4) \
        | ((int32_t)(b3) >> 4) \
)

void bme280Convert(void)
{
        uint8_t data[BME280_ADC_RAWDATA_BYTES];
        int32_t temp_raw, pres_raw,
        var1, var2, t_fine;

        // read the raw ADC data from the I2C registers
        bme280ReadMem(BME280_ADC_DATA_START, data, BME280_ADC_RAWDATA_BYTES);
        pres_raw = bme280_20bit_reg(data[0], data[1], data[2]);
        temp_raw = bme280_20bit_reg(data[3], data[4], data[5]);

        // compute the temperature
        var1 = ((((temp_raw >> 3) - ((int32_t)bme280cal.dig_t1 << 1)))
                * ((int32_t)bme280cal.dig_t2)) >> 11;
        var2 = (((((temp_raw >> 4) - ((int32_t)bme280cal.dig_t1))
                * ((temp_raw >> 4) - ((int32_t)bme280cal.dig_t1))) >> 12)
                * ((int32_t)bme280cal.dig_t3)) >> 14;
        t_fine = var1 + var2;
        temperature = ((t_fine * 5 + 128) >> 8);

        // compute the pressure
        var1 = (((int32_t)t_fine) >> 1) - (int32_t)64000;
        var2 = (((var1 >> 2) * (var1 >> 2)) >> 11) * ((int32_t)bme280cal.dig_p6);
        var2 = var2 + ((var1 * ((int32_t)bme280cal.dig_p5)) << 1);
        var2 = (var2 >> 2) + (((int32_t)bme280cal.dig_p4) << 16);
        var1 = (((bme280cal.dig_p3 * (((var1 >> 2) * (var1 >> 2)) >> 13)) >> 3)
                + ((((int32_t)bme280cal.dig_p2) * var1) >> 1)) >> 18;
        var1 = ((((32768 + var1)) * ((int32_t)bme280cal.dig_p1)) >> 15);

        if (var1 == 0) {
                pressure = 0;
        } else {
                pressure = (((uint32_t)(((int32_t)1048576)-pres_raw)
                        - (var2 >> 12))) * 3125;
                if (pressure < 0x80000000) {
                        pressure = (pressure << 1) / ((uint32_t)var1);
                } else {
                        pressure = (pressure / (uint32_t)var1) * 2;
                }
                var1 = (((int32_t)bme280cal.dig_p9) * ((int32_t)(((pressure>>3) * (pressure >> 3)) >> 13))) >> 12;
                var2 = (((int32_t)(pressure >> 2)) * ((int32_t)bme280cal.dig_p8)) >> 13;
                pressure = (uint32_t)((int32_t)pressure + ((var1 + var2 + bme280cal.dig_p7) >> 4));
        }
}

int16_t bme280GetTemp(void)
{
    return temperature;
}

int16_t bme280GetPressure(void)
{
    return pressure;
}

#ifndef BME280_H
#define BME280_H

#include <inttypes.h>

#define BME280_ADDR                 0xEC
#define BME280_ID_REG               0xD0
#define BME280_ID_VAL               0x60

// EEPROM calibration addresses
#define BME280_CAL_REG_FIRST        0x88
#define BME280_CAL_REG_LAST         0x9F
#define BME280_CAL_DATA_SIZE        (BME280_CAL_REG_LAST+1 - BME280_CAL_REG_FIRST)

// BME280 registers
#define BME280_CTRL_MEAS            0xF4
#define BME280_CTRL_CONFIG          0xF5

#define BME280_ADC_DATA_START       0xF7
#define BME280_ADC_RAWDATA_BYTES    6    // 3 bytes pressure, 3 bytes temperature

#define BME280_CONV_TIME            50

void bme280Init(void);
uint8_t bme280HaveSensor(void);

void bme280Convert(void);

int16_t bme280GetTemp(void);
int16_t bme280GetPressure(void);
int16_t bme280GetHumidity(void);

#endif // BME280_H