#include "Arduino.h"
#include "MsTimer2.h"
#include "TM74HC595Display.h"

int ledPin = 13;

int SCLK = 7;
int RCLK = 6;
int DIO = 5;

TM74HC595Display disp(SCLK, RCLK, DIO);
unsigned char LED_0F[29];

void setup()
{
    LED_0F[0] = 0xC0;  //0
    LED_0F[1] = 0xF9;  //1
    LED_0F[2] = 0xA4;  //2
    LED_0F[3] = 0xB0;  //3
    LED_0F[4] = 0x99;  //4
    LED_0F[5] = 0x92;  //5
    LED_0F[6] = 0x82;  //6
    LED_0F[7] = 0xF8;  //7
    LED_0F[8] = 0x80;  //8
    LED_0F[9] = 0x90;  //9
    LED_0F[10] = 0x88; //A
    LED_0F[11] = 0x83; //b
    LED_0F[12] = 0xC6; //C
    LED_0F[13] = 0xA1; //d
    LED_0F[14] = 0x86; //E
    LED_0F[15] = 0x8E; //F
    LED_0F[16] = 0xC2; //G
    LED_0F[17] = 0x89; //H
    LED_0F[18] = 0xF9; //I
    LED_0F[19] = 0xF1; //J
    LED_0F[20] = 0xC3; //L
    LED_0F[21] = 0xA9; //n
    LED_0F[22] = 0xC0; //O
    LED_0F[23] = 0x8C; //P
    LED_0F[24] = 0x98; //q
    LED_0F[25] = 0x92; //S
    LED_0F[26] = 0xC1; //U
    LED_0F[27] = 0x91; //Y
    LED_0F[28] = 0xFE; //hight -
}

void flash()
{
    static boolean output = HIGH;

    digitalWrite(ledPin, output);
    output = !output;
}

int main()
{
    pinMode(ledPin, OUTPUT);
    MsTimer2::set(500, flash); // 500ms period
    MsTimer2::start();
    setup();
    sei();

    for (;;)
    {
        disp.send(LED_0F[0], 0b0001); //send digital "0" to 1st indicator
        _delay_ms(2000);
        disp.send(LED_0F[3], 0b0110); //send digital "3" to 2nd and 3rd indicator
        _delay_ms(2000);
        disp.send(LED_0F[10], 0b1111); //send simbol "A" to all indicators
        _delay_ms(2000);

        for (int i = 0; i <= 99; i++)
        {
            disp.digit2(i, 0b0001, 50); //send counter 0-99 with delay 50 cicles int 1st and 2nd view ports
        }

        for (int i = 0; i <= 99; i++)
        {
            disp.digit2(i, 0b0100, 50); //send counter 0-99 with delay 50 cicles int 3st and 4rd view ports
        }

        for (int i = 0; i <= 100; i++)
        {
            disp.digit4showZero(i, 50); //send counter 0-100 with delay 50 cicles with zero
        }

        for (int i = 0; i <= 9999; i++)
        {
            disp.digit4(i, 50); //send counter 0-9999 with delay 50 cicles and hide zero
        }
    }
    return 0;
}

/*
 *
 *  шаблон-заготовка обработчика клавиатуры-дисплея
 *  базовая модель МК - atmega8
 *  автономно-независимое исполнение по прерыванию
 *  обмен с основной программой через буфер предподготовки данных и
 *  буфер содержимого байта кода клавиатуры
 *  данные в буфере предподготовки представлены
 *  уже в виде сегментного кода
 *  флаги -
 *  наличие данных в буфере содержимого байта кода клавиатуры
 *  в текущем скан-цикле
 *  и
 *  запрос обновления данных из буфера предподготовки в
 *  буфер видеопамяти
 * 
 */
//*****************************************************************
//  Секция include: здесь подключается заголовочный файл к модулю
//*****************************************************************
//#include "leds4.h" // заголовочный *.h файл текущего проекта
//
// содержимое leds4.h на этапе тестирования на симуляторе
//
// знакогенератор

#define s_A 0 // значение номера сегмента A
#define s_B 1 // значение номера сегмента B
#define s_C 2 // значение номера сегмента C
#define s_D 3 // значение номера сегмента D
#define s_E 4 // значение номера сегмента E
#define s_F 5 // значение номера сегмента F
#define s_G 6 // значение номера сегмента G
#define s_H 7 // значение номера сегмента H

/* "кодовая страница кракозябр 7-сегментных"
 раскладка сегментов по символам определяется стандартной разметкой A-H
 по условию, что активный уровень(сегмент астивен/светится) принят за 1 */
 #define fnt_bl 0
 #define fnt_0 (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_E | 1<<s_F) // цмфра 0 или символ "О"
 #define fnt_1 (1<<s_B | 1<<s_C)
 #define fnt_2 (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_D | 1<<s_E | 1<<s_G)
 #define fnt_3 (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_G) // цифра 3 или символ "З"
 #define fnt_4 (1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_F | 1<<s_G) // цифра 4 или символ "Ч"
 #define fnt_5 (1<<s_A | 1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_F | 1<<s_G) // цифра 5 или символ "S"
 #define fnt_6 (1<<s_A | 1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_G)
 #define fnt_7 (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_C)
 #define fnt_8 (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_G)
 #define fnt_9 (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_F | 1<<s_G)
 #define fnt_A (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_G) // символ "A"
 #define fnt_b (1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_G) // символ "b"
 #define fnt_C (1<<s_A | 1<<s_D | 1<<s_E | 1<<s_F) // символ "C"
 #define fnt_d (1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_E | 1<<s_G) // символ "d"
 #define fnt_E (1<<s_A | 1<<s_D | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_G) // символ "E"
 #define fnt_F (1<<s_A | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_G) // символ "F"
 #define fnt_P (1<<s_A | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_G | 1<<s_B) // символ "P"
 #define fnt_L (1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_D) // символ "L"
 #define fnt_H (1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_G) // символ "H"
 #define fnt_U (1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_D) // символ "U"
 #define fnt_I (1<<s_E | 1<<s_F) // левая 1 или латинская I
 #define fnt_S (1<<s_A | 1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_F | 1<<s_G) // аналог цифры 5
 #define fnt_J (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_E) // символ "J"
 #define fnt_r (1<<s_G | 1<<s_E) // символ "r"
 #define fnt_n (1<<s_G | 1<<s_E | 1<<s_C) // символ "п"
 #define fnt_c (1<<s_G | 1<<s_E | 1<<s_D) // символ "с"
 #define fnt_o (1<<s_G | 1<<s_E | 1<<s_D | 1<<s_C) // нижний кружок "о"
 #define fnt_u (1<<s_C | 1<<s_E | 1<<s_D) // символ "u"
 #define fnt_h (1<<s_C | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_G) // символ "h"
 #define fnt_rusg (1<<s_A | 1<<s_E | 1<<s_F) // символ "Г"
 #define fnt_rusP (1<<s_A | 1<<s_E | 1<<s_F | 1<<s_B | 1<<s_C) // символ "П"
 #define fnt_rus_iE (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_D | 1<<s_G) // символ Э (инверсное Е)
 #define fnt_rusY (1<<s_F | 1<<s_G | 1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_D) // символ "У"
 #define fnt_qest (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_E | 1<<s_G) // символ "?"
 #define fnt_rC (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_C | 1<<s_D) // символ ) (обратная скобка)
 #define fnt_gradus (1<<s_A | 1<<s_B | 1<<s_F | 1<<s_G) // верхний кружок "символ грвдуса"
 #define fnt_minus (1<<s_G) // символ "-" (средняя черта)
 #define fnt_aplin (1<<s_A) // символ "верхняя черта"
 #define fnt_dnlin (1<<s_D) // символ "_" (нижняя черта)
 #define fnt_trlin (1<<s_A | 1<<s_G | 1<<s_D) // символ "три черты"
 #define fnt_coma (1<<s_H) // символ "," (децимальная точка)

// определение линий интерфейса
// линии интерфейса связи для программного I2C обмена

// активный уровень для сегментных ключей = 1
// режим работы OUTPUT
// состояние по сбросу = все Z
// состояние при инициализации = все OUTPUT = 1

#define segline_a 11 // управление сегментным ключом A на D12
#define segline_b 12 // управление сегментным ключом B на D13
#define segline_c 14 // управление сегментным ключом C на D14
#define segline_d 15 // управление сегментным ключом D на D15
#define segline_e 16 // управление сегментным ключом E на D16
#define segline_f 17 // управление сегментным ключом F на D17
#define segline_g 18 // управление сегментным ключом G на D18
#define segline_h 19 // управление сегментным ключом H на D19

// активный уровень для анодных ключей = 0
// режим работы OUTPUT
// состояние по сбросу = все с внешней подтяжкой к 1
// состояние при инициализации = все OUTPUT = 1

#define sa_line0 3 // управление анодным ключом 0 на D11
#define sa_line1 6 // управление анодным ключом 1 на D10
#define sa_line2 5 // управление анодным ключом 2 на D9
#define sa_line3 4 // управление анодным ключом 3 на D8

// линия контроля ЛВК (линия возврата клавиатуры)
// режим работы INPUT с внешней подтяжкой к 1
// активный уровень = 0

#define lvk_line 8 // линия контроля ЛВК на D7

// линия выходного тактового сигнала
// для тактирования Контроллера Клавиатуры Дисплея

#define sdr_clco 13 // источник тактового сигнала ККД на D4
// линия входного тактового сигнала
// для тактирования Контроллера Клавиатуры Дисплея

#define sdr_clci 2 // приемник тактового сигнала ККД на D2 (INT0)

// константы и маски

#define kkd_freq 30000 //260 // константа генератора регенерации ККД
#define llq 10 // константа малого цикла (10тиков/переполнение)
#define hlq 10 //26 // константа большого цикла (26циклов/переполнение)

#define nump 4 // константа для счетчика позиций (0-3)

#define mask_sa0 B00000001 // маска линии sa_line0
#define mask_sa1 B00000010 // маска линии sa_line1
#define mask_sa2 B00000100 // маска линии sa_line2
#define mask_sa3 B00001000 // маска линии sa_line3

// переменные ККД

volatile byte cntk=0; // счетчик позиций(кадров) дисплея в строке развертки
volatile byte cntl=0; // счетчик малого цикла интервала текущего кадра
volatile byte cnth=0; // счетчик большого цикла интервала текущего кадра

volatile byte lvk_mask=0; // буфер текущей маски ЛВК
volatile byte lvk_data=0; // буфер данных ЛВК за текущий цикл развертки
volatile byte lvk_dold=0; // буфер данных ЛВК за предшествующий цикл развертки
volatile byte qf_sn_press=0; // флаг наличия нажатия в текущем цикле
volatile byte qf_sn_stabl=0; // флаг наличия подтвержденных данных в lvk_dold
volatile byte qf_refram=0; // флаг запроса перезаписи информации из
                        // pp_ram в v_ram
byte v_ram[4]={fnt_0,fnt_1,fnt_2,fnt_3}; // массив видеопамяти текущего отображения
byte pp_ram[4]={fnt_4,fnt_5,fnt_6,fnt_7}; // массив буфера предподготовки данных


//  Секция прототипов функций

void sdr_prog(); // основной обработчик регенерации ККД




//**************************************************
//       Секция создания экземпляров классов
//  задаем соответствие физических линий интерфейса
//         и передаваемых параметров
//      закрытым переменным членам класса
//***************************************************



//----------

//*************************************************
//       Секция начальной инициализации setup
//   (выполняется однократно при запуске системы)
//*************************************************

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
// инициализация железа при подаче питания

//сегментные ключи, уровень
digitalWrite(segline_a,HIGH); digitalWrite(segline_b,HIGH);
digitalWrite(segline_c,HIGH); digitalWrite(segline_d,HIGH);
digitalWrite(segline_e,HIGH); digitalWrite(segline_f,HIGH);
digitalWrite(segline_g,HIGH); digitalWrite(segline_h,HIGH);
//сегментные ключи, режим
pinMode(segline_a,OUTPUT); pinMode(segline_b,OUTPUT);
pinMode(segline_c,OUTPUT); pinMode(segline_d,OUTPUT);
pinMode(segline_e,OUTPUT); pinMode(segline_f,OUTPUT);
pinMode(segline_g,OUTPUT); pinMode(segline_h,OUTPUT);

//анодные ключи, уровень
digitalWrite(sa_line0,LOW); digitalWrite(sa_line1,LOW);
digitalWrite(sa_line2,LOW); digitalWrite(sa_line3,LOW);
//анодные ключи, режим
pinMode(sa_line0,INPUT); pinMode(sa_line1,INPUT);
pinMode(sa_line2,INPUT); pinMode(sa_line3,INPUT);

//линия контроля ЛВК
digitalWrite(lvk_line,HIGH);
//линия контроля ЛВК, режим
pinMode(lvk_line,INPUT);

// линия выходного тактового сигнала
// для тактирования Контроллера Клавиатуры Дисплея, уровень
digitalWrite(sdr_clco,HIGH);
// линия выходного тактового сигнала
// для тактирования Контроллера Клавиатуры Дисплея, режим
pinMode(sdr_clco,OUTPUT);

// линия входного тактового сигнала
// для тактирования Контроллера Клавиатуры Дисплея, уровень
digitalWrite(sdr_clci,HIGH);
// линия входного тактового сигнала
// для тактирования Контроллера Клавиатуры Дисплея, режим
digitalWrite(sdr_clci,INPUT);

//подключение прерывания обработчика ККД
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(sdr_clci), sdr_prog, FALLING);
//запуск ККД
tone(sdr_clco, kkd_freq);

}

//***************************************************
//  Секция основной программы (в обычном Си = main)
//***************************************************

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:


}

//----------

//***************************************************
//              ПОДВАЛ С ФУНКЦЯМИ
//***************************************************

//----------**********************----------
// прерывание по INT0 - обработчик ККД

void sdr_prog()
{
  if(cntl==0)
  {
    switch (cnth)
    {
     case 0:
       //do something when var equals 0
// гашение по анодам
// пауза задержки отключения силовых ключей
     pinMode(sa_line0,INPUT); pinMode(sa_line1,INPUT);
     pinMode(sa_line2,INPUT); pinMode(sa_line3,INPUT);
      break;
     case 1:
       //do something when var equals 1
// загрузка текущего содержимого сегментного кода в порт вывода
// согласно содержимого ячейки массива v_ram, на которую указывает
// текущее значение cntk
      digitalWrite(segline_a,bitRead(v_ram[cntk], 0));
      digitalWrite(segline_b,bitRead(v_ram[cntk], 1));
      digitalWrite(segline_c,bitRead(v_ram[cntk], 2));
      digitalWrite(segline_d,bitRead(v_ram[cntk], 3));
      digitalWrite(segline_e,bitRead(v_ram[cntk], 4));
      digitalWrite(segline_f,bitRead(v_ram[cntk], 5));
      digitalWrite(segline_g,bitRead(v_ram[cntk], 6));
      digitalWrite(segline_h,bitRead(v_ram[cntk], 7));
// внутренний switch (cntk) для включения соответствующего анода
// и заполнения буфера маски для текущей кнопки lvk_mask
       switch (cntk)
         {
         case 0:
           //do something when var equals 0
           pinMode(sa_line0,OUTPUT); lvk_mask=mask_sa0;
           break;
         case 1:
           //do something when var equals 1
           pinMode(sa_line1,OUTPUT); lvk_mask=mask_sa1;
           break;
         case 2:
           //do something when var equals 2
           pinMode(sa_line2,OUTPUT); lvk_mask=mask_sa2;
           break;
         case 3:
           //do something when var equals 3
           pinMode(sa_line3,OUTPUT); lvk_mask=mask_sa3;
           break;
         default:
           // if nothing else matches, do the default
           // default is optional
           break;
         }
      break;

//----------

     case (hlq-1): //9 //25
       //do something when var equals 25
      cntk++; // счетчик позиций +1

// все дальнейшее проводится только в последнем кадре строки
      if (cntk==nump)
       { cntk=0;

// анализ флага qf_refram и перезапись данных
// из pp_ram в v_ram со сбросом qf_refram=0
        if (qf_refram)
        {
          for (byte cnt=0; cnt<=3; cnt++)
          {
            v_ram[cnt]=pp_ram[cnt];
          }
         qf_refram=0;
        }

// проверка флага наличия нажатия в строке qf_sn_press
       if (qf_sn_press)
       {
        if (lvk_dold==lvk_data)
        {
          qf_sn_stabl=1; // при совпадении установить
                  // флаг наличия подтвержденных данных
        }
        else
        {
          lvk_dold=lvk_data; // при несовпадении заместить
                 // содержимое в lvk_dold
          qf_sn_stabl=0; // и сбросить флаг
                 // наличия подтвержденных данных
        }
     // сброс флага qf_sn_press, обнуление lvk_data и выход из проверки
        qf_sn_press=0; lvk_data=0;
       }
// если НЕТ (qf_sn_press=0) тогда
// qf_sn_press=0; lvk_data=0; по умолчанию (таковы при входе)
       else
        {
         if (lvk_dold==lvk_data)
         {
           qf_sn_stabl=0; // сбросить флаг наличия подтвержденных данных
         }
         else
         {
           lvk_dold=lvk_data; // антидребезг статуса "все кнопки отпущены"
         }
        }
       }
      break;

     default:
       // if nothing else matches, do the default
       // default is optional
// все остальные значения используются для опроса ЛВК
      if (!digitalRead(lvk_line))
      {
        lvk_data = lvk_data | lvk_mask; qf_sn_press = 1;
      }
     break;
   }
  }
  cntl++;
  if (cntl == llq) //10
  {
    cntl=0; cnth++;
    if (cnth == hlq) //10 //26
    {
      cnth=0;
    }
  }
}


//----------


//---------- файла/end of file---------------------