//----------
//---------- Цифровые датчики: ----------
//----------

//Используются термометры DS18B20 (S20), которые подключены к портам OWPn.
//Считанное значение температуры заносится в массив Temp[],
//температура представлена в десятых долях градуса.
//Диапазон возможных температур составляет от TEMP_MIN до TEMP_MAX
//градусов. При отсутствии термометра показания равны TEMP_MIN.

//---------- Константы: ----------

#define   FCLK     18.432 //тактовая частота, Мгц
  #define OWP0   (1 << PC0) //порт цифрового термометра 0
  #define OWP1   (1 << PC1) //порт цифрового термометра 1
  #define OWP2   (1 << PC2) //порт цифрового термометра 2
  #define OWP3   (1 << PC3) //порт цифрового термометра 3
  #define OWP4   (1 << PC4) //порт цифрового термометра 4
  #define OWP5   (1 << PC5) //порт цифрового термометра 5
//Маски термометров:
const __flash char Masks[CHANNELS] = {OWP0, OWP1, OWP2, OWP3, OWP4, OWP5};

//---------- Макросы: ----------

  //Макроопределения для работы с портами:
  #define Port_OWP_0(m)   (DDRC |= m)
  #define Port_OWP_Z(m)   (DDRC &= ~m)
  #define Pin_OWP(m)      (PINC & m)

#define WORD(b1,b0) ((unsigned int)(b1 << 8) | b0)
#define Delay_us(x) __delay_cycles((int)(x * FCLK + 0.5))

//---------- Переменные: ----------

static int Temp[CHANNELS];     //текущая температура
static bool Present[CHANNELS]; //флаги присутствия термометров

//---------- Прототипы функций: ----------

void Start(char n);         //старт термометра
void Read(char n);          //чтение термометра
void TReset(char n);        //генерация импульса сброса
char TByte(char n, char dat); //запись/чтение байта
bool TBit(char n, bool b);  //запись/чтение бита
void Do_Crc(char b, char *crc); //вычисление CRC

//---------- Инициализация измерителя температуры: ----------

void Therm_Init(void)
{
  for(char i = 0; i < CHANNELS; i++)
  {
    Temp[i] = TEMP_MIN;     //инициализация температуры
    Start(i);               //старт всех термометров
  }
}

//---------- Измерение температуры: ----------

void Therm_Exe(char n) //должна вызываться в основном цикле
//раз в 750 мс с интересующими значениями n
{
  Read(n);                  //чтение термометра - самое первое измерение
  Start(n);                 //старт термометра
}

//---------- Старт термометра: ----------

void Start(char n)
{
  TReset(n);                //импульс сброса
  if(Present[n])
  {
    TByte(n, 0xCC);         //skip ROM
    TByte(n, 0x44);         //convert T
  }
}

//---------- Чтение термометра: ----------

void Read(char n)
{
  if(Present[n])
  {
    TReset(n);              //импульс сброса
    if(Present[n])
    {
      TByte(n, 0xCC);       //skip ROM
      TByte(n, 0xBE);       //read scratchpad
      char Data[9];               //данные термометра
      char Crc = 0;               //инициализация CRC
      for(char i = 0; i < 9; i++)
      {
        char b = TByte(n, 0xFF);  //чтение данных
        Do_Crc(b, &Crc);          //обновление CRC
        Data[i] = b;              //сохранение данных
      }
      int t = TEMP_MIN;
      if(!Crc)
      {
#ifdef DS18B20     
        t = WORD(Data[1], Data[0]); //температура с дискретностью 0.0625°C
        t = (t * 10) / 16;    //температура с дискретностью 0.1°C
#else
        t = WORD(Data[1], Data[0]) / 2;
        t = (t * 20 - 5 + (int)(Data[7] - Data[6]) * 20 / Data[7]) / 2;
#endif     
      }
      Temp[n] = t;
      return;
    }
  }
  Temp[n] = TEMP_MIN;       //термометр отсутствует
  return;
}

//---------- Генерация импульса сброса: ----------

void TReset(char n)
{
  char m = Masks[n];
  char si;
  Present[n] = 0;              //сброс флага присутствия термометра
  Port_OWP_0(m);               //OWP <- 0
  Delay_us(500);               //delay 500 uS
  si = __save_interrupt();
  __disable_interrupt();       //запрещение прерываний
  Port_OWP_Z(m);               //OWP <- 1
  Delay_us(14);                //delay 14 uS
  if(Pin_OWP(m))               //если OWP = 0, то ошибка
  {
    Delay_us(52);              //delay 52 uS
    if(!Pin_OWP(m))            //если OWP = 1, то ошибка
    {
      __restore_interrupt(si); //восстанавление прерываний
      Delay_us(250);           //delay 250 uS
      if(Pin_OWP(m))           //если OWP = 0, то ошибка
      {
        Present[n] = 1;        //если ошибок нет, термометр присутствует
      }
    }
  }
  __restore_interrupt(si);     //восстанавление прерываний в случае ошибки
}

//---------- Запись/чтение байта по однопроводной шине: ----------

char TByte(char n, char dat)
{
  char res;
  char m = Masks[n];
  for(char i = 0; i < 8; i++)
  {
    res = res >> 1;
    if(TBit(m, dat & 1)) res |= 0x80;
     else res &= ~0x80;
    dat = dat >> 1;
  }
  return(res);
}

//---------- Запись/чтение бита по однопроводной шине: ----------

bool TBit(char m, bool b)
{
  char si;
  si = __save_interrupt();
  __disable_interrupt();       //запрещение прерываний
  Port_OWP_0(m);               //OWP <- 0
  Delay_us(2);                 //delay 2 uS
  if(b) Port_OWP_Z(m);         //bit = 1, OWP <- 1
  Delay_us(13);                //delay 13 uS
  bool owp = Pin_OWP(m);       //чтение порта
  Delay_us(45);                //delay 45 uS
  Port_OWP_Z(m);               //OWP <- 1
  __restore_interrupt(si);     //восстанавление прерываний
  Delay_us(2);                 //delay 2 uS
  return(owp);
}

//---------- Вычисление контрольной суммы: ----------

void Do_Crc(char b, char *crc)
{
  for(char i = 0; i < 8; b = b >> 1, i++)
    if((b ^ *crc) & 1) *crc = ((*crc ^ 0x18) >> 1) | 0x80;
     else *crc = (*crc >> 1) & ~0x80;
}

//---------- Чтение температуры: ----------

int Therm_GetT(char ch)
{
  if(ch < CHANNELS)
    return(Temp[ch]);
      else return(0);
}