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* DDS_AD9833_Test_2
*
* 中華製の「GAOHOU_AD9833 DDS モジュール」を試す。その2
* マスタークロック：25MHz
*
* ＜操作仕様＞
*　�@　Step SW（SW3）により可変ステップを設定
*　　　SWを押す毎に、1, 10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000Hzの、7種類の
*      可変ステップを選択する。
*　�A　RE（ロータリエンコーダ：手持ちのノンクリックタイプ使用）により、�@で設定されたステップで
*      出力周波数を可変する。
*
* ＜その他仕様＞
*　�@　出力周波数範囲= 1Hz〜　10MHz（デフォルトは、1000Hz）
*　�A　Step周波数のデフォルト= 1Hz
*　�B　液晶表示デザイン
*      0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
*     ---------------------------------
*      F r q   =   x x x x x x x x H z
*      S t e p =     x x x x x x x H z 
*     ---------------------------------
*
* LCD unlook busy : not switch direction (write fixed)
*
* CPU PIC24FJ64GA002
*
* Condition:
* 8MHz Internal RC oscillator, 4x PLL (8MHzx4= 32MHz)
* Fcy=32MHz/2=16MHz, Tcy=62.5ns
*
* 2018/10/23
* 作成：N.Ishii
***************************************************************************/
#include "p24FJ64GA002.h"
#include "LCD_Lib3.h"

// Set Configuration Word 1
_CONFIG1
(
	JTAGEN_OFF &		// JTAG Port: OFF
	GCP_OFF &		// Code Protect:　OFF
	GWRP_OFF &		// Write Protect：OFF
	BKBUG_OFF &		// Background Debug: OFF
	COE_OFF &		// Clip On Emulation: OFF 
	ICS_PGx1 &		// Select ICD Pin: EMUC/EMUD-> PGC1/PGD1 For Common Use
	FWDTEN_OFF		// WDT: OFF 
)

// Set Configuration Word 2
_CONFIG2
( 
	IESO_OFF &	// 2 Speed Start Up: OFF
	FNOSC_FRCPLL &	// 8MHz Internal RC oscillator, 4x PLL-> 8MHzx4=32MHz
	FCKSM_CSDCMD &	// Change Clock Control: OFF　Clock Monitor: OFF
	OSCIOFNC_ON &	// OSCO/RA3 function: Used RA3（外部OSCを使う時は、OSCIOFNC_OFFと記述）
	IOL1WAY_OFF &	// RP Register Protection: Unlimited Writes To RP Registers
	I2C1SEL_PRI &	// I2C1 pins Select: Use Primary I2C1 pins
	POSCMOD_NONE	// Oscillator Selection: Primary disabled
)

/// DDSコントロールポート定義
#define DDS_FSYNC LATBbits.LATB4    // AD9834 sync
#define DDS_SCLK  LATAbits.LATA4    // AD9834 clock
#define DDS_SDATA LATBbits.LATB5    // AD9834 data

#define SW1 PORTBbits.RB0	// Step SW
#define SW2 PORTBbits.RB1	// 未使用

/// ロータリエンコーダー
#define RE_A PORTBbits.RB6
#define RE_B PORTBbits.RB7

/// Message
// 可変メッセージ
char MsgFrq[] = "Frq = xxxxxxxxHz";

// 固定メッセージ
char MsgDefFrq[] = "Frq = 00001000Hz";

char MsgS1[] = "Step = 0000001Hz";
char MsgS10[] = "Step = 0000010Hz";
char MsgS100[] = "Step = 0000100Hz";
char MsgS1K[] = "Step = 0001000Hz";
char MsgS10K[] = "Step = 0010000Hz";
char MsgS100K[] = "Step = 0100000Hz";
char MsgS1M[] = "Step = 1000000Hz";

unsigned long FrqSet= 1000;
unsigned long StepSet= 1;

char ChangeFlag= 0;
char SwCount= 1;

/// 関数プロトタイプ宣言
void dds_dataset(unsigned long data, unsigned int bt);
void freq_to_serial(unsigned long f);
void ltostring(char digit, unsigned long data, char *buffer);

/****************************************************************
* 割込み処理関数（RE_A状態変化割込み）
* A相の立下りを基準に、B相のレベルを読込んで回転方向を判断
*
*＜説明＞
* 電源ON時に、何もしなくてもRE出力が、立上る（両接点オープン時）
* ことがあるので、A相の立上りで割込みが入ってしまう。
* 電源ON時に、何もしなくてもRE出力が、Lo（両接点クローズ時）
* の場合は、立下がることはないので余分な割込みは入らない。
* そのために、A相の立下りを基準に、判断している。
*****************************************************************/
void __attribute__((interrupt, no_auto_psv)) _CNInterrupt(void)
{
	IFS1bits.CNIF = 0;      // Clear CN Interrupt Flag

	/// Cheak SW ON: SW1(SKIP) or SW2(BOOST)
	delay_ms(5);

	if (!RE_A) {      // A相の割込みが入った時、A相が、Loか？（つまり立下りか？）
		if(RE_B) {	// 時計回り（B相が、Hi）だったら、インクリメント
			FrqSet += StepSet;
			if(FrqSet > 10000000) FrqSet= 10000000;
		}
		else {	/// 反時計回り（B相が、Lo）だったら、ディクリメント
			FrqSet -= StepSet;
			if(FrqSet < StepSet) FrqSet= StepSet;
		}
		ChangeFlag= 1;
	}
}

/*****************
* メイン関数
******************/
int main(void)
{
	CLKDIV= 0;		// クロック分周 1:1
	AD1PCFG= 0xFFFF;   	// 全ポートをディジタルに指定

	/// ポートの入出力モード設定
	TRISA= 0xFFE6;		// RA4：SCLK OUT, RA3：赤LED, RA2-1：NOT USED IN, RA0：SCLK_OUT  141224
	TRISB= 0x03CF;		// RB15-12：D7-4_OUT, RB11：RS_OUT, RB10：STB_OUT, 
				// RB9,8：未使用IN, RB6：RE-A_IN, RB7：RE-B_IN
				// RB5：SDATA_OUT, RB4：FSYNC_OUT, RB3-2：NOT USED IN, RB1-0：SW2：未使用、SW1：STEP SW

	/// LED消灯
	LATAbits.LATA3= 1;	// 赤

	/// 内部プルアップ設定
	CNPU1= 0x0030;		// RB1(CN4)：SW2, RB0(CN5)：SW1
	CNPU2= 0x01E0;		// RB6(CN24)：RE-A, RB7(CN23)：RE-B, RB8(CN22)：未使用,RB9(CN21)：未使用

	/// 状態変化割込み設定
	CNEN2 = 0x0100;   // Valid RE-A：CN24
	IPC4bits.CNIP = 5;
	IEC1bits.CNIE = 1; //Enable SW INT

	/// DDS初期化の前に、MCLKが安定するまでの待機時間を追加
	delay_ms(100);

	/// DDS制御信号レベル初期化と、DDSリセットコマンド転送
	DDS_FSYNC= 1;	// FSYNC（CS）は、アクティブローなので、待機時は、'1'
	DDS_SCLK= 1;	// AD9834は、立下りエッジ読込みなので、待機時は、'1'
	DDS_SDATA= 0;	// DATAは、'0'待機

	/// DDS RESET
	dds_dataset(0x0100, 16);	// RESET ON

	/// 開始メッセージ出力
	lcd_init();		// LCD初期化
	lcd_clear();		// 全消去

	/// デフォルト液晶表示
	lcd_str(MsgDefFrq);	// 1行目に出力周波数設定表示
	lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
	lcd_str(MsgS1);	// 2行目にスキップ周波数設定表示

	freq_to_serial(1000);	// デフォルトDDS出力= 1000Hz

	/// Main Loop
	while(1) {
		/// SW1（STEP SW）読込み
		delay_ms(10);	// チャッタ回避

		if(!SW1) {
			++SwCount;
			if(SwCount > 7) SwCount= 1;

			lcd_cmd(0xC0);
			switch(SwCount){
				case 1: StepSet= 1;
						lcd_str(MsgS1);
						break;
				case 2: StepSet= 10;
						lcd_str(MsgS10);
						break;
				case 3: StepSet= 100;
						lcd_str(MsgS100);
						break;
				case 4: StepSet= 1000;
						lcd_str(MsgS1K);
						break;
				case 5: StepSet= 10000;
						lcd_str(MsgS10K);
						break;
				case 6: StepSet= 100000;
						lcd_str(MsgS100K);
						break;
				case 7: StepSet= 1000000;
						lcd_str(MsgS1M);
						break;
				default:;
						break;
			}
			while(!SW1);	// SWリリース待ち（Hiになるまで待つ）
		}

		if(ChangeFlag) {
			/// DDS出力
			freq_to_serial(FrqSet);

			/// 変数FrqSetの値を、液晶の1行目に表示
			ltostring(8, FrqSet, MsgFrq + 6);
			lcd_cmd(0x80);
			lcd_str(MsgFrq);

			ChangeFlag= 0;
		}
	}
}

/**************************************************************************
* serial data send (MSB first)
* 16ビット（bt=16で指定）SPI転送
* AD9833は、SCLKの立下りエッジでデータを読込む　（規格：SCLK=40MHzmax）
****************************************************************************/
void dds_dataset(unsigned long data, unsigned int bt)
{
	unsigned int i;

	DDS_FSYNC = 0;

	for(i = bt; i > 0 ; i--) {
		DDS_SDATA = (data >> (i - 1)) & 0x00000001;
		DDS_SCLK = 0; 
		DDS_SCLK = 1; 
	}
	DDS_FSYNC = 1;
}

/********************************************************************
* AD9833 DDS control (frequency to serial code)
* 希望の出力周波数：fから、シリアルコードを算出し、シリアル転送する。
*********************************************************************/
void freq_to_serial(unsigned long  f)
{
	unsigned long msb, lsb;
	unsigned long data;

	data = (unsigned long)(((float)f) / (25000000.0 / (1024.0*1024.0*256.0)));	// Fmclk/2^28をフロートで計算し、結果を32bit整数型にキャスト

	msb = (data >> 14) + 0x4000;	// 上位14bit送信データ＋4000H（周波数レジスタアドレス指定（b15=0.b14=1）：FREQ0レジ）を、msbにセット
	lsb = (data & 0x00003fff) + 0x4000;// 下位14bit送信データ＋4000H（周波数レジスタアドレス指定（b15=0.b14=1）：FREQ0レジ）を、lsbにセット

	dds_dataset(0x2000, 16);	//// 制御ビットへの書込み（b15=0.b14=0）
					/// b13：B28='1'：2つの連続した16bit転送で完全なコントロールワードをロード
					/// 以下の、b8,5,1=0 設定でサイン波出力
					// b8：RESET='0'：解除
					// b5：OPBITEN='0'：DACが、VOUTに接続される
					// b3：DIV2='0'：OPBITEN='0'の時は、このビットは関係なくなる
					// b1：MODE='0'：上記条件の場合、サイン波出力（b1：MODE='1'で、三角波出力）

//	dds_dataset(0x2028, 16);	// 矩形波出力：DACデータのMSB出力確認のため

	dds_dataset(lsb, 16);		// lsb転送（下位14ビットの周波数レジスタ0のデータを、b15,14のコントロールビットと共に転送）
	dds_dataset(msb, 16);		// msb転送（上位14ビットの周波数レジスタ0のデータを、b15,14のコントロールビットと共に転送）

	dds_dataset(0xC000, 16);	// 位相レジスタ初期化：0
}

/********************************************************
* Numerical Value-> Ascci Convert (long)
*********************************************************/
void ltostring(char digit, unsigned long data, char *buffer) {
	char i;
	buffer += digit;		// 最後の数字位置
	for(i=digit; i>0; i--) {	// 変換は下位から上位へ
		buffer--;
		*buffer = (data % 10) + '0';	// ASCIIへ
		data = data / 10;		// 次の桁へ
	}
}