/************************************************************************
* MAX7219_8x8LedMatrix2_Scroll_TEST：
* 8x8Ledモジュール2個を、カスケード接続し、スクロール実験を行う。
*
* 参考資料：トラ技 2007年8月号 山口晶大氏の記事
* 8x8 LEDマトリックス・モジュール：M7SEGX1R-7219B"aitendo"
*
* PIC18F14K50
* 8MHz 内部クロックをPLLで4倍し32MHzクロックにて動作
* Tcy= 1/(32M/4)= 125nS
*
* 初期作成日：2020/1/7 N.Ishii
* 更新年月日：2020/1/9
*************************************************************************/
#include <xc.h>

#pragma config FOSC   = IRC, PLLEN  = ON,  FCMEN  = OFF
#pragma config IESO   = OFF, USBDIV = OFF, CPUDIV = NOCLKDIV
#pragma config PWRTEN = OFF, BOREN  = OFF, WDTEN  = OFF
#pragma config HFOFST = OFF, MCLRE  = ON
#pragma config STVREN = ON,  BBSIZ  = OFF, LVP    = OFF
#pragma config XINST  = OFF
#pragma config CP0    = OFF, CP1    = OFF, CPB    = OFF
#pragma config WRT0   = OFF, WRT1   = OFF, WRTB   = OFF, WRTC   = OFF
#pragma config EBTR0  = OFF, EBTR1  = OFF, EBTRB  = OFF

#define _XTAL_FREQ 32000000

/// MAX7219 SPIピン定義
#define LOAD_PIN_Hi LATCbits.LATC7 = 1
#define LOAD_PIN_Lo LATCbits.LATC7 = 0

#define CLK_PIN_Hi LATCbits.LATC0 = 1
#define CLK_PIN_Lo LATCbits.LATC0 = 0

#define DATA_PIN_Hi LATCbits.LATC6 = 1
#define DATA_PIN_Lo LATCbits.LATC6 = 0

#define LED LATCbits.LATC2		// デバッグLED

unsigned long ScrollBuff[8]= {0x00001C18, 0x00002224, 0x00004042, 0x00004042, 0x0000404A, 0x00002224, 0x00001C1A, 0x00000000};// "    CQ"
unsigned int DispBuff[8];

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

//******************* プロトタイプ ***********************************
void Send_x2_MAX7219(unsigned char adrs, unsigned char HiData, unsigned char LoData);
void delay_ms(int ms);

/*****************
* メイン関数
******************/
void main(void)
{
	char i, j, loop;
	char carry_flag=  0;;

	OSCCON = 0b01100000;       // 内部クロック8Mhz x　PLL4

	UCONbits.USBEN = 0;	// USBは使用しない

	/// アナログ入力と併用の、RB4,5に該当する
	/// ANSELxビットを'0'にリセット、デジタルピンとして使用する
	ANSELHbits.ANS10 = 0;	// RB4 digital input
	ANSELHbits.ANS11 = 0;	// RB5 digital input

	TRISA= 1;	// RA is Input（今回は未使用）
	TRISB= 0b11110000;	// RB4-7 is Input
	TRISC= 0;		// RC is Output：RC0=CLK, RC6=DATA, RC7=LOAD(CS))

	/// 内部プルアップ設定
	INTCON2bits.RABPU = 0;    // プルアップ許可（これが無いとプルアップされない）
	WPUB = 0b11110000;	// RB4-7 is Pull-Up

	LED= 0;		// デバッグLED 消灯

	/// SPIピンの初期化
	LOAD_PIN_Hi;
	CLK_PIN_Lo;

	/// MAX7219初期化：上位桁・下位桁共に同じパラメータを書込む。
	Send_x2_MAX7219(0x0F, 0, 0);      // display test reg - normal operation
	for (i=1; i <= 8; ++i) Send_x2_MAX7219(i, 0, 0);	// clear data reg
	Send_x2_MAX7219(0x09, 0, 0);      // decode moode reg - no decode
	Send_x2_MAX7219(0x0A, 0x0F, 0x0F);      // intensity reg - maximum brightness
 	Send_x2_MAX7219(0x0B, 0x07, 0x07);      // scan limit reg - 8digit
 	Send_x2_MAX7219(0x0C, 0x01, 0x01);      // shutdown reg - normal operation -> Scan Start

	/// MAIN LOOP
	while(1) {
		/// 最初の16回は、スクロールバッファを左シフトしながら、
		/// その結果を表示バッファにコピーし表示
		for (loop=0; loop < 16; loop++) {
			for (i=0; i < 8; i++) {
				ScrollBuff[i] <<= 1;
				DispBuff[i]= (unsigned int)(ScrollBuff[i] >> 16);
			}
			for (i=0; i<8; i++) Send_x2_MAX7219(i+1, (unsigned char)(DispBuff[i] >> 8),(unsigned char)(DispBuff[i] & 0x00FF));
			delay_ms(1000);
		}

		/// 以降16回は行毎に、キャリーをチェックしキャリーが立っていたらローテート用のデータに変換しながら循環表示
		for (loop=0; loop < 16; loop++) {
			for (i=0; i<8; i++) {
				if ((ScrollBuff[i] & 0x80000000) == 0x80000000) carry_flag= 1;// シフト前に、msbをチェックし、'1'だったらキャリーを立てておく。
					ScrollBuff[i] <<= 1;
				if (carry_flag == 1) {
					ScrollBuff[i] |= 0x00000001;    // シフト前のmsbが、'1'の場合：シフト後のlsbを強制的に、'1'にする（ローテート）
					carry_flag= 0;
				}
				DispBuff[i]= (unsigned int)(ScrollBuff[i] >> 16);
			}
			for (i=0; i<8; i++) Send_x2_MAX7219(i+1, (unsigned char)(DispBuff[i] >> 8),(unsigned char)(DispBuff[i] & 0x00FF));
			delay_ms(1000);
		}
		/// 初期状態のブランク表示に戻っている。
	}	///　最初に戻って繰り返す
}
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

/******************************************************************
* MAX7219へのデータ送信（2個カスケード接続専用関数）
*
* ＜引数＞
* adrs：レジスタ・アドレス（共通）
* HiData：上位桁ledの表示データ
* LoData：下位桁ledの表示データ
*******************************************************************/
void Send_x2_MAX7219(unsigned char adrs, unsigned char HiData, unsigned char LoData) {
	char i, j;
	unsigned char data;
	unsigned char adrs_temp;

	adrs_temp= adrs;

	LOAD_PIN_Lo;

	for (j=0; j<2; ++j) {
		if (j == 0) data= HiData;
		else {
			data= LoData;
			adrs= adrs_temp;
		}

		// write address
		for (i=0; i<8; ++i) {
			__delay_us(1);
			CLK_PIN_Lo;
			__delay_us(1);
			if (0x80 <= adrs) {	// send address bit
				DATA_PIN_Hi;
			} else {
				DATA_PIN_Lo;
			}
			adrs=adrs << 1;		// shift address bits
			__delay_us(1);
			CLK_PIN_Hi;
		}

		// write data
		for (i=0; i<8; ++i) {
			__delay_us(1);
			CLK_PIN_Lo;
			__delay_us(1);
			if (0x80 <= data) {	// send data bit
				DATA_PIN_Hi;
			} else {
				DATA_PIN_Lo;
			}
			data=data << 1;		// shift data bits
			__delay_us(1);
			CLK_PIN_Hi;
		}
	}
	__delay_us(1);
	LOAD_PIN_Hi;
	__delay_us(1);
	CLK_PIN_Hi;
	__delay_us(1);
}

/*****************************************************
* mS 単位の遅延
******************************************************/
void delay_ms(int ms){
	while(ms-- > 0)__delay_ms(1);
}