/*********************************************************************
*  PIC32MX 波形発生
*	DMAでメモリから直接I/Oへ転送しD/Aコンバータを制御
*	DMA転送8MHz　　出力波形最高周波数160kHz
*
* 140130：Original/ Mr.Gokan
*         Modified/ N.Ishii 
*********************************************************************/
#include <plib.h>       /* PIC32 peripheral library */

//  コンフィギュレーション設定
//  CPU=80<Hz Peri=40MHz, HS+PLL, Divider=1/2,  PLL=20x,  WDT=Off
#pragma config FNOSC = PRIPLL, POSCMOD = HS, FPLLIDIV = DIV_2
#pragma config FPLLMUL = MUL_20, FPBDIV = DIV_1, FPLLODIV = DIV_1
#pragma config FWDTEN = OFF, OSCIOFNC = ON, ICESEL = ICS_PGx1

// 定数定義
#define	SYS_FREQ 80000000		// Fcy

/***** LCD関連設定 ******/
#define	LCD_DATA LATB		// ４ビットデータの出力ポート
#define	LCD_RS LATBbits.LATB10	// RS信号
#define	LCD_E LATBbits.LATB11	// E(STB)信号

void delay_us(int usec);
void delay_ms(int msec);
void lcd_out(char code, char flag);
void lcd_data(char asci);
void lcd_cmd(char cmd);
void lcd_clear(void);
void lcd_init(void);
void lcd_str(const char *str);

#include "LCD_Lib1.c"

// 内部関数プロトタイピング
void itostring(char digit, unsigned int data, char *buffer);
void ftostring(int seisu, int shousu, float data, char *buffer);

// 液晶表示器メッセージ定数
const char MsgStart[] = "Start!";
char MsgData1[] = "Width=xxxxxx.xus";		// position=6
char MsgData2[] = "Freq=xxxxxx.x Hz";		// position=5
char MsgRes[]   = "Resolution = xxx";		// position=13

// 波形データ（最大256バイト以下) 
static unsigned char Pattern[256];

// グローバル変数定義
int i, dmaChn, Width, MaxRes, WaveKind, Flag;
float Pulse, Freq;

/**************** 割り込み処理 *********************/
/******************************************
*  INT0割り込み処理（ロータリエンコーダ）
*
*  RE-B相の立下りエッジによる外部トリガ
******************************************/
void __ISR(3, ipl2) INT0_Handler(void)
{

	if(PORTFbits.RF5 == 1){			// 左右回転方向（RE-A相）チェック
		if(Width > 5000)
			Width += 1000;
		if(Width > 500)			// 左回転周波数ダウン
			Width += 100;		// 低周波ではステップ大きく
		else
			Width++;
		if(Width > 32500)		// 上限チェック
			Width = 32500;
	}
	else{						// 右回転周波数アップ
		if(Width >= 5000)
			Width -= 1000;
		if(Width >= 500)
			Width -= 100;		// 低周波ではステップ大きく
		else
			Width--;
		if(Width < 4)			// 下限チェック
			Width = 4;
	}
	while(PORTFbits.RF6 == 0);		// RE-B相が、Lowの間、待つ

	Flag = 1;						// 波形更新フラグオン
	mINT0ClearIntFlag();			// 割り込みフラグクリア	
}

/******************************************
*  INT1割り込み処理（SW5)
*  波形種別切替制御
******************************************/
void __ISR(7, ipl3) INT1Handler(void)
{
	WaveKind++;				// 波形指定更新
	if(WaveKind > 5)			// 5種類で循環
		WaveKind = 0;
	lcd_clear();				// LCD消去

	/**** 液晶表示器に波形種別表示 ******/
	switch(WaveKind){	
		case 0: lcd_str("Sine Wave");
				break;
		case 1: lcd_str("Rectangular Wave");
				break;
		case 2: lcd_str("Triangle Wave");
				break;
		case 3: lcd_str("Saw Wave");
				break;
		case 4: lcd_str("User Define1");
				break;
		case 5: lcd_str("User Define2");
				break;
		default:lcd_str("Wave = ?????");
	}
	delay_ms(800);				// 0.8秒待ち表示確認

//	while(PORTDbits.RD9 == 0);	// DAチャンネル設定スイッチオンが押されている間は待つ（後閑氏コメントを直した）
								// RD9のSWは未使用にしたので、この記述は必要ないくなった（N.Ishiiコメント）

	Flag = 1;					// 波形更新フラグオン
	mINT1ClearIntFlag();		// 割り込みフラグクリア
}

/*
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//  INT2割り込み処理（SW3)
//  D/Aチャネル切替制御
//  ※　D/Aチャンネルは、B側しか使わないので、このサブルーチンは不要、コメントアウトした
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void __ISR(11, ipl3) INT2Handler(void)
{
	lcd_clear();						// LCD消去
	if(PORTGbits.RG6 == 0){				// チャネル切替
		LATGbits.LATG6 = 1;
		lcd_str("Select Channel B");	// B側切替表示
	}
	else{
		LATGbits.LATG6 = 0;
		lcd_str("Select Channel A");	// A側切替表示
	}
	delay_ms(800);						// 表示確認待ち

	while(PORTDbits.RD10 == 0);			// 分解能設定スイッチオンが押されている間は待つ（後閑氏コメントを直した）

	Flag = 1;							// 波形更新フラグオン
	mINT2ClearIntFlag();				// 割り込みフラグクリア		
}
*/
		
/****************************************************************************
*  INT2割り込み処理（SW4)
*  分解能の設定制御　最高分解能は255
*  ※　DAチャンネル固定変更に伴い、INT2のSW割付を変更した（N.Ishiiコメント）
*****************************************************************************/
//void __ISR(15, ipl3) INT3Handler(void)
void __ISR(11, ipl3) INT2Handler(void)
{
	lcd_clear();							// LCD消去
	if(MaxRes == 20)
		MaxRes += 30;						// 分解能+50
	else
		MaxRes += 50;
	if(MaxRes > 250)						// 250分解能を超えたか？
		MaxRes = 20;
	itostring(3, MaxRes, MsgRes+13);		// 分解能を文字変換
	lcd_str(MsgRes);						// LCDに表示
	delay_ms(800);						// 表示確認待ち

//	while(PORTDbits.RD11 == 0);	// スイッチオンの間待つ（後閑氏コメント）
					// RD11のSWは未使用（未接続）なので、この記述は必要ない（N.Ishiiコメント）

	Flag = 1;							// 波形更新フラグオン
//	mINT3ClearIntFlag();					// 割り込みフラグクリア
	mINT2ClearIntFlag();
}

/****************** メイン関数 ************************/
int main(void)
{
	/**** システム設定  ****/
	SYSTEMConfigPerformance(80000000);	// システム最速化
	mJTAGPortEnable(DEBUG_JTAGPORT_OFF);	// JTAGを無効化

	/***** I/O入出力モード設定 *******/
	mPORTBSetPinsDigitalOut(0xFFFF);	// LCD,LED
	mPORTCSetPinsDigitalIn(0xF000);		// NC
	mPORTDSetPinsDigitalOut(0x00FF);	// D/S CS
	mPORTDSetPinsDigitalIn(0xFF00);		// Sw1-3
	mPORTESetPinsDigitalOut(0xFFFF);	// D/A
	mPORTFSetPinsDigitalIn(0x0064);		// Rotally
	mPORTFSetPinsDigitalOut(0x0093);	// SW,D/A
	mPORTGSetPinsDigitalOut(0xFFFF);	// D/A

	/// DAC入力データ10bitの内、下位2bit（DB0(RF0), DB1(RF1))は未使用、
	/// 上位8bitのみでCODE入力するため、下位2bitは、'0'にFIX
	/// ちなみに、後閑氏のオリジナルソースには、下位2bitをFIXする記述はどこにもなかった
	LATFbits.LATF0 = 0;	// DB0
	LATFbits.LATF1 = 0;	// DB1

	/******* DMA初期設定 *******/
	/* AUTOで自動繰り返し、起動トリガをタイマ3割り込み */	
	DmaChnOpen(dmaChn, 0, DMA_OPEN_AUTO);
	DmaChnSetEventControl(dmaChn, DMA_EV_START_IRQ(_TIMER_3_IRQ));

	/**** 出力コンペア初期設定　*****/
	// PORT-Eに出力されたデータを、D/Aへ入力させるために、DAC-CS信号が必要
	// そこで、T3と連携している出力コンペア・モジュールを使って、
	// T3カウントの途中で、CS（OC5/RD4）に、1パルス出力されるように設定する
	OpenOC5(OC_ON | OC_TIMER_MODE16 | OC_TIMER3_SRC | OC_CONTINUE_PULSE | OC_LOW_HIGH, 0x2, 0x6);

	/// D/AチャネルA側選択→　D/Aチャンネルは、B側しか使わないのでコメントアウトした
	/// 尚、ハード的に、DAC_A/Bピンを、'Hi'にし、B側セレクト固定にした
//	LATGbits.LATG6 = 0;
	
	/**** システム変数初期化  *****/
	dmaChn = 0;		// DMAチャネル0を使用
	Width = 4;		// 出力パルス幅最高に初期設定
	MaxRes = 200;		// 最大分解能初期設定
	Flag = 1;		// 波形更新フラグオン
	WaveKind = 0;		// 波形種別正弦波初期設定

	/**** 液晶表示器の初期化と開始メッセージ表示　*****/
	lcd_init();
	lcd_str(MsgStart);

/*
	/// スイッチ割り込み許可（後閑氏オリジナル設定）
	ConfigINT0(EXT_INT_ENABLE | FALLING_EDGE_INT | EXT_INT_PRI_2);
	ConfigINT1(EXT_INT_ENABLE | RISING_EDGE_INT | EXT_INT_PRI_3);
	ConfigINT2(EXT_INT_ENABLE | RISING_EDGE_INT | EXT_INT_PRI_4);
	ConfigINT3(EXT_INT_ENABLE | RISING_EDGE_INT | EXT_INT_PRI_5);
*/
	/// スイッチ割り込み許可（割込みレベル修正と、SW割付変更：140130 N.Ishii）
	ConfigINT0(EXT_INT_ENABLE | FALLING_EDGE_INT | EXT_INT_PRI_2);	// RE-B相の立下りエッジによる外部トリガ
	ConfigINT1(EXT_INT_ENABLE | RISING_EDGE_INT | EXT_INT_PRI_3);	// SW5：波形種別選択SW：立上りエッジによる外部トリガ

	// INT2は、DMAチャンネル選択SW4が割付られていたが、未使用とした為、
	// 元々INT3に割付けられていた分解能設定SWの外部割込みに変更した
	// 従って、ConfigINT3の記述は削除した
	ConfigINT2(EXT_INT_ENABLE | RISING_EDGE_INT | EXT_INT_PRI_3);	// SW4：分解能設定SW：立上りエッジによる外部トリガ
			
	/// 割り込みフラグクリア
	mINT0ClearIntFlag();
	mINT1ClearIntFlag();
	mINT2ClearIntFlag();

//	mINT3ClearIntFlag();			// 割り込みフラグクリア→上記の理由でコメントアウト（INT3未使用）
	
	INTEnableSystemMultiVectoredInt();	// 割り込み許可

	/********************** メインループ ***********************/
	while(1)
	{
		if(Flag == 1)						// 波形更新フラグオンか？
		{		
			/***** 波形データ生成 ****/
			switch(WaveKind)				// 波形種別で分岐し波形データ生成
			{
				case 0:					// 正弦波
					for(i=0; i<MaxRes; i++)
						Pattern[i] = (char)(128 + 128 * sinf(i*6.28/MaxRes));	
					break;
				case 1:					// 矩形波
					for(i=0; i<MaxRes/2; i++)
						Pattern[i] = 0;
					for(i=MaxRes/2; i<MaxRes; i++)
						Pattern[i] = 255;
					break;						
				case 2:					// 三角波
					for(i=0; i<MaxRes/2; i++)
						Pattern[i] = (char)(255 * 2*i/MaxRes);
					for(i=MaxRes/2; i<MaxRes; i++)
						Pattern[i] = (char)(255 * 2*(MaxRes-i)/MaxRes);
					break;
				case 3:					// 鋸状波
					for(i=0; i<MaxRes; i++)
						Pattern[i] = (char)(255 * i/MaxRes);
					break;
	
				case 4:					// 合成波
					for(i=0; i<MaxRes; i++)
						Pattern[i] = (char)(128+64*sinf(i*6.28/MaxRes)+
										64*sinf(2*i*6.28/MaxRes));
					break;
				case 5:					// 合成波
					for(i=0; i<MaxRes; i++)
						Pattern[i] = (char)(128+42*sinf(i*6.28/MaxRes)+
										42*sinf(2*i*6.28/MaxRes)
										+42*sinf(3*i*6.28/MaxRes));
					break;				
				default:					// 正弦波
					for(i=0; i<MaxRes+1; i++)
						Pattern[i] = (char)(128 + 128 * sinf(6.28*i/MaxRes));
					break;
			}

			/***** タイマ3初期設定 ****/
			OpenTimer3(T3_ON | T3_SOURCE_INT | T3_PS_1_1, 2*Width+1);

			/** DMA転送設定　From、To、サイズ、転送単位 ***/
			DmaChnSetTxfer(dmaChn, Pattern, (void*)&LATE, MaxRes, 1, 1);		
			DmaChnEnable(dmaChn);					// DMA開始
			mPORTBToggleBits(BIT_3);
			Flag = 0;						// 波形更新フラグオフ

			/***** 液晶表示器への周波数表示 ******/
			Pulse = 0.0125*(2*Width+2)*MaxRes;		// usec
			Freq = 1000000/Pulse;				// 周波数に変換
			ftostring(6, 1, Pulse, MsgData1+6);		// 文字列に変換
			ftostring(6,	1, Freq, MsgData2+5);		// 文字列に変換
			lcd_cmd(0x80);					// 1行目表示
			lcd_str(MsgData1);				// パルス幅表示
			lcd_cmd(0xC0);					// 2行目表示
			lcd_str(MsgData2);				// 周波数表示
		}
	}
}

/*****************************************
*   数値から文字列に変換
*****************************************/
void itostring(char digit, unsigned int data, char *buffer)
{
	char i;
	buffer += digit;			//文字列の最後
	for(i=digit; i>0; i--) {		//最下位桁から上位へ
		buffer--;			//ポインター１
		*buffer = (data % 10) + '0';	//その桁数値を文字にして格納
		data = data / 10;		//桁-1
	}
}

/****************************************
*   Floatから文字列へ変換
* 　合計有効桁は8桁以下とすること
****************************************/
void ftostring(int seisu, int shousu, float data, char *buffer)
{
	int i;
	long dumy;

	if(shousu != 0)					//小数部桁ありか
		buffer += seisu+shousu+1;		//全体桁数＋小数点
	else						//小数部桁なしのとき
		buffer += seisu + shousu;		//全体桁数のみ
	buffer--;					//配列ポインタ-1
	for(i=0; i<shousu; i++)				//小数部を整数に変換
		data = data * 10;			//１０倍
	/// dumyがオーバーフローすると変換不可(８桁が限界)
	dumy = (long) (data + 0.5);			//四捨五入して整数に変換
	for(i=shousu; i>0; i--)	{			//小数桁数分繰り返し
		*buffer =(dumy % 10)+'0';		//数値を文字に変換格納
		buffer--;				//格納場所下位から上位へ
		dumy /= 10;				//次の桁へ
	}
	if(shousu != 0) {				//小数桁0なら小数点なし
		*buffer = '.';				//小数点を格納
		buffer--;				//ポインタ-1
	}
	for(i=seisu; i>0; i--) {			//整数桁分繰り返し
		*buffer = (dumy % 10)+'0';		//数値を文字に変換格納
		buffer--;				//ポインタ-1
		dumy /= 10;				//次の桁へ
	}
	i = 0;						// ブランキング処理
	buffer++;
	while((i<seisu)&&(*buffer == '0'))		// 上位桁が0の間
	{
		*buffer = ' ';				// ブランクに変換
		buffer++;
		i++;
	}
}