/***********************************************************************
* DDS_AD9834_Test
*
* Strawberry Linux社の「AD9834 小型 DDS モジュールキット」を試す。
*
* 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
*
* 2015/1/16（コメント整理の6MHzでの最終版）
* 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

char FSW;
char SQ= 0;	// 設定シーケンスNo.
char OldTemp;	// 1つ前の、FSWの値

/// 関数プロトタイプ宣言
void dds_dataset(unsigned long data, unsigned int bt);
void freq_to_serial(float f);
void FrqRegSet(void);

void AD9834_PowerUp(void);

/*****************
* 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, 
						// RB9-6：FSW-8,4,2,1_IN, RB5：SDATA_OUT, RB4：FSYNC_OUT, RB3-2：NOT USED IN, RB1-0：SW2、SW1

	/// LED消灯
	LATAbits.LATA3= 1;	// 赤

	/// 内部プルアップ設定
	CNPU1= 0x0003;		// RB1(CN4)：SW1, RB0(CN5)：SW2
	CNPU2= 0x01E0;		// RB6(CN24)：FSW-1,RB7(CN23)：FSW-2,RB8(CN22)：FSW-4,RB9(CN21)：FSW-8

	/// オープンドレイン出力設定
	ODCA= 0x0010;		// RA4：SCLK  131224
	ODCB= 0x0030;		// RB4：FSYNC, RB5：SDATA

	/// 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

	/// AD9834 Power Up
	AD9834_PowerUp();	

	/// 開始メッセージ出力
	lcd_init();		// LCD初期化
	lcd_clear();		// 全消去
	lcd_str("DDS AD9834 Test");	// タイトル1行目表示


	/// Main Loop
	while(1) {
		FSW= (~PORTB & 0x03C0) >> 6;	// Read Decimal Dip SW（出力周波数選択ディップSW読込み）

		switch(SQ){
			case 0: //// 電源投入後、1回目の、Fレジ設定転送
				OldTemp= FSW;
				FrqRegSet();
				SQ= 1;
				break;
			
			case 1: //// 2回目以降の、Fレジ設定転送
				if(FSW != OldTemp){	// FSWの設定を変えた時のみ、Fレジ更新
					OldTemp= FSW;
					AD9834_PowerUp();	// 設定を変更した場合もパワーアップが必要。これがないと更新しない時がある。
					FrqRegSet();
				}
				break;

			default:;
				break;
		}
	}
}

/**************************************************************************
* serial data send (MSB first)
* 16ビット（bt=16で指定）SPI転送
* AD9834は、SCLKの立下りエッジでデータを読込む　（SCLK≒約4MHz）
****************************************************************************/
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;
		asm("clrwdt");	//Td=125nS(62.5nS x 2) この遅延を入れないと誤動作する。
		DDS_SCLK = 0; 
		asm("clrwdt");	//Td=125nS(62.5nS x 2) クロックのデューティを50%に確保するために入れた。
		DDS_SCLK = 1; 
	}
	DDS_FSYNC = 1;
}

/*****************************************************************
* AD9834 DDS control (frequency to serial code)
* 希望の出力周波数から、シリアルコードを算出し、シリアル転送する。
******************************************************************/
void freq_to_serial(float f)
{
	unsigned long msb, lsb;
	unsigned long data;

	data = (unsigned long)(f * 44.7392426);	// 小数点計算の結果を、32bit整数型へキャストしてみた。

	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(0x2028, 16);	//// 制御レジへの書込み
								// bit13：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
								// bit9：PIN/SW= '0',bit8：RESET= '0'：リセットビットをリセット（RESET OFF）
								// bit5：OPBITEN= '1'：SB-OUTピン有効
								// bit4：SIGNPIB= '0',bit3：DIV2= '1'：SB-OUTに出力（サイン出力と同じ周波数で出力）
								// bit1：MODEビット= '0'：サイン波出力

//	dds_dataset(0x2020, 16);		// bit4：SIGNPIB= '0',bit3：DIV2= '0'：SB-OUTに出力（サイン出力の、1/2周波数で出力）
//	dds_dataset(0x2038, 16);		// bit4：SIGNPIB= '1',bit3：DIV2= '1'：コンパレータ方形波をSB-OUTに出力
//	dds_dataset(0x2000, 16);		// サイン波のみの出力


	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

}

/******************************************************************************
* AD9834_PowerUp
* デバイスをRESETし、周波数レジスタと位相レジスタに、初期値として、0を書込む。
* その後、RESETを解除する。
*******************************************************************************/
void AD9834_PowerUp(void)
{
	dds_dataset(0x2100, 16);	// 制御レジへの書込み：bit13：B28ビット= '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
								// bit9：PIN/SW= '0',bit8：RESET= '1'：リセットビットをセットし、DDS RESETを掛ける
								// bit5：OPBITENビット= '0'：デジタル出力禁止、bit1：MODEビット= '0'：サイン波出力

	dds_dataset(0x4000, 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(0x4000, 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

	dds_dataset(0x2000, 16);	// DDS RESETを解除する。
}

/***************************************************
* FSW読込み値に従い、Fレジを設定転送する
****************************************************/
void FrqRegSet(void)
{

	switch(FSW){
		case 0: freq_to_serial(10);		// 10Hz
			lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
			lcd_str(" Frq=       10Hz");
			break;

		case 1: freq_to_serial(100);		// 100Hz
			lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
			lcd_str(" Frq=      100Hz");
			break;

		case 2: freq_to_serial(1000);		// 1kHz
			lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
			lcd_str(" Frq=     1000Hz");
			break;

		case 3: freq_to_serial(10000);		// 10kHz
			lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
			lcd_str(" Frq=    10000Hz");
			break;

		case 4: freq_to_serial(100000);		// 100kHz
			lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
			lcd_str(" Frq=   100000Hz");
			break;

		case 5: freq_to_serial(200000);	// 200kHz
			lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
			lcd_str(" Frq=   200000Hz");
			break;

		case 6: freq_to_serial(300000);	// 300kHz
			lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
			lcd_str(" Frq=   300000Hz");
			break;

		case 7: freq_to_serial(400000);	// 400kHz
			lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
			lcd_str(" Frq=   400000Hz");
			break;

		case 8: freq_to_serial(500000);	// 500kHz
			lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
			lcd_str(" Frq=   500000Hz");
			break;

		case 9: freq_to_serial(1000000);		// 1MHz
			lcd_cmd(0xC0);		// 2行目の先頭に移動
			lcd_str(" Frq=  1000000Hz");
			break;

		default:;
			break;
	}
}