/********************************************************************
* PIC16F_ECG_Scope_V3.c
*
* 16MHz 内部クロック→　PLL無し
* Fcy=16MHz, Tcy=62.5ns
*
* CPU: PIC16F1938
*
* 2.4インチQVGA液晶モジュール（aitendo）: UL024TF
*
* デバッグ年月日：　2017/6/26 N.Ishii
*********************************************************************/
#include <xc.h>
#include "colorlcd_libPIC16FVH.h"

// コンフィギュレーション１の設定
#pragma config FOSC = INTOSC  // 内部ｸﾛｯｸを使用する(INTIO)
#pragma config WDTE = OFF     // ｳｵｯﾁﾄﾞｯｸﾞﾀｲﾏｰ無し(OFF)
#pragma config PWRTE = ON     // 電源ONから64ms後にﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑを開始する(ON)
#pragma config MCLRE = ON     // 外部ﾘｾｯﾄ信号使用
#pragma config CP = OFF       // ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑﾒﾓﾘｰを保護しない(OFF)
#pragma config CPD = OFF      // ﾃﾞｰﾀﾒﾓﾘｰを保護しない(OFF)
#pragma config BOREN = ON     // 電源電圧降下常時監視機能ON(ON)
#pragma config CLKOUTEN = OFF // CLKOUTﾋﾟﾝをRA6ﾋﾟﾝで使用する(OFF)
#pragma config IESO = OFF     // 外部・内部ｸﾛｯｸの切替えでの起動はなし(OFF)
#pragma config FCMEN = OFF    // 外部ｸﾛｯｸ監視しない(OFF)

// コンフィギュレーション２の設定
#pragma config WRT = OFF      // Flashﾒﾓﾘｰを保護しない(OFF)
#pragma config VCAPEN = OFF   // 低電圧レギュレータ用のキャパシタは使用しない(OFF)
#pragma config PLLEN = OFF    // 動作クロックを32MHz(4xPLL)では動作させない(OFF)
#pragma config STVREN = ON    // スタックがオーバフローやアンダーフローしたらリセットをする(ON)
#pragma config BORV = HI      // 電源電圧降下常時監視電圧(2.5V)設定(HI)
#pragma config LVP = OFF      // 低電圧プログラミング機能使用しない(OFF)

#define LED RC0
#define HOLD_SW PORTBbits.RB3
#define READY_SW PORTBbits.RB5
#define TRIG_MODE_SW PORTBbits.RB4

#define TRIG_LEVEL_SW PORTBbits.RB1
#define SAMPLE_TIME_SW PORTBbits.RB2

#define nFIFO 32

/// 移動平均フィルタ関係
char cnt, ptr;
int ave, Din, sum, FIFO[nFIFO];

unsigned int WAVbuffer[416];	// トリガ検知に、95ワード（トリガ電圧約1.5V〜2.5V）＋トリガ点からの波形描画に、320+1ワード割り当て

int POT;
int Index;

char EndFlag;
char HOLD_ON_flag = 0;
char hold_status = 0;
char READY_flag = 0;
char ready_status = 0;
char sample_cnt;

///　Function Prottypes
void Oscillo(void);
void AxisDraw(void);
void DispMeas(void);
void Single_trigger_mode(void);
void Oscillo_single_trigger(void);

/*******************************************************************************
* 割込み関数（xc8は、ベクタが1つしかないので、各割込みフラグを見て各処理に分岐）
*  (1)　タイマー2割込みの処理
*　　　　0.625mS周期：移動平均フィルタ処理＋10mS周期：波形BUFへの格納処理
*　(2)　状態変化割込み（IOC）処理
*　　　　SWが押された時のリード処理
*******************************************************************************/
void interrupt ISR( void )
{
	if(PIR1bits.TMR2IF == 1) {
		TMR2IF= 0;			// タイマー2割込フラグをリセット

		ADCON0= 0x31;			// AN12選択、ADC有効化
		__delay_us(20);			// アクイジション待ち

		ADCON0bits.GO= 1;		// AD変換開始
		while(ADCON0bits.GO);		// AD変換完了待ち
		Din= ADRESL+(ADRESH*256);	// 10bitの値に変換して格納

		/// 移動平均フィルタ処理：0.625mS周期
		sum= sum - FIFO[ptr] + Din;	// 変化成分だけを使って移動平均を計算する。
		ave= sum/nFIFO;

		FIFO[ptr]= Din;			// FIFOに、データを格納する。

		ptr++;				// FIFOポインタ更新
		if (ptr == nFIFO) ptr=0;	// FIFOの深さ（32ワード）を超えたら、ポインタをクリア

		cnt++;

		if (!SAMPLE_TIME_SW) sample_cnt= 8;	// 250mS/D時：0.625*8=5mS周期：波形BUFへの格納処理
		else sample_cnt= 16;		// 500mS/D時：0.625*16=10mS周期：波形BUFへの格納処理

		if (cnt == sample_cnt) {
			cnt= 0;

			WAVbuffer[Index++] = ave;

			if (Index >= 416) {		// Buffer Full ?
				ADCON0= 0;		// ADC無効化
				TMR2IE= 0;

				EndFlag = 1;
			}
		}
	}
	else {
		if (INTCONbits.IOCIF == 1) {
			IOCBF3= 0;			// IOC割込フラグ（RB3：HOLD SW）をリセット
			IOCBF5= 0;			// IOC割込フラグ（RB5：READY SW）をリセット
			
			__delay_ms(20);		// スイッチ安定待ち→　アクティブ時

			if (!hold_status) {	// hold_status -> 0: RUN
				if (!HOLD_SW) {
					HOLD_ON_flag = 1;
				}
			}
			else {	// hold_status -> 1: HOLD_ON Loop
				if (!HOLD_SW) {
					HOLD_ON_flag = 0;
				}
			}

			if (ready_status){
				if (!READY_SW) READY_flag = 1;
			}
			__delay_ms(10);		// スイッチ安定待ち→　リリース時
		}
	}
}

/*******************************************************************************
*  メインの処理
*******************************************************************************/
void main(void)
{
	char i;

	OSCCON= 0b01111010;	// 内部クロックは16MHzとする

	ANSELA= 0b00000000;	// AN0-AN4は使用しない全てデジタルI/Oとする
	ANSELB= 0b00000001;	// AN12(RB0)のみアナログ入力、他は全てデジタルI/Oとする

	LCD_TRIS= 0b00000000;	// ピン(RA)は全て出力に割当てる(0:出力 1:入力)
	TRISB= 0b11111111;	// ピン(RB)は全て入力に割当てる
	TRISC= 0b00000000;	// ピン(RC)は全て出力に割当てる

	LED= 0; // LED OFF

	WPUB= 0b00111110;		// RB1-5は、内部プルアップに指定
	OPTION_REGbits.nWPUEN = 0;	//プルアップ有効化

	// 液晶表示器の初期化
	lcd_Init();

	lcd_Str(0, 0, "ECG Scope V2", CYAN, BLACK);

	__delay_ms(1000);

	/// 移動平均フィルタ初期化
	cnt= ptr= sum= 0;
	for(i= 0; i < nFIFO; i++) FIFO[i]= 0;

	/// 状態変化割込み（IOC）設定
	IOCIE= 0;		// ここでは未だ、IOC無効
	IOCBN= 0b00101000;	// RB3：HOLD SW／RB5：READY SW 立下りエッジ検知

	/// ADC初期設定
	ADCON0= 0;		// ADC無効化
	ADCON1= 0x80;		// 変換結果形式：右詰め・変換用CLK選択：Fosc/2・Vref= Vcc

	/// T2設定〜　割込み開始

	/// (16M/4)/1/(249+1)/10= 1.6k（0.625mS周期：50Hzの1周期を、32サンプル）これが、ADサンプル周波数になる。
	T2CON  = 0b01001000;	// TMR2プリスケーラ値を1:1、ポストスケーラ値は1:10の設定、ここでは未だ割込み無効（T2 OFF）
	PR2    = 249;           // タイマーのカウント値を設定

	lcd_Clear(BLACK);	// 最初だけ、全画面クリアを行う

	TMR2   = 0;             // タイマー2の初期化
	TMR2IF = 0;             // タイマー2割込フラグを0にする
	TMR2IE = 0;				// ここでは未だT2割込み無効
	PEIE   = 1;             // 周辺装置割り込み有効
	GIE    = 1;             // 全割込み処理を許可する

	while(1){
		/// Draw a Graph of Input Wave Data
		Index = 0;
		EndFlag = 0;		// Clear End of Convertion Flag

		if (TRIG_MODE_SW) {	// Trigger is AUTO Mode
			if (TRIG_LEVEL_SW) POT= 820;	// 2.4V相当
			else POT= 512;	// 1.5V相当

			LED = 0;		// Ready LED OFF
			READY_flag = 0;
			ready_status = 0;

			IOCIE= 0;		// AD変換中は、IOC（SW割込み）禁止
			TMR2IE= 1;
			TMR2ON= 1;		// T2 ON

			while(!EndFlag);	// EOC待ち
								// バッファリング終了で抜ける（この時、TMR2IE=禁止にしてる）

			IOCIE= 1;		// 変換終了後に、IOC許可→　こうしないと、バッファフルの途中でSW割込みが入り
							// 正しい波形をホールド出来ない場合がある。

			Oscillo();		// Disp. Oscillo
			EndFlag = 0;
			Index = 0;
		}
		else Single_trigger_mode();
	}
}

/******************************************
*  Drawing Coordinate Axis
*******************************************/
void AxisDraw(void){
	int i;

	/// Singleモードの時のみ、以下を実行：シングル時に、前の波形が残る多重ホールド波形表示をさせない対策
	if (!TRIG_MODE_SW) lcd_Clear(BLACK);

	lcd_Line(0, 0, 0, 231, BROWN);	// Y axis：左端ライン
	for(i=50; i<319; i+=50)	lcd_Line(i, 13, i, 231, BROWN);	// Y axis：残6本分のライン
	for(i=0; i<239; i+=58)	lcd_Line(0, i, 319, i, BROWN);	// X axis
}

/*******************************************
* 計測条件表示関数
********************************************/
void DispMeas(void){
	if (!SAMPLE_TIME_SW) lcd_Str(19,16,"250mS/D", CYAN, BLACK);
	else lcd_Str(19,16,"500mS/D", CYAN, BLACK);
}

/*******************************************************
*  Disp. Oscillo (Disp. Save Buffer Data)
*  Detect Trigger-> Disp. 320Data from this Position
*  Not Detect Trigger-> Disp. 320Data from Top Position
*******************************************************/
void Oscillo(void){
//	unsigned int i,x, Point;
	int i,x, Point;

	AxisDraw();			// 座標表示（この中では、全画面クリアはしない）
	DispMeas();			// 計測条件読込み表示処理

	Point = -1;			// 最初のデータ

	/// トリガチェック（今回は、立上りトリガのみ）
	for(x=0; x<95; x++){
		if((WAVbuffer[x] < POT) && (WAVbuffer[x+5] >= POT)){
			Point = x;
			continue;
		}
	}

	/// トリガ成立、その位置から波形表示
	if(Point != -1){
		for(i=1; i<=320; i++) {
			lcd_Line(i, WAVbuffer[i+Point-1]*5/22, i, WAVbuffer[i+Point]*5/22, MAGENTA);
		}

		/// 指定色で、サンプルデータを0.05秒間表示後、波形のみをクリア（黒で描画）
		__delay_ms(50);

		// 波形表示中に、Hold SWが押されたら、画面をホールド→　もう一度、Hold SWを押すと解除
		while (HOLD_ON_flag) {
			hold_status = 1;
		}
		hold_status = 0;

		// 波形のみをクリア（黒で描画）
		for(i=1; i<=320; i++) {
			lcd_Line(i, WAVbuffer[i+Point-1]*5/22, i, WAVbuffer[i+Point]*5/22, BLACK);
		}

		// 波形のみをクリアすると、波形線と座標線が交差した座標線の一部が途切れるので、再度座標描画する。
		AxisDraw();
	}
	// トリガ不成立、最初から表示する
	else {
		for(i=1; i<=320; i++){
			lcd_Line(i, WAVbuffer[i-1]*5/22, i, WAVbuffer[i]*5/22, MAGENTA);
		}

		/// 指定色で、サンプルデータを0.05秒間表示後、波形のみをクリア（黒で描画）
		__delay_ms(50);

		while (HOLD_ON_flag) {
			hold_status = 1;
		}
		hold_status = 0;

		for(i=1; i<=320; i++){
			lcd_Line(i, WAVbuffer[i-1]*5/22, i, WAVbuffer[i]*5/22, BLACK);
		}

		AxisDraw();
	}
}

/******************************************************
* Disp. Oscillo and Cheack trigger for Single mode
*******************************************************/
void Oscillo_single_trigger(void){
	int i,x, Point;

	Point = -1;					// 最初のデータ

	/// トリガチェック（今回は、立上りトリガのみ）
	for(x=0; x<95; x++){
		if((WAVbuffer[x] < POT) && (WAVbuffer[x+5] >= POT)){
			Point = x;
			continue;
		}
	}

	/// トリガ成立、その位置から波形表示
	if(Point != -1){
		LED = 0;	// Ready LED OFF

		AxisDraw();

		for(i=1; i<=320; i++) {
			lcd_Line(i, WAVbuffer[i+Point-1]*5/22, i, WAVbuffer[i+Point]*5/22, MAGENTA);
		}
		
		READY_flag = 0;
	}

	/// トリガ不成立、Retry sample
}

/*********************************************
* Single_trigger_mode
**********************************************/
void Single_trigger_mode(void)
{
	TMR2IE= 0;
	IOCIE= 1;
	TMR2ON= 1;		// T2 ON

	DispMeas();		// 計測条件読込み表示処理

	/// READY SW ON 待ちループ
	while ((!READY_flag) && (!TRIG_MODE_SW)) {
		ready_status = 1;
	}

	__delay_ms(50);	// SINGLEから、AUTOトリガに切替えた瞬間のチャッタ防止のための待ち（チャッタで誤判断し
			// 1度、信号入力状態（READY LED点灯→ADC開始）になるのを防ぐための待ち）
			// BNC入力に信号が有る状態で、誤動作すると、AUTOに戻った時に、ホールドされた波形が変に残ることがあった。

	if (!TRIG_MODE_SW) {
		ready_status = 0;
		LED = 1;	// Ready LED ON

		ADCON0= 0;		// ADC無効化
		TMR2IE= 1;
		TMR2ON= 1;		// T2 ON

		while(!EndFlag);

		Oscillo_single_trigger();
	}
	else lcd_Clear(BLACK);
}