/**************************************************************************************************
* UG-2864HSWEG01 OLEDモジュール駆動用ライブラリー
* 制御IC：SSD1306
*
* 原典：グラフィック描画関数の原典先は「mgo-tec電子工作」さん→　ESP-WROOM使用（AVRマイコン系）
*
* 2017.10.25 N.Ishii
**************************************************************************************************/
#include "p24FJ64GA002.h"
#include "SSD1306_OLEDlibPIC24F.h"
#include "ASCII_font.h"

extern unsigned char SegmentBuffer[128][8];	// メインモジュールで宣言しているこの変数を使う。

/****************************************************************************
* UG-2864HSWEG01 OLEDモジュール制御IC SSD1306を 初期設定をする
*****************************************************************************/
void OLED_init()
{
	//// OLED初期設定

	SPI_RES = 0;				// LCD リセット指令	関数呼び出し
	delay_ms(10);				// LCD リセット保持
	SPI_RES = 1;				// LCD リセット解除	関数呼び出し

	SPI_DC = 0;				// 関数を呼び出してポートをＬ。他の出力端子は補償される
	SPI_CS = 0;				// LCD チップイネーブル→　SCEからCSに変更した
	SPI_CLK = 0;				// 初期設定

	/// コマンド・セット
	SPI_tx_byte(0xAE, 0);			// Display Off

	SPI_tx_byte(0x00, 0);			// set low column address
	SPI_tx_byte(0x10, 0);			// set high column address
	SPI_tx_byte(0x40, 0);			// set start line address

	SPI_tx_byte(0x20, 0);			// set memory addressing mode  171019
	SPI_tx_byte(0x00, 0);			// horizontal addressing mode

	SPI_tx_byte(0xD5, 0);			// set display clock divide ratio/oscillator frequency
	SPI_tx_byte(0x80, 0);			// set divide ratio

	SPI_tx_byte(0xA8, 0);			// set multiplex ratio(1 to 64)
	SPI_tx_byte(0x3F, 0);			// 1/64 duty

	SPI_tx_byte(0xD3, 0);			// set display offset
	SPI_tx_byte(0x00, 0);			// not offset

	SPI_tx_byte(0x8D, 0);			// set Charge Pump
	SPI_tx_byte(0x14, 0);			// VCC Generated by Internal DC/DC Circuit

	SPI_tx_byte(0xA1, 0);			// set segment re-map 95 to 0
	SPI_tx_byte(0xC8, 0);			// Set COM Output Scan Direction

	SPI_tx_byte(0xDA, 0);			// set com pins hardware configuration
	SPI_tx_byte(0x12, 0);

	SPI_tx_byte(0xDA, 0);			// set com pins hardware configuration
	SPI_tx_byte(0x12, 0);

	SPI_tx_byte(0x81, 0);			// set contrast control register
	SPI_tx_byte(0xCF, 0);

	SPI_tx_byte(0xD9, 0);			// set pre-charge period
	SPI_tx_byte(0xF1, 0);

	SPI_tx_byte(0xDB, 0);			// set vcomh
	SPI_tx_byte(0x40, 0);

	SPI_tx_byte(0xA4, 0);			// set entire display on/off
	SPI_tx_byte(0xA6, 0);			// set normal display

	/// 全画面（表示RAM）クリア＋表示ON
	OLED_clear_all(BLACK);	// 全画面クリア
	SPI_tx_byte(0xAF, 0);			// Display On
}

/****************************************************************************
* OLEDの書き込み位置を　Ｘ、Ｙ　に設定する
*----------------------------------------------------------------------------
*	入力：	unsigned char x,unsigned char y
*	出力：	無し
*----------------------------------------------------------------------------
*	備考：	0 <= x <= 127, 0 <= y <= 7
*  		　　　左上が原点。
*****************************************************************************/
void OLED_locate(unsigned char x,unsigned char y)
{
	SPI_tx_byte(0x21, 0);		// set column address register
	SPI_tx_byte(x, 0);			// set x (column strat address)
	SPI_tx_byte(127, 0);		// set column end address= 127→　これが無いと正しくロケートされない。

	SPI_tx_byte(0x22, 0);		// set page address register
	SPI_tx_byte(y, 0);			// set y (page strat address)
	SPI_tx_byte(7, 0);			// set page end address= 0→　これが無いと正しくロケートされない。
}


/*********************************************************************************
* 現在の書き込み位置から指定バイトのデータ列を書込む
*----------------------------------------------------------------------------
*	入力：	unsigned char *datap,int len
*	出力：	無し
*----------------------------------------------------------------------------
*	備考：	このコマンドはlenの回数分x位置を増やしながら横へ
*               １バンク分指定されたバイトデータを書き込む
**********************************************************************************/
void OLED_set_data(unsigned char *datap,int len)
{
	for (;len>0;len--)
		SPI_tx_byte(*(datap++), 1);
}

/****************************************************************************
* 現在の書き込み位置から指定バイトの表示クリア
*----------------------------------------------------------------------------
*	入力：	unsigned int len
*		char color
*	出力：	無し
*----------------------------------------------------------------------------
*	備考：	このコマンドはlenの回数分x位置を増やしながら横へ
*               １バンク分クリアする
*****************************************************************************/
void OLED_clear(unsigned int len,char color)
{
	for (;len>0;len--){
		if(color == BLACK) SPI_tx_byte(0, 1);
		else SPI_tx_byte(0xFF, 1);
	}
}

/****************************************************************************
* 全画面クリア
*----------------------------------------------------------------------------
*	入力：	char color
*	出力：	無し
*----------------------------------------------------------------------------
*	備考：	VRAM全エリアを指定色で塗りつぶす
*****************************************************************************/
void OLED_clear_all(char color)
{
	unsigned char i,j;
	unsigned char clear_data;

	OLED_locate(0,0);	// 原点位置に、セット
	OLED_clear(OLED_WIDTH * OLED_BANKS,color);	// 128x64全エリア・クリア

	/// SRAM上のセグメントバッファ オールクリア
	if(color == BLACK) clear_data = 0x00;
	else clear_data = 0xFF;

	for(i=0; i<128; i++){
		for(j=0; j<8; j++){
			SegmentBuffer[i][j] = clear_data;
		}
	}
}

/****************************************************************************
* Data/Command　を指定して、LCDに１バイトを送信
*----------------------------------------------------------------------------
*	入力：	unsigned char d,int dc
*	出力：	無し
*----------------------------------------------------------------------------
*	備考：	dc = 0 : Command, dc = 1 : Data
*****************************************************************************/
void SPI_tx_byte(unsigned char d,int dc)
{
	char Loop;

 	SPI_CS = 0;

	if (dc) {
		SPI_DC = 1;
	}
	else {
		SPI_DC = 0;
	}

	for (Loop=0;Loop<8;Loop++){
		SPI_DATA = 0;
		if ((d & (unsigned char)0x80) != 0){
			SPI_DATA = 1;
		}
		delay_us(3);
		SPI_CLK = 1;
		d <<= 1;
		delay_us(6);
		SPI_CLK = 0;
	}
	SPI_CS = 1;
}

/*********************************
* OLEDに一文字表示する
* 追加関数：N.Ishii
**********************************/
void OLED_char (unsigned char dat){
	unsigned char i,chptn;

	dat -= 0x20;                 //配列アドレスを計算→　フォントテーブルのトップ[0][5]からスペースコードの20hが格納されている

	for(i=0; i<5; i++) {         //コラムデータを順に取得して、GDDRAMに転送
		chptn = chrom[dat][i];
		SPI_tx_byte(chptn, 1);          //コラムデータを転送
	}
	SPI_tx_byte(0, 1);                  //文字間隔を空ける
}

/****************************
* Rom 文字列出力
* 追加関数：N.Ishii
*****************************/
void OLED_ROMstr(const char *str){
    while(*str)                  //文字列終端(00)まで継続
        OLED_char(*str++);         //文字出力しポインタ＋１
}

/***********************************************************************
* X方向（Column）始点アドレスと、終点アドレスを設定する
* 引数：x0=始点x座標
*       x1=終点x座標
*       page=ページNo
************************************************************************/
void Column_Page_Set(unsigned char x0, unsigned char x1, unsigned char page){
	SPI_tx_byte(0xB0 | page, 0);		// set GDDRAM page start address

	SPI_tx_byte(0x21, 0);	// set column address register
	SPI_tx_byte(x0, 0);		// set x (column strat address)
	SPI_tx_byte(x1, 0);		// set column end address
}

/*************************************************************************************
* 水平線描画関数
* 引数：x0,y0=始点座標
*       x1=終点x座標
*       color=線色：白=WHITE・黒=BLACK
**************************************************************************************/
void Draw_Horizontal_Line(unsigned char x0, unsigned char y0, unsigned char x1, char color){
	/// 座標制限
	if(x0 > 127) x0 = 127;
	if(x1 > 127) x1 = 127;
	if(y0 > 63) y0 = 63;

	if(x0 == x1) return;

	int i;
	unsigned char X0 = x0, X1 = x1;
	unsigned char page = y0 / 8;	// y座標を、セグメントのピクセル数=8で割った商が、ページNoになる。
	unsigned char b;

	if(x1 < x0){
		X0 = x1;
		X1 = x0;
	}

	b = 0x01 << (y0 % 8);	// y座標を、セグメントのピクセル数=8で割った余りが、セグメント（バンク）内の、ドット位置になる。

	Column_Page_Set(X0, X1, page);

	for(i=X0; i< (X1+1); i++){	//column = 8byte x 16
		/// SegmentBuffer上に、出力パターンを書込む
		if(color == BLACK) SegmentBuffer[i][page] = SegmentBuffer[i][page] & ~b;
		else SegmentBuffer[i][page] = SegmentBuffer[i][page] | b;

		OLED_set_data(&SegmentBuffer[i][page], 1);	//  GDDRAMへ8ビットパターンを転送
	}
}

/*************************************************************************************
* 垂直線描画関数
* 引数：x0,y0=始点座標
*       y1=終点y座標
*       color=線色：白=WHITE・黒=BLACK
**************************************************************************************/
void Draw_Vertical_Line(unsigned char x0, unsigned char y0, unsigned char y1, char color){
	/// 座標制限
	if(x0 > 127) x0 = 127;
	if(y0 > 63) y0 = 63;
	if(y1 > 63) y1 = 63;

	if(y0 == y1) return;

	int i;
	unsigned char Y0 = y0, Y1 = y1;

	if(y1 < y0){
		Y0 = y1;
		Y1 = y0;
	}

	unsigned char pageA = Y0 / 8;
	unsigned char pageB = Y1 / 8;

	unsigned char pA = (unsigned char)(0xFF << (Y0 % 8));
	unsigned char pB = ~( (unsigned char)(0xFF << ((Y1 % 8)+1)) );

	if(pageA == pageB){
		if(color == BLACK) SegmentBuffer[x0][pageA] = SegmentBuffer[x0][pageA] & ~(pA & pB);
		else SegmentBuffer[x0][pageA] = SegmentBuffer[x0][pageA] | (pA & pB);

		Column_Page_Set(x0, x0, pageA);
		OLED_set_data(&SegmentBuffer[x0][pageA], 1);
	}else{
		if(color == BLACK){
			SegmentBuffer[x0][pageA] = SegmentBuffer[x0][pageA] & ~pA;
			SegmentBuffer[x0][pageB] = SegmentBuffer[x0][pageB] & ~pB;
		}
		else{
			SegmentBuffer[x0][pageA] = SegmentBuffer[x0][pageA] | pA;
			SegmentBuffer[x0][pageB] = SegmentBuffer[x0][pageB] | pB;
		}

		Column_Page_Set(x0, x0, pageA);
		OLED_set_data(&SegmentBuffer[x0][pageA], 1);

		for(i=(pageA+1); i<pageB; i++){
			Column_Page_Set(x0, x0, i);

			if(color == BLACK) SegmentBuffer[x0][i] = 0x00;
			else SegmentBuffer[x0][i] = 0xFF;

			OLED_set_data(&SegmentBuffer[x0][i], 1);
		}

		Column_Page_Set(x0, x0, pageB);
		OLED_set_data(&SegmentBuffer[x0][pageB], 1);
	}
}

/*************************************************************************************
* 四角形描画関数
* 引数：x0,y0=左上角対角座標
*       x1,y1=右下角対角座標
*       color=線色：白=WHITE・黒=BLACK
**************************************************************************************/
void Draw_Rectangle_Line(unsigned char x0, unsigned char y0, unsigned char x1, unsigned char y1, char color){
	Draw_Horizontal_Line(x0, y0, x1, color);
	Draw_Horizontal_Line(x0, y1, x1, color);
	Draw_Vertical_Line(x0, y0, y1, color);
	Draw_Vertical_Line(x1, y0, y1, color);
}

/*************************************************************************************
* ドット描画関数
* 引数：x0,y0=ドットを打つ座標
*       color=ドット色：白=WHITE・黒=BLACK
**************************************************************************************/
void Draw_Pixel(unsigned char x0, unsigned char y0, char color){
	/// 座標制限
	if(x0 > 127) x0 = 127;
	if(y0 > 63) y0 = 63;

	unsigned char page = y0 / 8;	// y座標を、セグメントのピクセル数=8で割った商が、ページNoになる。
	unsigned char b;

	b = 0x01 << (y0 % 8);	// y座標を、セグメントのピクセル数=8で割った余りが、セグメント（バンク）内の、ドット位置になる。

	if(color == WHITE) SegmentBuffer[x0][page] = SegmentBuffer[x0][page] | b;
	if(color == BLACK) SegmentBuffer[x0][page] = SegmentBuffer[x0][page] & ~b;

	Column_Page_Set(x0, x0, page);
	OLED_set_data(&SegmentBuffer[x0][page], 1);
}

/**************************************************************************
* 直線描画関数（原典先：後閑さんアルゴリズム）
* 引数：x0,y0=始点座標
*       x1,y1=終点座標
*       color=線色：白=WHITE・黒=BLACK
***************************************************************************/
#define	abs(a)	(((a)>0) ? (a) : -(a))
void Draw_Line(int x0, int y0, int x1, int y1, char color){
	/// 座標制限
	if(x0 > 127) x0 = 127;
	if(x1 > 127) x1 = 127;
	if(y0 > 63) y0 = 63;
	if(y1 > 63) y1 = 63;

	if(x0 == x1 && y0 == y1) return;

	int steep, t;
	int	deltax, deltay, error;
	int x, y;
	int ystep;
	
	/// 差分の大きいほうを求める
	steep = (abs(y1 - y0) > abs(x1 - x0));
	/// ｘ、ｙの入れ替え
	if(steep){
		t = x0; x0 = y0; y0 = t;
		t = x1; x1 = y1; y1 = t;
	}
	if(x0 > x1) {
		t = x0; x0 = x1; x1 = t;
		t = y0; y0 = y1; y1 = t;
	}
	deltax = x1 - x0;						// 傾き計算
	deltay = abs(y1 - y0);
	error = 0;
	y = y0;
	/// 傾きでステップの正負を切り替え
	if(y0 < y1) ystep = 1; else ystep = -1;
	/// 直線を点で描画
	for(x=x0; x<x1; x++) {
		if(steep) Draw_Pixel(y,x,color); else Draw_Pixel(x,y,color);
		error += deltay;
		if((error << 1) >= deltax) {
			y += ystep;
			error -= deltax;
		}
	}
}

/*************************************
*  円を描く関数
*  中心点と半径を指定
*  (Fussyさんのアルゴリズムを使用)
**************************************/
void Draw_Circle(int x0, int y0, int r, char color)
{
	/// 座標制限
	if(x0 > 127) x0 = 127;
	if(y0 > 63) y0 = 63;

	int x = r;
	int y = 0;
	int F = -2 * r + 3;
	
	while(x >= y){
		Draw_Pixel(x0+x, y0+y, color);
		Draw_Pixel(x0-x, y0+y, color);
		Draw_Pixel(x0+x, y0-y, color);
		Draw_Pixel(x0-x, y0-y, color);
		Draw_Pixel(x0+y, y0+x, color);
		Draw_Pixel(x0-y, y0+x, color);
		Draw_Pixel(x0+y, y0-x, color);
		Draw_Pixel(x0-y, y0-x, color);

		if(F >= 0){
			x--;
			F -= 4 * x;
		}

		y++;
		F += 4 * y + 2;
	}
}

/****************************************************************************
* usec単位ディレイ関数
*----------------------------------------------------------------------------
*	入力：	符号無し16ビット整数
*	出力：	無し
*----------------------------------------------------------------------------
*	備考：	CLOCK:MIPS of this PIC
******************************************************************************/
//void delay_us(unsigned char usec){
void delay_us(int usec){
//	usec = (unsigned char)(CLOCK*usec)/ 10;
	usec = (int)(CLOCK*usec)/ 10;
	while(usec)	{
		asm("NOP");
		asm("NOP");
		asm("NOP");
		asm("NOP");
		asm("NOP");
		usec--;
	}
}

/****************************************************************************
*	msec単位ディレイ関数
*----------------------------------------------------------------------------
*	入力：	符号無し16ビット整数
*	出力：	無し
*----------------------------------------------------------------------------
*	備考：	
******************************************************************************/
//void delay_ms(unsigned char msec){
void delay_ms(int msec){
//	unsigned char i;
	int i;

	for(i=0; i< msec; i++)
		delay_us(1000);
}