// タイムエイド(Fck=14.32MHz)
// 4/14.32 * 228 * 249 * 63 =0.999s...1000秒に1秒程度進む
// 2008.4.10 koyama@cc.hirosaki-u.ac.jp
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/eeprom.h>
#define	Fck	14.32
#define	VS	156
#define	HS	10
#define	SYN	0x04
#define	BLK	0x05
#define	GRY	0x06
#define	WHT	0x07
#define	SCl	0x04
#define	SCh	0x06
#define	nop()	asm volatile("nop"::)
#define	sc(a,b)	{PORTB=a;PORTB=a; PORTB=b;PORTB=b;}
#define	sc8(a,b)	{sc(a,b);sc(a,b);sc(a,b);sc(a,b);sc(a,b);sc(a,b);sc(a,b);sc(a,b);}
#define	pxl(x,r1,r2)	asm volatile("rol	%0\n\t"		\
									"out	0x18,%1\n\t"\
									"brcc	L1_%=\n\t"	\
									"out	0x18,%2\n\t"\
									"L1_%=:	nop\n\t"	\
									"out	0x18,%1\n\t"\
									"brcc	L2_%=\n\t"	\
									"out	0x18,%2\n\t"\
									"L2_%=:"			\
					:									\
					: "a" (x), "r" (r1), "r" (r2)	)
#define	pxl8(x)	{pxl(x,blk,wht);pxl(x,blk,wht);pxl(x,blk,wht);pxl(x,blk,wht);pxl(x,blk,wht);pxl(x,blk,wht);pxl(x,blk,wht);pxl(x,blk,wht);}

#define	SCREEN_W	64
#define	SCREEN_H	16
#define	LINEdup	8
#define	LINEtop	(5*LINEdup)
#define	LINEext	(LINEtop+SCREEN_H*LINEdup)
#define	FONT_W	16
#define	FONT_H	16
#define	T_10	51
#define	T_7		42
#define	T_5		25
#define	T_1		6
uint8_t	vram[SCREEN_W/8*SCREEN_H];	// SCREEN_W×SCREEN_Hドットvram
uint8_t	BZtimer=0;				// ブザー音長用カウンタ(正の間ブザーが鳴る)
uint8_t	bz=0xff;				// 64us×35毎にbit2を反転
uint8_t	S=0;					// スイッチ操作に伴う状態
uint8_t	SWcntr=0;				// スイッチがOFFで0、ONでカウントアップ
int8_t	ss=0, mm, mm1;			// 現在の秒と分、設定値(分)
uint8_t SS=60, MM;
#include	"vlibnum.c"			// 4×6と16×16の数字フォント
prog_uint8_t bar[]={0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff};

void Hbar(uint8_t x){
	uint8_t	*p;				// vram[]のポインタ
	for(p=vram;p<vram+SCREEN_W/8;p++){
		if(x>=8){		*p=*(p+8)=*(p+16)=*(p+24)=0xff;		x-=8;	}
		else{			*p=*(p+8)=*(p+16)=*(p+24)=pgm_read_byte(&bar[x]);x=0;}
	}
}

void Strans(){					// スイッチ操作による状態遷移
	DDRB=0x03;	PORTB|=0x04;
	if(bit_is_clear(PINB,2)){	if(SWcntr<255)	SWcntr++;}	// SWon
	else		SWcntr=0;
	DDRB=0x07;
	if(S==0 && SWcntr>0){		S=1;BZtimer=T_1;}			// 0→1 ブッ
	else if(S==1){
		if(SWcntr==0)			S=2;						// 1→2 スタート
		else if(SWcntr>T_10){	S=4;BZtimer=T_1;SWcntr=0;}	// 1→4 ブッ(1秒後)
	}else if(S==2 && SWcntr>0){	S=3;BZtimer=T_1;}			// 2→3
	else if(S==3){
		if(SWcntr==0)			S=0;						// 3→0
		else if(SWcntr>T_10){	S=4;BZtimer=T_1;SWcntr=0;}	// 3→4 ブッ(1秒後)
	}else if(S==4){
		if(SWcntr==0){										// 4→0 リセット
			S=0;ss=0;	MM=mm=mm1;	SS=60;
		}else if(SWcntr>T_10){								// 4→5 ブッ
			S=5;	BZtimer=T_1;	SWcntr=0;	ss=0;	MM=mm=mm1=1;	SS=60;
		}
	}else if(S==5){
		if(SWcntr==0){									// 5→0
			S=0;	eeprom_busy_wait();	eeprom_write_byte((uint8_t *)0,mm1);
		}else if(SWcntr>T_10 || SWcntr>T_5 && mm1>0){	// 高速カウントアップ
			if(++mm1>99)	mm1=1;
			MM=mm=mm1;	SS=60;
			BZtimer=T_1; SWcntr=0;		// ブッ(3,4...秒後)
		}
	}
}

ISR(TIM1_COMPA_vect){}		// 63.687us

int main (void){
	uint16_t xxx;
	uint8_t b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6, blk, wht, i;
	uint8_t	line=0;			// 走査線カウンタで63.687us毎にカウントアップ
	uint8_t	BZcntr=0;		// ブザー音用カウンタで63.687us毎にカウントアップ
	uint8_t	*p;				// vram[]のポインタ
	uint8_t	sscntr=0;		// 1秒作成用カウンタ
	PORTB=0x04;	DDRB=0x07;	// xxxxxooo
	OCR1A=OCR1C=227;		// CTC on OCR1C=228(4/14.32*228=63.687us)
	TCCR1=0x83;				// CK/4
	eeprom_busy_wait();
	MM=mm=mm1=eeprom_read_byte((uint8_t *)0);
	TIMSK=(1<<OCIE1A);	sei();
	for(;;){
		set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);sleep_mode();	// SE=1, sleep, SE=0
		// タイマー割り込みでスリープからwake up
		PORTB=SYN&bz;	for(i=0;i<HS;i++)	nop();		// H-Sync
		if(++line<9){
			for(i=0;i<VS;i++) nop();	PORTB=BLK&bz;	// V-Sync
			p=vram;
		}else{
			PORTB=BLK&bz;for(i=0;i<5;i++)nop();sc8(SCh,SCl);PORTB=BLK&bz;//SC
			if(line>=LINEtop && line<LINEext){		// ビデオ信号出力 64〜224
				for(i=0;i<20;i++)	PORTB=BLK&bz;	// 水平表示開始位置の調整
				b0=*p;		b1=*(p+1);	b2=*(p+2);	b3=*(p+3);
				b4=*(p+4);	b5=*(p+5);	b6=*(p+6);	i=*(p+7);
				if(line<LINEtop+4*LINEdup){
					if(S==2){
						if(BZtimer>0){	nop();	nop();			}	// RED
						else{	nop();	nop();	nop();	nop();	}	// GREEN
					}else{nop();nop();nop();nop();nop();nop();nop();nop();}	// GREEN
				}else{		nop();								}	// CYAN
				blk=BLK&bz;	wht=WHT&bz;
				pxl8(b0);pxl8(b1);pxl8(b2);pxl8(b3);
				pxl8(b4);pxl8(b5);pxl8(b6);pxl8(i);
				PORTB=BLK&bz;
				if(line%LINEdup==LINEdup-1)	p+=(SCREEN_W/8); // ライン重複
			}else if(line==LINEext && PORTB&0x04)	Strans();// 64*256=16.384ms
			 else if(line==LINEext+1){
				if(mm/10==0)	Vputc4x6(SCREEN_W-20,SCREEN_H-6,' ');
				else	Vputc4x6(SCREEN_W-20,SCREEN_H-6,'0'+mm/10);// mmの表示
			}else if(line==LINEext+2)Vputc4x6(SCREEN_W-16,SCREEN_H-6,'0'+mm%10);
			 else if(line==LINEext+3)Vputc4x6(SCREEN_W-8,SCREEN_H-6,'0'+ss/10);
			 else if(line==LINEext+4)Vputc4x6(SCREEN_W-4,SCREEN_H-6,'0'+ss%10);
			 else if(line==LINEext+5)	Hbar(SS);
			 else if(line==LINEext+6&&S==2&&(++sscntr==63)){// 15.86*63=0.999s
				sscntr=0;
				if(--MM==0){	MM=mm1;	if(--SS==0)	SS=60;	}
				if(ss>0)	ss--;
				else if(mm>0){	mm--;	ss=59;}
				else{	S=0;	MM=mm=mm1;	SS=60;	}
				if(mm==0){
					if(ss==0)		BZtimer=T_7;
					else if(ss<=2)	BZtimer=T_1;
				}
			}else if(line==LINEext+14 && BZtimer>0)	BZtimer--;
		}
		bz=0xff;
		if(BZtimer && ++BZcntr&0x20) bz=0xfb;	// 63.687 * 64=4.076ms(481.7Hz)
		if(line==249)	line=0;					// 63.687 * 249 = 15.86ms
	}
}