// カラー表示発表会用タイマー(Fck=14.32MHz)
// 4/14.32 * 228 * 249 * 63 =0.999s...1000秒に1秒程度進む
// 2007.6.11 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	YEl	0x06
#define	YEh	0x07
#define	CYl	0x05
#define	CYh	0x07
#define	GRl	0x05
#define	GRh	0x07
#define	MAl	0x05
#define	MAh	0x07
#define	REl	0x05
#define	REh	0x07
#define	BLl	0x05
#define	BLh	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	L_%=\n\t"	\
//									"out	0x18,%2\n\t"\
//									"L_%=:"				\
//					:									\
//					: "a" (x), "a" (r1), "a" (r2)	)
#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	24
#define	LINEtop	40
#define	LINEdup	8
#define	LINEext0	(LINEtop+FONT_H*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_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
uint8_t	ss=0, mm=0;				// 現在の秒と分の値
uint8_t	mm1, mm2, mm3;			// 1鈴 2鈴 3鈴の値(分)

#include	"vlibnum.c"			// 4×6と16×16の数字フォント

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;}		// ブッ
	else if(S==1){
		if(SWcntr==0)			S=2;
		else if(SWcntr>T_10){	S=4;	mm=0;BZtimer=T_1;}	// ブッ(1秒後)
	}else if(S==2 && SWcntr>0){	S=3;	BZtimer=T_1;}
	else if(S==3){
		if(SWcntr==0)			S=0;
		else if(SWcntr>T_10){	S=4;	mm=0;BZtimer=T_1;}	// ブッ(1秒後)
	}else if(S==4){
		ss=0;
		if(SWcntr==0){			S=0;	mm=0;	}			// リセット
		else if(SWcntr>T_10*2){	S=5;	mm=1;BZtimer=T_1;}	// ブッ(2秒後)
	}else if(S==5){
		if(SWcntr==0){			S=6;	mm1=mm2=mm3=1;}
		else if(SWcntr>T_10*3){	S=8;	mm=2;BZtimer=T_1;}	// ブッ(3秒後)
	}else if(S==8){
		if(SWcntr==0){			S=9;	mm2=mm3=mm1;}
		else if(SWcntr>T_10*4){	S=11;	mm=3;BZtimer=T_1;}	// ブッ(4秒後)
	}else if(S==11){
		if(SWcntr==0){			S=12;	mm3=mm2;	}
		else if(SWcntr>=T_10*5){S=14;	mm=0;BZtimer=T_1;}	// ブッ(5秒後)
	}else if(S==6 && SWcntr>0){	S=7;	BZtimer=T_1;}		// mm1設定モード
	else if(S==9 && SWcntr>0){	S=10;	BZtimer=T_1;}		// mm2設定モード
	else if(S==12 && SWcntr>0){	S=13;	BZtimer=T_1;}		// mm3設定モード
	else if(S==7){											//mm1カウントアップ
		if(SWcntr==0){			S=6; 	if(mm1<60)	mm2=mm3=++mm1;}
		else if(SWcntr>T_10){	S=14;	BZtimer=T_1;}		// ブッ
	}else if(S==10){										//mm2カウントアップ
		if(SWcntr==0){			S=9;	if(mm2<60)	mm3=++mm2;	}
		else if(SWcntr>T_10){	S=14;	BZtimer=T_1;}		// ブッ
	}else if(S==13){										//mm3カウントアップ
		if(SWcntr==0){			S=12;	if(mm3<60)	++mm3;		}
		else if(SWcntr>T_10){	S=14;	BZtimer=T_1;}		// ブッ
	}else if(S==14 && SWcntr==0){
		S=0;	ss=mm=0;
		eeprom_busy_wait();		eeprom_write_byte((uint8_t *)0,mm1);
		eeprom_busy_wait();		eeprom_write_byte((uint8_t *)1,mm2);
		eeprom_busy_wait();		eeprom_write_byte((uint8_t *)2,mm3);
	}
}

ISR(TIM1_COMPA_vect){}		// 63.687us

int main (void){
	uint8_t blk, wht, b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6, 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();	mm1=eeprom_read_byte((uint8_t *)0);
	eeprom_busy_wait();	mm2=eeprom_read_byte((uint8_t *)1);
	eeprom_busy_wait();	mm3=eeprom_read_byte((uint8_t *)2);
	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
				if(line<LINEext0){					// カラー調整(M→B→G→R)
					if(mm<mm1){nop();}				// 〜1鈴	GREEN
					else if(mm<mm2){nop();nop();nop();}// 1鈴〜2鈴	BLUE
					else if(mm<mm3){nop();}			//2鈴〜3鈴MAGGENTA
					else{		nop();nop();nop();}	// 3鈴〜	RED
				}else{
					nop();nop();nop();				// 1〜3鈴設定値はBLUE表示
				}
				for(i=0;i<10;i++)	PORTB=BLK&bz;
				b0=*p;b1=*(p+1);b2=*(p+2);b3=*(p+3);b4=*(p+4);b5=*(p+5);b6=*(p+6);i=*(p+7);
				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>=mm3&&sscntr>T_7&&S==2||mm/10==0)	Vputc(8,0,' ');
				else					Vputc(8,0,'0'+mm/10);	// mmの表示
			}else if(line==LINEext+2){
				if(mm>=mm3&&sscntr>T_7&&S==2)	Vputc(24,0,' ');
				else					Vputc(24,0,'0'+mm%10);
			}else if(line==LINEext+3)	Vputc4x6(40,8,'0'+ss/10);// ssの表示
			 else if(line==LINEext+4)	Vputc4x6(44,8,'0'+ss%10);
			 else if(line==LINEext+5){
				if(mm1/10==0)			Vputc4x6(32,18,' ');	// mm1の表示
				else					Vputc4x6(32,18,'0'+mm1/10);
			}else if(line==LINEext+6)	Vputc4x6(36,18,'0'+mm1%10);
			 else if(line==LINEext+7){
				if(mm2==mm1||mm2/10==0)	Vputc4x6(44,18,' ');	// mm2の表示
				else					Vputc4x6(44,18,'0'+mm2/10);
			}else if(line==LINEext+8){
				if(mm2==mm1)			Vputc4x6(48,18,' ');
				else					Vputc4x6(48,18,'0'+mm2%10);
			}else if(line==LINEext+9){
				if(mm3==mm2||mm3/10==0)	Vputc4x6(56,18,' ');	// mm3の表示
				else					Vputc4x6(56,18,'0'+mm3/10);
			}else if(line==LINEext+10){
				if(mm3==mm2)			Vputc4x6(60,18,' ');
				else					Vputc4x6(60,18,'0'+mm3%10);
			}else if(line==LINEext+11&&S==2&&(++sscntr==63)){// 15.86*63=0.999s
				sscntr=0;	if(++ss>=60){	ss=0;	++mm;}
				if(mm==mm1&&ss==0||mm1!=mm2&&mm==mm2&&ss<=1||mm2!=mm3&&mm==mm3&&ss<=2)	BZtimer=T_7;
			}else if(line==LINEext+12 && BZtimer>0)	BZtimer--;
		}
		bz=0xff;
		if(BZtimer && ++BZcntr&0x20) bz=0xfb;	// 63.687 * 64=4.076ms(481.7Hz)
		if(line==249)	line=0;				// 4/14.32 * 228 * 249 * 63 =0.999s
	}
}