// 2010.2.14 ATmega328P 学会用TVタイマー(Fck=14.32MHz)
// 4/14.32 * 228 * 249 * 63 =0.999s...1000秒に1秒程度進む
#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	0x00
#define	BLK	0x01
#define	GRY	0x02
#define	WHT	0x03
#define	SCl	0x00
#define	SCh	0x02
#define	YEl	0x02
#define	YEh	0x03
#define	CYl	0x01
#define	CYh	0x03
#define	GRl	0x01
#define	GRh	0x03
#define	MAl	0x01
#define	MAh	0x03
#define	REl	0x01
#define	REh	0x03
#define	BLl	0x01
#define	BLh	0x02
#define	nop()	asm volatile("nop"::)
#define	sc(a,b)	{PORTC=a;PORTC=a; PORTC=b;PORTC=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	0x08,%1\n\t"\
									"brcc	L1_%=\n\t"	\
									"out	0x08,%2\n\t"\
									"L1_%=:	nop\n\t"	\
									"out	0x08,%1\n\t"\
									"brcc	L2_%=\n\t"	\
									"out	0x08,%2\n\t"\
									"L2_%=:	nop\n\t"	\
									"out	0x08,%1\n\t"\
									"brcc	L3_%=\n\t"	\
									"out	0x08,%2\n\t"\
									"L3_%=:"			\
					:									\
					: "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	48
#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	S=0;					// スイッチ操作に伴う状態
uint8_t	ss=0, mm=0, ss0, mm0;	// 現在の秒と分の値
uint8_t UP=0;					// アップカウントモード
uint8_t	mm1,mm2,mm3, MM1,MM2,MM3;// 1鈴 2鈴 3鈴の値(分)
uint8_t MM1sw=0,MM2sw=0,MM3sw=0,SRTsw=0;// スイッチがOFFで0、ONでカウントアップ
#include	"vlibnum.c"			// 4×6と16×16の数字フォント
void Strans1(){					// 16.384ms スイッチ操作による状態遷移
	if((PIND&0x07)==0){ 		// 3つのSW同時押し
		if(S!=8){
			S=8;
			UP=(UP?0:1);
			eeprom_busy_wait();	eeprom_write_byte((uint8_t *)0,UP);
		}
	}else{
		if(bit_is_clear(PIND,0)){ if(MM1sw<255)	MM1sw++; }else	MM1sw=0;
		if(bit_is_clear(PIND,1)){ if(MM2sw<255)	MM2sw++; }else	MM2sw=0;
		if(bit_is_clear(PIND,2)){ if(MM3sw<255)	MM3sw++; }else	MM3sw=0;
		if(bit_is_clear(PIND,3)){ if(SRTsw<255)	SRTsw++; }else	SRTsw=0;
		if(S==0){
			if(SRTsw>0){			S=1;	BZtimer=T_1;}		// ブッ
			else if(MM1sw>0 && mm==0 && ss==0)	S=5;
			else if(MM2sw>0 && mm==0 && ss==0)	S=6;
			else if(MM3sw>0 && mm==0 && ss==0)	S=7;
		}else if(S==1){
			if(SRTsw==0)			S=2;						 // スタート!
			else if(SRTsw>T_10){	S=4;	mm=ss=0;BZtimer=T_1;}// リセット!
		}else if(S==2 && SRTsw>0){	S=3;	BZtimer=T_1;}
		else if(S==3){
			if(SRTsw==0)			S=0;						 // ストップ!
			else if(SRTsw>T_10){	S=4;	mm=ss=0;BZtimer=T_1;}// リセット!
		}else if(S==4 && SRTsw==0 && MM1sw==0 && MM2sw==0 && MM3sw==0)	S=0;
	}
}
void Strans2(){					// 16.384ms プリセット操作による状態遷移
	if(S==5){											// mm1カウントアップ
		if(MM1sw==0){		S=0; 	if(mm1<99)	mm2=mm3=++mm1;}
		else if(MM1sw>T_10){S=4;	mm2=mm3=mm1=0;}		// 長押し
	}else if(S==6){										// mm2カウントアップ
		if(MM2sw==0){		S=0;	if(mm2<99)	mm3=++mm2;}
		else if(MM2sw>T_10){S=4;	mm3=mm2=mm1;}		// 長押し
	}else if(S==7){										// mm3カウントアップ
		if(MM3sw==0){		S=0;	if(mm3<99)	++mm3;}
		else if(MM3sw>T_10){S=4;	mm3=mm2;}			// 長押し
	}else if(S==8){
		if((PIND&0x07)==7)	S=0;		// 3つのSW解除
	}
}
ISR(TIMER0_COMPA_vect){}	// 63.687us
int main (void){
	uint8_t b0,b1,b2,b3,b4,b5, i, blk, wht;
	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=0x00;	DDRB=0x02;	// xxxxxxox...Audio Bzz
	PORTC=0x00;	DDRC=0x03;	// xxxxxxoo...Video DAC
	PORTD=0x0f;	DDRD=0x00;	// xxxxrrrr...SW
	TCCR0A=0x02;TCCR0B=0x02;OCR0A=113;	// CTC, CK/8, 8/14.32*(113+1)=63.687us
	TCCR1A=0x00;TCCR1B=0x09;OCR1A=16272;// CTC, CK/1, Fck*1000000/440/2-1
	eeprom_busy_wait();	UP  =eeprom_read_byte((uint8_t *)0);
	eeprom_busy_wait();	mm1=MM1=eeprom_read_byte((uint8_t *)1);
	eeprom_busy_wait();	mm2=MM2=eeprom_read_byte((uint8_t *)2);
	eeprom_busy_wait();	mm3=MM3=eeprom_read_byte((uint8_t *)3);
	TIMSK0=(1<<OCIE0A);	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
		PORTC=SYN;	for(i=0;i<HS;i++)	nop();		// H-Sync
		if(++line<9){
			for(i=0;i<VS;i++) nop();	PORTC=BLK;	// V-Sync
			p=vram;
		}else{
			PORTC=BLK;for(i=0;i<5;i++)nop();sc8(SCh,SCl);PORTC=BLK;//SC
			nop();nop();nop();
			if(line>=LINEtop && line<LINEext){		// 1Hライン信号出力
				if(line<LINEext0){					// カラー調整(M→B→G→R)
					if(mm1==0){nop();nop();nop();nop();nop();nop();}// フリーラン	BLUE
					else if(mm<mm1){nop();nop();nop();}	// 〜1鈴	BLUE
					else if(mm<mm2){nop();}				// 1鈴〜2鈴	GREEN
					else if(mm<mm3){nop();nop();}		// 2鈴〜3鈴 MAGGENTA
					else{	nop();nop();nop();nop();}	// 3鈴〜	RED
					blk=BLK;	wht=WHT;
				}else{
					nop();nop();					// 1〜3鈴設定値はGREEN表示
					blk=BLK;	wht=GRY;
				}
				for(i=0;i<10;i++)	PORTC=BLK;
				b0=*p;b1=*(p+1);b2=*(p+2);b3=*(p+3);b4=*(p+4);b5=*(p+5);
				pxl8(b0);pxl8(b1);pxl8(b2);pxl8(b3);pxl8(b4);pxl8(b5);
				PORTC=BLK;
				if(line%LINEdup==LINEdup-1)	p+=(SCREEN_W/8); // ライン重複
			}else if(line==LINEext){
				if(MM1!=mm1){							// MM1をEEPROMに格納
					eeprom_busy_wait();eeprom_write_byte((uint8_t *)1,MM1=mm1);
				}else if(MM2!=mm2){						// MM2をEEPROMに格納
					eeprom_busy_wait();eeprom_write_byte((uint8_t *)2,MM2=mm2);
				}else if(MM3!=mm3){						// MM3をEEPROMに格納
					eeprom_busy_wait();eeprom_write_byte((uint8_t *)3,MM3=mm3);
				}
			}else if(line==LINEext+1)	Strans1();		// 64*256=16.384ms
			 else if(line==LINEext+2)	Strans2();		// 64*256=16.384ms
			 else if(line==LINEext+3){					// mmの表示
				mm0=(UP?mm:(mm>=mm3?mm-mm3:(ss?mm3-mm-1:mm3-mm)));
				if(mm1>0&&mm>=mm3&&sscntr>T_7&&S==2||mm0/10==0)	Vputc(8,0,' ');
				else	Vputc(8,0,'0'+mm0/10);			// 3鈴オーバーで点滅
			}else if(line==LINEext+4){
				if(mm1>0&&mm>=mm3&&sscntr>T_7&&S==2)	Vputc(24,0,' ');
				else	Vputc(24,0,'0'+mm0%10);
			}else if(line==LINEext+5){					// ssの表示
				ss0=(UP||mm>=mm3?ss:(ss?60-ss:0));
				Vputc4x6(40,8,'0'+ss0/10);
			}else if(line==LINEext+6){
				Vputc4x6(44,8,'0'+ss0%10);
			}else if(line==LINEext+7){					// 1鈴設定値mm1の表示
				mm0=(UP?mm1:mm3);
				if(mm0/10==0)			Vputc4x6(16,18,' ');
				else					Vputc4x6(16,18,'0'+mm0/10);
			}else if(line==LINEext+8){
				if(mm0==0)				Vputc4x6(20,18,' ');
				else					Vputc4x6(20,18,'0'+mm0%10);
			}else if(line==LINEext+9){					// 2鈴設定値mm2の表示
				mm0=(UP?mm2:mm3-mm1);
				if(mm2==mm1||mm0/10==0)	Vputc4x6(28,18,' ');
				else					Vputc4x6(28,18,'0'+mm0/10);
			}else if(line==LINEext+10){
				if(mm2==mm1)			Vputc4x6(32,18,' ');
				else					Vputc4x6(32,18,'0'+mm0%10);
			}else if(line==LINEext+11){					// 3鈴設定値mm3の表示
				mm0=(UP?mm3:mm3-mm2);
				if(mm3==mm2||mm0/10==0)	Vputc4x6(40,18,' ');
				else					Vputc4x6(40,18,'0'+mm0/10);
			}else if(line==LINEext+12){
				if(mm3==mm2)			Vputc4x6(44,18,' ');
				else					Vputc4x6(44,18,'0'+mm0%10);
			}else if(line==LINEext+13&&S==2&&(++sscntr==63)){// 15.86*63=0.999s
				sscntr=0;	if(++ss>=60){	ss=0;	if(++mm>=100) mm=0;}
				if(mm==mm1&&ss==0||mm1!=mm2&&mm==mm2&&ss<=1||mm2!=mm3&&mm==mm3&&ss<=2)	BZtimer=T_7;
			}else if(line==LINEext+14 && BZtimer>0)	BZtimer--;
		}
		TCCR1A=(BZtimer>0?0x40:0x00);		// Bzz on(toggle)/off
		if(line==249)	line=0;				// 4/14.32 * 228 * 249 * 63 =0.999s
	}
}