#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <avr/interrupt.h>

//****************Beginn Deklarationen und Definitionen f?r LCD*******************
//Signale f?r das LCD an PortC
#define RS 6	// 0= Kommando, 1= Datenwert
#define RW 5	// 0= Schreiben ins Display, 1= Lesen vom Display
#define E 4		// enable, active high
//Funktionen f?r LCD
void LCDInit();
void LCDClearDisplay();
void LCDSetCursor(uint8_t, uint8_t);
void LCDStringOut(char *);
//Hilfsfunktionen, nicht zur eigenen Verwendung vorgesehen
uint8_t LCDGetCom();
void LCDDataOut(char);
void e_active();
void LCDComOut(uint8_t);
void delay_cycles(unsigned int zyklen);
void delay_ms(unsigned int ms);
//****************Ende Deklarationen und Definitionen f?r LCD*********************

unsigned int getAnalogValue(unsigned char channel)
{
	//ADMUX ADCMultiplex Selection Register -- Kanalauswahl
	//Bit 0 1 2 legen den Kanal fest.  bsp. Kanal.5 = Bit 101

	//ADCRSA ADC Control and Status Register
	//Steuerung und Konfiguration des ADC

	ADMUX=channel & 0x07;
	ADCSRA |= (1 << ADEN) 	//ADC Enable -> Bit 7 - An - Aus Schalter vom ADC (wenn noch eine Bearbeitung läuft wird sie beendet und gelöscht)
			| (1 << ADSC) 	//ADC Conversion -> Bit 6 -Starte Umwandung
			| (1 << ADPS2)	//ADC Prescaler Select Bits -> Bit 2 - (Vorteiler) Prescaler einstellen nach Taktfrequenz -> Register
			| (1 << ADPS1)	//ADC Prescaler Select Bits -> Bit 1 -(Vorteiler) Prescaler einstellen nach Taktfrequenz -> Register
			| (1 << ADPS0);
							//ADPS0 - ADPS1 legen Fest welcher Vorteiler für die Taktfrequenz verwendet wird
							//In unserem Falls Bit2=1 Bit1=1 Bit0=1 der Vorteiler ist hier 128
							//Siehe Seite 222
							//Bei einer µc-Taktfrequenz von 16 MHz -> 16MHz / 64 = 125 KHz

	while((ADCSRA & (1 << ADSC)) != 0);	//Wartet bis ADSC auf 0 gesetzt ist. Wartet bis Umwandlung fertig ist
	return ADC;							//ADC Data Register enthält den Umgewandelten Dual Wert als 10 Bit Zahl.

}

int main(void)
{
	DDRD = 0x00;
	DDRC = 0xFF;

	//Timer1 init.
    OCR1A = 62500;
    TIMSK|= (1 << OCIE1A);
    TCCR1B|= (1 << WGM12);
    TCCR1B|= (1<<CS12);
    sei();

    while(1);
}

ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
	PORTC = ~PORTC;
}

//*****************Beginn Implementierung der LCD-Funktionen**************
//Initialisierung des LCDs im 2 Zeilen-Modus, blinkender Cursor, schreiben nach rechts
void LCDInit()
{
	delay_cycles(2);
	DDRC=0x7f;
	delay_cycles(17400);
	PORTC=0x03;
	e_active();
	delay_cycles(4700);


	e_active();

	delay_cycles(150);

	e_active();


	PORTC=0x02;
	e_active();

	LCDComOut(0x28);
	LCDComOut(0x0F);
	LCDComOut(0x01);
	LCDComOut(0x06);
	//delay_cycles(40000);
}

//L?scht alle Zeichen im Display
void LCDClearDisplay()
{
	LCDComOut(0x01);
}

//Setzt den Cursor: 2 Zeilen mit jeweils 16 Stellen sind verf?gbar
void LCDSetCursor(uint8_t zeile, uint8_t spalte)
{
	uint8_t wert = 0;
	if((zeile < 2) && (zeile >=0) && (spalte >=0) && (spalte < 16))
	wert=zeile*64+spalte;
	wert=wert | 0x80;
	LCDComOut(wert);
}

//Gibt einen String an der Position des Cursors aus.
void LCDStringOut(char *pbuf)
{
	while( *pbuf != '\0')
	{
		LCDDataOut(*pbuf);
		pbuf++;
	}
}

//Hilfsfunktion: Befehl zum LCD ?bertragen
void LCDComOut(uint8_t data)
{
	uint8_t wert;

	do
	{
		wert=LCDGetCom();
	}
	while((wert & 0x80) != 0);

	DDRC=0x7F;
	wert=data & 0xF0;
	wert=wert >> 4;

	PORTC=wert;
	e_active();
	wert=data & 0x0F;
	PORTC=wert;
	e_active();

}

//Hilfsfunktion: Daten vom LCD lesen im 4-Bit-Modus
uint8_t LCDGetCom()
{
	uint8_t wert,wert2,oldddrc;

	oldddrc=DDRC;
	DDRC=0x70;

	PORTC=0x20;
	delay_cycles(2);
	PORTC |= (1 << E);
	delay_cycles(2);
	wert=PINC;
	wert = wert & 0x0F;

	PORTC &= ~(1 << E);
	delay_cycles(2);

	PORTC |= (1 << E);
	delay_cycles(2);
	wert2=PINC;
	wert2=wert2 & 0x0F;
	wert = wert << 4;
	wert = wert | wert2;
	PORTC &= ~(1 << E);
	DDRC=oldddrc;

	return wert;

}

//Hilfsfunktion: (Anzeige-)Daten zum LCD ?bertragen im 4-Bit-Modus.
void LCDDataOut(char data)
{
	uint8_t wert;

	do
	{
		wert=LCDGetCom();
	}
	while((wert & 0x80) != 0);

	DDRC=0x7F;

	wert=data >> 4;
	wert=wert | (1 << RS) ;

	PORTC=wert;
	e_active();
	wert=data & 0x0F;
	wert=wert | (1 << RS);
	PORTC=wert;
	e_active();

}

//Hilfsfunktion: Realisiert Timing der Steuerleitung E f?r Daten?bertragung
void e_active()
{
	delay_cycles(2);
	PORTC |= (1<<E);
	delay_cycles(2);
	PORTC &= ~(1 << E);
	delay_cycles(2);
}

//Hilfsfunktion: Zeitschleife - Wartet bestimmte Anzahl von Zyklen.
void delay_cycles(unsigned int zyklen)
{
		asm volatile("L_1:" "\tSBIW R24,0x00\n"
							"\tNOP\n"
							"\tBREQ L_2\n"
							"\tSBIW R24,0x01\n"
                      		"\tRJMP L_1\n"
                      "L_2:\t\n"
					  		::);
}

//Hilfsfunktion: Zeitschleife - Wartet bestimmte Anzahl an Millisekunden
void delay_ms(unsigned int ms)
{
	unsigned char f_cpu_MHz = 16;
	//f_cpu in MHz -> f_cpu:MHz*1000 Zyklen pro ms

	//Laufzeitkorrektor
	ms = ms/8;

	//Ausf?hrungszeit = 1ms * ms
	for(int j = 0; j < ms; j++)
	{
		//Ausf?hrungszeit = 1 ms
		delay_cycles(f_cpu_MHz*1000);
	}
}
//*****************Ende Implementierung der LCD-Funktionen**************