#include <OLED_I2C.h>

#define WIDTH 24 // 64 по умолчанию
#define HEIGHT 22 // 22 по умолчанию

#define CELL_STACK_SIZE (int)ceil( (WIDTH*HEIGHT)/8 ) // Количество байт для хранения всех рисуемых ячеек

#define DOWN_SHIFT 19 // Сдвиг вниз первой ячейки на пиксели

#define RANDOM_START true // Рандмоные биты в начале

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

OLED  myOLED(A4, A5, A4);

byte cell_stack[CELL_STACK_SIZE] = {0}; // Состояние стака из 8 ячеек (вкл/выкл)
byte cell_point[WIDTH*HEIGHT] = {0}; // Количество очков у каждой ячейки

byte cell_area = 0; // доступность четырёх внешних ячеек
#define RIGHT_CELL_EXIST 0b00000001
#define UP_CELL_EXIST 0b00000010
#define LEFT_CELL_EXIST 0b00000100
#define DOWN_CELL_EXIST 0b00001000

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

byte bit_check(int i) { // Проверка указанного бита по номеру
  return cell_stack[ (int)floor(i / 8) ] & 128 >> (i % 8) ;
}

void bit_on(int i) { // Поменять бит на 1 по номеру
  cell_stack[ (int)floor(i / 8) ] = cell_stack[ (int)floor(i / 8) ] | ( 128 >> (i % 8) );
}

void bit_off(int i) { // Поенять бит на 0 по номеру
  cell_stack[ (int)floor(i / 8) ] = cell_stack[ (int)floor(i / 8) ] ^ ( 128 >> (i % 8) );
}

void bit_on_cr(int x, int y) { // Поменять бит на 1 по координатам
  int i = x + (WIDTH*y);
  bit_on(i);
}

void bit_off_cr(int x, int y) { // Поменять  бит на 0 по координатам
  int i = x + (WIDTH*y);
  bit_off(i);
}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void setup() {

  myOLED.begin();
  if (RANDOM_START) {
    for (int i = 0; i < CELL_STACK_SIZE; i++) {
      cell_stack[i] = random(0,256);
    }
  }
  else {
    bit_on_cr(2,2);
    bit_on_cr(2,3);
    bit_on_cr(2,1);
  }

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void loop() {

  myOLED.clrScr();

  for (int i = 0; i < CELL_STACK_SIZE*8; i++) {

    if ( bit_check(i) ) {
      myOLED.drawRect( (i % WIDTH)*2, ( 2*(int)floor(i/WIDTH) ) + DOWN_SHIFT,
                     ( (i % WIDTH)*2) + 1, ( 2*(int)floor(i/WIDTH) ) + 1 + DOWN_SHIFT );
    }

    cell_point[i] = 0; // Обнуление поинтов каждой ячейки в начале каждого шага
    cell_area = 0;

  ///////////////////////////// Поиск существующих ячеек

    if ( (int)floor(i/WIDTH) != HEIGHT - 1) {
      cell_area = cell_area | DOWN_CELL_EXIST;
    }
    if ( (int)floor(i/WIDTH) != 0) {
      cell_area = cell_area | UP_CELL_EXIST;
    }
    if ( i % WIDTH != WIDTH - 1)  {
      cell_area = cell_area | RIGHT_CELL_EXIST;
    }
    if ( i % WIDTH != 0)  {
      cell_area = cell_area | LEFT_CELL_EXIST;
    }

  ////////////////////////////// Поиск живых ячеек

    if (cell_area & DOWN_CELL_EXIST) {
      if ( bit_check(i+WIDTH) ) {
        cell_point[i]++;
      }

      if (cell_area & LEFT_CELL_EXIST) {
        if ( bit_check(i+WIDTH-1) ) {
          cell_point[i]++;
        }
      }
      if (cell_area & RIGHT_CELL_EXIST) {
        if ( bit_check(i+WIDTH+1) ) {
          cell_point[i]++;
        }
      }

    }

    if (cell_area & UP_CELL_EXIST) {
      if ( bit_check(i-WIDTH) ) {
        cell_point[i]++;
      }

      if (cell_area & LEFT_CELL_EXIST) {
        if ( bit_check(i-WIDTH-1) ) {
          cell_point[i]++;
        }
      }
      if (cell_area & RIGHT_CELL_EXIST) {
        if ( bit_check(i+WIDTH+1) ) {
          cell_point[i]++;
        }
      }

    }


    if (cell_area & LEFT_CELL_EXIST) {
      if ( bit_check(i-1) ) {
        cell_point[i]++;
      }
    }
    if (cell_area & RIGHT_CELL_EXIST) {
      if ( bit_check(i+1) ) {
        cell_point[i]++;
      }
    }


  } // Конец цикла

  for (int i = 0; i < CELL_STACK_SIZE*8; i++) {
    if (!bit_check(i) && cell_point[i] == 3) { // Правило рождения
      bit_on(i);
    }
    else if ( bit_check(i) && (cell_point[i] != 2 && cell_point[i] != 3) ) { // Правило смерти
      bit_off(i);
    }
  }


  myOLED.update();
  delay(1000);

}