#include <Arduino.h>
#include <PS2KeyRaw.h>

#define AX0 4
#define AX1 5
#define AX2 6
#define AX3 7
#define AY0 8
#define AY1 9
#define AY2 10
#define RSTMT 14
#define CSMT 15
#define DATMT 16
#define STBMT 17
#define DATAPIN 2
#define IRQPIN 3

#define POS(x, y) (x | (y << 4))
#define POS12(x, y) (x >> 1 | (y << 4))  //for x == 12
#define POS13(x, y) (x >> 1 | (y << 4) + 1)  //for x == 13
#define NO_KEY 255

bool sinclair_mode = false;

struct key
{
  uint8_t scancode;
  uint8_t coords;
};

key keymap[] = {
    {4, POS(7, 0)},     // F3
    {5, POS(12, 0)},    // F1
    {6, POS(13, 0)},    // F2
    {12, POS(12, 1)},   // F4
    {13, POS(0, 1)},    // TAB
    {17, POS13(13, 1)}, // L_ALT
    {18, POS(0, 0)},    // L_SHIFT
    {20, POS(13, 1)},   // L_CTRL
    {21, POS(2, 0)},    // Q
    {22, POS(3, 0)},    // 1
    {26, POS(0, 1)},    // Z
    {27, POS(1, 1)},    // S
    {28, POS(1, 0)},    // A
    {29, POS(2, 1)},    // W
    {30, POS(3, 1)},    // 2
    {31, NO_KEY},       // L_WIN
    {33, POS(0, 3)},    // C
    {34, POS(0, 2)},    // X
    {35, POS(1, 2)},    // D
    {36, POS(2, 2)},    // E
    {37, POS(3, 3)},    // 4
    {38, POS(3, 2)},    // 3
    {39, NO_KEY},       // R_WIN
    {41, POS13(13, 0)}, // SPACE
    {42, POS(0, 4)},    // V
    {43, POS(1, 3)},    // F
    {44, POS(2, 4)},    // T
    {45, POS(2, 3)},    // R
    {46, POS(3, 4)},    // 5
    {49, POS13(13, 3)}, // N
    {50, POS13(13, 4)}, // B
    {51, POS12(12, 4)}, // H
    {52, POS(1, 4)},    // G
    {53, POS(5, 4)},    // Y
    {54, POS(4, 4)},    // 6
    {58, POS13(13, 2)}, // M
    {59, POS12(12, 3)}, // J
    {60, POS(5, 3)},    // U
    {61, POS(4, 3)},    // 7
    {62, POS(4, 2)},    // 8
    {65, POS(4, 3)},    // ,<
    {66, POS12(12, 2)}, // K
    {67, POS(5, 2)},    // I
    {68, POS(5, 1)},    // O
    {69, POS(4, 0)},    // 0
    {70, POS(4, 1)},    // 9
    {73, POS(6, 3)},    // .>
    {74, POS(7, 3)},    // /?
    {75, POS12(12, 1)}, // L
    {76, POS(3, 3)},    // ;:
    {77, POS(5, 0)},    // P
    {78, POS(5, 3)},    // -_
    {82, NO_KEY},       // '"
    {84, POS(3, 7)},    // [{
    {85, NO_KEY},       // =+
    {88, NO_KEY},       // CS_LOCK
    {89, POS(9, 0)},    // R_SHIFT
    {90, POS12(12, 0)}, // ENTER
    {91, POS(5, 7)},    // ]}
    {93, POS(4, 7)},    // \|
    {102, POS(3, 1)},   // BACKSPACE
    {105, POS(1, 2)},   // NUM 1
    {107, POS(3, 4)},   // NUM 4
    {108, POS(7, 2)},   // NUM 7
    {112, POS(4, 0)},   // NUM 0
    {113, POS(8, 3)},   // NUM .
    {114, POS(4, 4)},   // NUM 2
    {115, POS(9, 2)},   // NUM 5
    {116, POS(4, 2)},   // NUM 6
    {117, POS(4, 3)},   // NUM 8
    {118, POS(0, 0)},   // ESC
    {119, NO_KEY},      // NUM LOCK
    {120, NO_KEY},      // F11
    {121, POS(3, 3)},   // NUM +
    {122, POS(3, 2)},   // NUM 3
    {123, POS(5, 3)},   // NUM -
    {124, NO_KEY},      // NUM *
    {125, POS(1, 3)},   // NUM 9
    {126, NO_KEY},      // SC LOCK
};

volatile boolean d = HIGH;
uint8_t table[128];

void initTable()
{
  memset(table, NO_KEY, 128);
  for (uint8_t i = 0; i < (sizeof(keymap) / sizeof(key)); i++)
  {
    table[keymap[i].scancode] = keymap[i].coords;
  }
}

PS2KeyRaw keyboard;
uint8_t line = 0;

void SetAddr(uint8_t addr)
{
  digitalWrite(AX0, bitRead(addr, 0));
  digitalWrite(AX1, bitRead(addr, 1));
  digitalWrite(AX2, bitRead(addr, 2));
  digitalWrite(AX3, bitRead(addr, 3));
  digitalWrite(AY0, bitRead(addr, 4));
  digitalWrite(AY1, bitRead(addr, 5));
  digitalWrite(AY2, bitRead(addr, 6));
}

void SetKey(boolean data)
{
  digitalWrite(CSMT, HIGH);  // выбор чипа
  digitalWrite(STBMT, HIGH); // строб on
  digitalWrite(DATMT, data); // данные
  digitalWrite(STBMT, LOW);  // строб off
  digitalWrite(CSMT, LOW);
}

void setup()
{
  // TCCR3B = 4;
  // OCR3A = 62500;
    // CLKPR = 1<<PMCE;    //разрешить изменение
  // CLKPR = B00000100;  //32 MHz
  CLKPR = 1 << 0; // F_CPU 16МГц

  Serial.begin(9600);

  initTable();

  pinMode(19, OUTPUT);
  pinMode(AX0, OUTPUT);   // AX0
  pinMode(AX1, OUTPUT);   // AX1
  pinMode(AX2, OUTPUT);   // AX2
  pinMode(AX3, OUTPUT);   // AX3
  pinMode(AY0, OUTPUT);   // AY0
  pinMode(AY1, OUTPUT);   // AY1
  pinMode(AY2, OUTPUT);   // AY2
  pinMode(RSTMT, OUTPUT); // RES
  pinMode(CSMT, OUTPUT);  // CS
  pinMode(DATMT, OUTPUT); // DAT
  pinMode(STBMT, OUTPUT); // STB
  // Инициализация клавиатуры
  keyboard.begin(DATAPIN, IRQPIN);
  // Инициализация MT8816
  SetAddr(0);
  digitalWrite(RSTMT, LOW);
  digitalWrite(CSMT, LOW);
  digitalWrite(DATMT, LOW);
  digitalWrite(STBMT, LOW); // инициализация
  digitalWrite(CSMT, HIGH); // выбор чипа
  digitalWrite(RSTMT, HIGH);
  digitalWrite(RSTMT, LOW); // сброс
  digitalWrite(CSMT, LOW);
  // table[90] = 6;
}

void loop()
{
  // Serial.println(analogRead(A1));
  // Serial.println("hello2");

  if (keyboard.available())
  {
    int c = keyboard.read(); // чтение кода
    switch (c)
    {
    case 0xE0: // если считался префикс 0xE0
      break;
    case 0xF0: // если считался префикс 0xF0 (отпускание клавиши)
      d = LOW;
      break;
    case 131: //F7
      if (d == LOW)
        sinclair_mode = !sinclair_mode;
      break;
    default:
      if (table[c] != NO_KEY)
      {
        if (sinclair_mode == true && (c >= 54 && c <= 70) || c == 41)
        {
          Serial.println(sinclair_mode);
          Serial.println(c);
          SetAddr(table[c]);
          SetKey(d);
        }
        else if (sinclair_mode == false)
        {
          Serial.println("-");
          Serial.println(c);
          // Serial.println(table[c]);
          SetAddr(table[c]);
          SetKey(d);
          // _delay_ms(1);
          Serial.println("--");
        }
      }
      d = HIGH;
    }
  }
}