#include <stdbool.h>

#include "stm32f1xx.h"

// Прототипы используемых функций
void delayMs(int ms);
int  clockInit();

int main(void)
{
    // Начальные инициализации оборудования STM32
    clockInit();

    // Включение тактирования портов GPIOA, GPIOB, GPIOC
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPCEN;

    // Обязательный сброс конфигурации портов в 0
    GPIOA->CRL &= ~(GPIO_CRL_MODE0 | GPIO_CRL_CNF0);

    GPIOC->CRH &= ~(GPIO_CRH_MODE13 | GPIO_CRH_CNF13);
    GPIOC->CRH &= ~(GPIO_CRH_MODE14 | GPIO_CRH_CNF14);

    GPIOB->CRL &= ~(GPIO_CRL_MODE3 | GPIO_CRL_CNF3);
    GPIOB->CRL &= ~(GPIO_CRL_MODE4 | GPIO_CRL_CNF4);

    // Настройка режимов портов
    uint32_t mode=0b11; // Режим выхода, с максимальной частотой 50 МГц
    uint32_t cnf=0b00;  // Режим push-pull

    GPIOA->CRL |= (mode << GPIO_CRL_MODE0_Pos)  | (cnf << GPIO_CRL_CNF0_Pos);

    GPIOC->CRH |= (mode << GPIO_CRH_MODE13_Pos) | (cnf << GPIO_CRH_CNF13_Pos);
    GPIOC->CRH |= (mode << GPIO_CRH_MODE14_Pos) | (cnf << GPIO_CRH_CNF14_Pos);

    GPIOB->CRL |= (mode << GPIO_CRL_MODE3_Pos) | (cnf << GPIO_CRL_CNF3_Pos);
    GPIOB->CRL |= (mode << GPIO_CRL_MODE4_Pos) | (cnf << GPIO_CRL_CNF4_Pos);


    while (true)
    {
        delayMs(500);
        GPIOA->BSRR = (1<<GPIO_BSRR_BR0_Pos);

        GPIOC->BSRR = (1<<GPIO_BSRR_BR13_Pos);
        GPIOC->BSRR = (1<<GPIO_BSRR_BR14_Pos);

        GPIOB->BSRR = (1<<GPIO_BSRR_BR3_Pos);
        GPIOB->BSRR = (1<<GPIO_BSRR_BR4_Pos);

        delayMs(500);
        GPIOA->BSRR = (1<<GPIO_BSRR_BS0_Pos);

        GPIOC->BSRR = (1<<GPIO_BSRR_BS13_Pos);
        GPIOC->BSRR = (1<<GPIO_BSRR_BS14_Pos);

        GPIOB->BSRR = (1<<GPIO_BSRR_BS3_Pos);
        GPIOB->BSRR = (1<<GPIO_BSRR_BS4_Pos);
    };

    return 0;
}


// Функция задержки в микросекундах, размещается в ОЗУ
__attribute__((noinline, section(".ramfunc")))
void delayMs(int ms)
{
  uint32_t cycles = ms * F_CPU / 9 / 1000;

  __asm volatile (
    "1: subs %[cycles], %[cycles], #1 \n"
    "   bne 1b \n"
    : [cycles] "+r"(cycles)
  );
}


// Настройка тактирования системы от внешнего кварца
// через PLL на максимально возможных частотах.
// Внешний кварц должен быть на 8МГц
// Возвращает:
//  0 - завершено успешно
//  1 - не запустился кварцевый генератор
//  2 - не запустился PLL
// Настройка делается на 72МГц
int clockInit(void)
{
  __IO int startUpCounter;

  //////////////////////////////////
  // Запускаем кварцевый генератор
  //////////////////////////////////

  RCC->CR |= (1<<RCC_CR_HSEON_Pos); // Запускаем генератор HSE

  //Ждем успешного запуска или окончания тайм-аута
  for(startUpCounter=0; ; startUpCounter++)
  {
    // Если успешно запустилось, то выходим из цикла
    if(RCC->CR & (1<<RCC_CR_HSERDY_Pos))
      break;

    // Если не запустилось, то отключаем все, что включили
    // и возвращаем ошибку
    if(startUpCounter > 0x1000)
    {
      RCC->CR &= ~(1<<RCC_CR_HSEON_Pos); // Останавливаем HSE
      return 1;
    }
  }

  ////////////////////////////////
  // Настраиваем и запускаем PLL
  ////////////////////////////////

  // Настраиваем PLL
  RCC->CFGR |= (0x07<<RCC_CFGR_PLLMULL_Pos) | // PLL множитель равен 9
               (0x01<<RCC_CFGR_PLLSRC_Pos);   // Тактирование PLL от HSE


  RCC->CR |= (1<<RCC_CR_PLLON_Pos); // Запускаем PLL

  // Ждем успешного запуска или окончания тайм-аута
  for(startUpCounter=0; ; startUpCounter++)
  {
    // Если успешно запустилось, то
    // выходим из цикла
    if(RCC->CR & (1<<RCC_CR_PLLRDY_Pos))
      break;

    // Если по каким-то причинам не запустился PLL, то
    // отключаем все, что включили
    // и возвращаем ошибку
    if(startUpCounter > 0x1000)
    {
      RCC->CR &= ~(1<<RCC_CR_HSEON_Pos); // Останавливаем HSE
      RCC->CR &= ~(1<<RCC_CR_PLLON_Pos); // Останавливаем PLL
      return 2;
    }
  }

  /////////////////////////////////
  // Настраиваем FLASH и делители
  /////////////////////////////////

  // Устанавливаем 2 цикла ожидания для Flash
  // так как частота ядра у нас будет 48 MHz < SYSCLK <= 72 MHz
  FLASH->ACR |= (0x02<<FLASH_ACR_LATENCY_Pos);

  // Делители
  RCC->CFGR |= (0x00<<RCC_CFGR_PPRE2_Pos) | // Делитель шины APB2 отключен
               (0x04<<RCC_CFGR_PPRE1_Pos) | // Делитель нишы APB1 равен 2
               (0x00<<RCC_CFGR_HPRE_Pos);   // Делитель AHB отключен


  RCC->CFGR |= (0x02<<RCC_CFGR_SW_Pos); // Переключаемся на работу от PLL

  // Ждем, пока переключимся
  while((RCC->CFGR & RCC_CFGR_SWS_Msk) != (0x02<<RCC_CFGR_SWS_Pos))
  {
  }

  // После того, как переключились на
  // внешний источник такирования
  // отключаем внутренний RC-генератор
  // для экономии энергии
  RCC->CR &= ~(1<<RCC_CR_HSION_Pos);

  // Здесь настройка и переключение сисемы на внешний
  // кварцевый генератор и PLL запершилось успехом.

  //Выходим
  return 0;
}