//******************************************************************************************
//  AVR Sample Program
//   Project      :
//   Program Name :
//   Programer    :
//   Create date  :  Version 1.0    H23.09.25
//   History      :
//   Laungage     :  WinAVR GCC 
//******************************************************************************************
//   Description
//     (1)I/O PORT
//       PB(2) : PWM OC0A
//       PD(5) : PWM OC0B
//       PB(3) : PWM OC1A
//       PB(4) : PWM OC1B
//       PD(0) : Sereal Comunication RX
//       PD(1) : Sereal Comunication TX
//******************************************************************************************
#include <avr/io.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <ctype.h>

void Int_PWM0(void);
void Int_PWM1(void);
void Int_uart(void);
void Put_uart(char);
void Put_uarts(char *);
void Get_uart(char *);
void Get_dec(void);
void Itoa(char *,unsigned int);

#define  PI_DEF_DUTY   23   //50Hz=>19 / 61Hz=>23 

int main (void) {

// ********************
// 1.初期化
// ********************
// (0)システムクロックの設定(8MHzの1/2分周[4MHz]にする)
    CLKPR = 0b10000000;
    CLKPR = 0b00000001;

// (1)ポートの初期化
    DDRB=0;
    DDRD=0;

// (2)PWM0の初期化(PWM0のポートも含む)
    Int_PWM0();

// (3)PWM1の初期化(PWM1のポートも含む)
    Int_PWM1();

// (4)UARTの初期化
    Int_uart();

// (5)Start Message
    Put_uarts(" ATTINY2313 connected OK > ");

// ********************
// 2.メイン
// ********************
// (1)メイン処理
    Get_dec();

    while(1);
}

//******************************************************************************************
//   Function Name : Get_dec 
//   Title         : ＵＡＲＴから角度データを入力し、デューティーを変更する
//   Input         :
//   Output        :
//   Description   : 
//******************************************************************************************
void Get_dec(void)
{
    #define PI_S0    0
    #define PI_S1    1
    #define PI_S2    2
    #define PI_S3    3
    #define PI_S4    4
    #define PI_SEND  9

    char tmp_c   = 0x00;    
    char STS_flg = 0x00;
    char Drive   = 0x00;
    char Sgn     = 0x00;
    int  deg     = 0;
    long duty    = 0;
    char tmp_line[5];

    STS_flg = PI_S0 ;

    while(1){

// *************************************
//  1.Set Command
// *************************************
//   (1)Get UART
        Get_uart(&tmp_c);
        tmp_c = toupper(tmp_c);
        Put_uart(tmp_c);

//   (2)Set command
        switch(STS_flg){
            case PI_S0 :
                if(tmp_c =='A'||tmp_c =='B'||tmp_c =='C'||tmp_c =='D'){
                    STS_flg = PI_S1 ;
                    Drive = tmp_c ;
                }else{
                    Put_uarts("[A-D]?");
                }
                break;
            case PI_S1 :
                if(tmp_c =='+'||tmp_c =='-'){
                    STS_flg = PI_S2 ;
                    Sgn = tmp_c ;
                }else if(tmp_c =='0'){
                    STS_flg = PI_SEND ;
                    Sgn = '+'     ;
                    deg = 0;
                }else{
                    Put_uarts("[+/-/0]?");
                }
                break;
            case PI_S2 :
                if('0' <= tmp_c && tmp_c <= '6'){
                    STS_flg = PI_S3 ;
                    deg = (tmp_c & 0b00001111)*10;
                }else{
                    Put_uarts("[0-6]?");
                }
                break;
            case PI_S3 :
                if('0' <= tmp_c && tmp_c <= '9'){
                    STS_flg = PI_SEND ;
                    deg = deg + (tmp_c & 0b00001111);
                }else{
                    Put_uarts("[0-9]?");
                }
                break;
            default:
                Put_uarts("[ERR-001]");
                STS_flg = PI_S0 ;
                break;
         } 

// *************************************
//  2.Do Command
// *************************************
         if( STS_flg == PI_SEND ){
//   (1)Put command image
             Put_uarts(" [");
             Put_uart(Drive);
             Put_uart(Sgn);
             Itoa(tmp_line,(unsigned int)deg);
             Put_uarts(tmp_line);
             Put_uarts("] ");
             STS_flg = PI_S0 ;

//   (2)Do command
//    2-1)Calc duty : (1.5[mS]*1000/20[mS]+DEG/2)/1000*256              :Feq 50Hz(20mS)   Standard type
//                    (1.5[mS]*1000/20[mS]+DEG/2)/1000*256*20/16.384    :Feq 61Hz(16.384mS)
//                              
            if(Sgn == '-') deg=deg*-1 ;   

            duty = (long)(1500/20+deg/2)*256/1000 *20/16.384;  

            if(Drive=='A')      OCR0A =(unsigned char)duty;
            else if(Drive=='B') OCR0B =(unsigned char)duty;
            else if(Drive=='C') OCR1AL=(unsigned char)duty;
            else if(Drive=='D') OCR1BL=(unsigned char)duty;                  
        }

    }

}

//****************************************************************************
//   Function Name : Itoa
//   Title         : 
//   Input         : 
//   Output        : 
//   Description   : 00 <= in_i < 100
//****************************************************************************
void Itoa(char out_s[],unsigned int in_i)
{
    unsigned int tmp_i;

    if(in_i > 99){        
        out_s[0]='*';
        out_s[1]='*';
        out_s[2]=0x00;
    }else{
        tmp_i = in_i % 10;
        out_s[1] = (char)tmp_i | 0x30 ;
        out_s[0] = (char)((in_i - tmp_i)/10) | 0x30 ;
        out_s[2]=0x00;
    }  
}

//******************************************************************************************
//   Function Name : Int_PWM0 
//   Title         : タイマー０の８ビットＰＷＭ初期化
//   Input         :
//   Output        :
//   Description   : ８ビット高速ＰＷＭモードを使用
//******************************************************************************************
void Int_PWM0(void)
{
// *********************************************************
// 0.ポート(DDR)のOC0A,OC0Bを出力に設定
// *********************************************************
    DDRB=DDRB|(1<<DDB2);
    DDRD=DDRD|(1<<DDD5);

// *********************************************************
// 1.TCCR0A(Timer/Counter0 Control Register A)
//     COM0A1:Compare Match A Output Mode bit 1 and 0   1:OC0A出力の通常ﾎﾟｰﾄ機能を無効  ※DDRﾋﾞｯﾄのｾｯﾄ1も必要
//     COM0A0:Compare Match A Output Mode bit 1 and 0       高速PWM動作の時、1,1で反転動作　　1,0で非反転動作
//     COM0B1:Compare Match B Output Mode bit 1 and 0   1:OC0B出力の通常ﾎﾟｰﾄ機能を無効  ※DDRﾋﾞｯﾄのｾｯﾄ1も必要
//     COM0B0:Compare Match B Output Mode bit 1 and 0       高速PWM動作の時、1,1で反転動作　  1,0で非反転動作
//     WGM01 :Waveform Generation Mode bit 1 and 0      0:WGM02,1:WGM01,1:WGM00=>8ﾋﾞｯﾄ高速PWM動作
//     WGM00 :Waveform Generation Mode bit 1 and 0
// *********************************************************
    TCCR0A=(1<<COM0A1)|(0<<COM0A0)|(1<<COM0B1)|(0<<COM0B0)|(1<<WGM01)|(1<<WGM00); 


// *********************************************************
// 2.TCCR0B(Timer/Counter0 Control Register B) 
//     FOC0A :Force Output Compare A                    TCCR0Aが書かれる場合、0に設定
//     FOC0B :Force Output Compare B                    TCCR0Bが書かれる場合、0に設定
//     WGM02 :Waveform Generation Mode bit 1 and 0      0:WGM02,1:WGM01,1:WGM00=>8ﾋﾞｯﾄ高速PWM動作
//     CS02  :Clock Select0, bit 2,1 and 0              001(分周なし)〜101(1024分周)
//     CS01  :Clock Select0, bit 2,1 and 0                OSC=8MHzの時、001なら 8MHz(OSC)/0xFF/1   => 31.250KHz 
//     CS00  :Clock Select0, bit 2,1 and 0                              101なら 8MHz(OSC)/0xFF/1024=> 30.6Hz
// *********************************************************
//  TCCR0B=(0<<FOC0A)|(0<<FOC0B)|(0<<WGM02)|(1<<CS02)|(0<<CS01)|(1<<CS00);  //OSC:8MHzの時、30.6Hz
//  TCCR0B=(0<<FOC0A)|(0<<FOC0B)|(0<<WGM02)|(0<<CS02)|(0<<CS01)|(1<<CS00);  //OSC:8MHzの時、31.250KHz
    TCCR0B=(0<<FOC0A)|(0<<FOC0B)|(0<<WGM02)|(1<<CS02)|(0<<CS01)|(0<<CS00);  //OSC:8MHzの時、122.1Hz / 4MHzの時、61Hz

// *********************************************************
// 3.TCNT0(Timer/Counter0)   ※外部から操作しない
// *********************************************************
//  TCNT0=0x00;

// *********************************************************
// 4.OCR0A(Timer/Counter0 Output Compare A Register)  
//       OCR0Aのﾃﾞｭｰﾃｨｰｻｲｸﾙを8ビットで指定する
// *********************************************************
    OCR0A=PI_DEF_DUTY ;

// *********************************************************
// 5.OCR0B(Timer/Counter0 Output Compare B Register) 
//       OCR0Bのﾃﾞｭｰﾃｨｰｻｲｸﾙを8ビットで指定する
// *********************************************************
    OCR0B=PI_DEF_DUTY ;

// *********************************************************
// 6.TIMSK(Timer/Counter Interrupt Mask Register)   ※このプログラムでは割り込みを使用しない
//      TOIE1   : Timer/Counter1 Overflow Interrupt Enabl
//      OCIE1A  : Timer/Counter1 Output Compare A Match Interrupt Enable
//      OCIE1B  : Timer/Counter1 Output Compare B Match Interrupt Enable
//      ICIE1   : Timer/Counter1 Input Capture Interrupt Enabe
//      OCIE0B  : Timer/Counter Output Compare Match B Interrupt Enable
//      TOIE0   : Timer/Counter Overflow Interrupt Enable
//      OCIE0A  : Timer/Counter Output Compare Match A Interrupt Enable
// *********************************************************
//  TIMSK=(0<<TOIE1)|(0<<OCIE1A)|(0<<OCIE1B)|(0<<ICIE1)|(0<<OCIE0B)|(0<<TOIE0)|(0<<OCIE0A);


// *********************************************************
//  7.TIFR(Timer/Counter Interrupt Flag Register) 　　※このプログラムでは割り込みを使用しない
//     TOV1      :Timer/Counter1 Overflow Flag
//     OCF1A     :Timer/Conter1, Output Compare A Match Flag
//     OCF1B     :Timer/Conter1, Output Compare B Match Flag
//     ICF1      :Timer/Conter1, Input Capture Flag
//     OCF0B     :Timer/Conter, Output Compare B Match Flag
//     TOV0      :Timer/Counter Overflow Flag
//     OCF0A     :Timer/Conter, Output Compare A Match Flag
// *********************************************************
//  TIFR=(0<<TOV1)|(0<<OCF1A)|(0<<OCF1B)|(0<<ICF1)|(0<<OCF0B)|(0<<TOV0)|(0<<OCF0A);   
                                        
}

//******************************************************************************************
//   Function Name : Int_PWM1 
//   Title         : タイマー１のＰＷＭ初期化
//   Input         :
//   Output        :
//   Description   : 高速ＰＷＭモードを使用
//******************************************************************************************
void Int_PWM1(void)
{
// *********************************************************
// 0.ポート(DDR)のOC1A,OC1Bを出力に設定
// *********************************************************
    DDRB=DDRB|(1<<DDB3);
    DDRB=DDRB|(1<<DDB4);


// *********************************************************
// 1.TCCR1A(Timer/Counter1 Control Register A)
//     COM1A1:Compare Match A Output Mode bit 1 and 0   1:OC1A出力の通常ﾎﾟｰﾄ機能を無効  ※DDRﾋﾞｯﾄのｾｯﾄ1も必要
//     COM1A0:Compare Match A Output Mode bit 1 and 0       高速PWM動作の時、1,1で反転動作　　1,0で非反転動作
//     COM1B1:Compare Match B Output Mode bit 1 and 0   1:OC1B出力の通常ﾎﾟｰﾄ機能を無効  ※DDRﾋﾞｯﾄのｾｯﾄ1も必要
//     COM1B0:Compare Match B Output Mode bit 1 and 0       高速PWM動作の時、1,1で反転動作　  1,0で非反転動作
//     WGM11 :Waveform Generation Mode bit 1 and 0      0:WGM12,1:WGM12,0:WGM11,1:WGM10=>8ﾋﾞｯﾄ高速PWM動作
//     WGM10 :Waveform Generation Mode bit 1 and 0
// *********************************************************
    TCCR1A=(1<<COM1A1)|(0<<COM1A0)|(1<<COM1B1)|(0<<COM1B0)|(0<<WGM11)|(1<<WGM10); 


// *********************************************************
// 2.TCCR1B(Timer/Counter1 Control Register B)
//     ICNC1:Input Capture1 Noise Canceler
//     ICES1:Input Capture1 Edge Select
//     WGM13:Waveform Generation Mode bit 3 and 2      0:WGM12,1:WGM12,0:WGM11,1:WGM10=>8ﾋﾞｯﾄ高速PWM動作
//     WGM12:Waveform Generation Mode bit 3 and 2       
//     CS12 :Clock Select1, bit 2,1 and 0              001(分周なし)〜101(1024分周)
//     CS11 :Clock Select1, bit 2,1 and 0                  OSC=8MHzの時、001なら 8MHz(OSC)/0xFF/1   => 31.250KHz 
//     CS10 :Clock Select1, bit 2,1 and 0                                101なら 8MHz(OSC)/0xFF/1024=> 30.6Hz
// *********************************************************
//  TCCR1B=(0<<ICNC1)|(0<<ICES1)|(0<<WGM13)|(1<<WGM12)|(0<<CS12)|(0<<CS11)|(1<<CS10);    //OSC:8MHzの時、31.250KHz
//  TCCR1B=(0<<ICNC1)|(0<<ICES1)|(0<<WGM13)|(1<<WGM12)|(1<<CS12)|(0<<CS11)|(1<<CS10);    //OSC:8MHzの時、30.6Hz
    TCCR1B=(0<<ICNC1)|(0<<ICES1)|(0<<WGM13)|(1<<WGM12)|(1<<CS12)|(0<<CS11)|(0<<CS10);    //OSC:8MHzの時、122.1Hz / 4MHzの時、61Hz

// *********************************************************
// 3.TCCR1C(Timer/Counter1 Control Register C)
//     FOC1A :Force Output Compare A                    TCCR1Aが書かれる場合、0に設定
//     FOC1B :Force Output Compare B                    TCCR1Bが書かれる場合、0に設定
// *********************************************************
    TCCR1C=(0<<FOC1A)|(0<<FOC1B);   


// *********************************************************
// 4.TCNT1;TCNT1H,TCNT1L(Timer/Counter1)   ※16Bit  このレジスタは外部から操作しない
// *********************************************************
//  TCNT1H=0x00;
//  TCNT1L=0x00;

// *********************************************************
// 5.OCR1A;OCR1A,OCR1A(Timer/Counter1 Output Compare A Register)  
//       OCR1Aのﾃﾞｭｰﾃｨｰｻｲｸﾙを16ビット(8ﾋﾞｯﾄ高速PWMモードでは8Bit)で指定する  
//       ※注意）8ﾋﾞｯﾄ高速PWMモードの場合、OCR1ALが使用され、OCR1AHの値は無視される
// *********************************************************
    OCR1AH=0x00;    //8ﾋﾞｯﾄ高速PWMモードでは無視される
    OCR1AL=PI_DEF_DUTY ;


// *********************************************************
// 6.OCR1B;OCR1B,OCR1B(Timer/Counter1 Output Compare B Register) 
//       OCR1Bのﾃﾞｭｰﾃｨｰｻｲｸﾙを16ビット(8ﾋﾞｯﾄ高速PWMモードでは8Bit)で指定する
//       ※注意）8ﾋﾞｯﾄ高速PWMモードの場合、OCR1ALが使用され、OCR1AHの値は無視される
// *********************************************************
    OCR1BH=0x00;    //8ﾋﾞｯﾄ高速PWMモードでは無視される
    OCR1BL=PI_DEF_DUTY ;


// *********************************************************
// 7.ICR1;ICR1H,ICR1L((Timer/Counter1 Input Capture Register) ※このプログラムでは使用しない
// *********************************************************
//  ICR1H=0x00;
//  ICR1L=0x00;


// *********************************************************
// 8.TIMSK(Timer/Counter Interrupt Mask Register)   ※このプログラムでは割り込みを使用しない
//      TOIE1   : Timer/Counter1 Overflow Interrupt Enabl
//      OCIE1A  : Timer/Counter1 Output Compare A Match Interrupt Enable
//      OCIE1B  : Timer/Counter1 Output Compare B Match Interrupt Enable
//      ICIE1   : Timer/Counter1 Input Capture Interrupt Enabe
//      OCIE0B  : Timer/Counter Output Compare Match B Interrupt Enable
//      TOIE0   : Timer/Counter Overflow Interrupt Enable
//      OCIE0A  : Timer/Counter Output Compare Match A Interrupt Enable
// *********************************************************
//  TIMSK=(0<<TOIE1)|(0<<OCIE1A)|(0<<OCIE1B)|(0<<ICIE1)|(0<<OCIE0B)|(0<<TOIE0)|(0<<OCIE0A);


// *********************************************************
//  9.TIFR(Timer/Counter Interrupt Flag Register) 　　※このプログラムでは割り込みを使用しない
//     TOV1      :Timer/Counter1 Overflow Flag
//     OCF1A     :Timer/Conter1, Output Compare A Match Flag
//     OCF1B     :Timer/Conter1, Output Compare B Match Flag
//     ICF1      :Timer/Conter1, Input Capture Flag
//     OCF0B     :Timer/Conter, Output Compare B Match Flag
//     TOV0      :Timer/Counter Overflow Flag
//     OCF0A     :Timer/Conter, Output Compare A Match Flag
// *********************************************************
//  TIFR=(0<<TOV1)|(0<<OCF1A)|(0<<OCF1B)|(0<<ICF1)|(0<<OCF0B)|(0<<TOV0)|(0<<OCF0A);   
                                        

}

//******************************************************************************************
//   Function Name : Int_uart
//   Title         : Initialized UART
//   Input         :
//   Output        :
//   Description   : UART 9600BPS  ATtiny2313
//******************************************************************************************
void Int_uart(void)
{
//  1.UCSRC(USART Control and Status Register C)レジスタの設定
//      UMSEL : USART Mode Select   0;非同期動作
//      UPM1  : Parity Mode        00;禁止
//      UPM0  : Parity Mode
//      USBS  : Stop Bit Select     0;1ﾋﾞｯﾄ
//      UCSZ1 : Character Size     11;8ﾋﾞｯﾄ
//      UCSZ0 : Character Size
//      UCPOL : Clock Polarity      0;非同期動作の時は0にする
    UCSRC = (0<<UMSEL)|(0<<UPM1)|(0<<UPM0)|(0<<USBS)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0)|(0<<UCPOL);


//  2.UCSRB(USART Control and Status Register B)レジスタの設定
//      RXCIE : Receive Complete Interrupt Enable
//      TXCIE : Transmit Complete Interrupt Enabl
//      UDRIE : Transmit Data Register Empty Interrupt Enable
//      RXEN  : Rceiver Enable
//      TXEN  : Transmitter Enable
//      UCSZ2 : Character Size       0;8ﾋﾞｯﾄ
//      RXB8  : Receive Data Bit 8   第9ﾃﾞｰﾀ ﾋﾞｯﾄ
//      TXB8  : Transmit Data Bit 8  第9ﾃﾞｰﾀ ﾋﾞｯﾄ
    UCSRB = (0<<RXCIE)|(0<<TXCIE)|(0<<UDRIE)|(1<<RXEN)|(1<<TXEN)|(0<<UCSZ2)|(0<<RXB8)|(0<<TXB8);

//  2.UBRRL(H)レジスタの設定
//    ※BAUD=Fck/16(UBRR+1) => UBRR=Fck/(16*BAUD) - 1
//       10MHz,9600BAUDの時, UBRR=10M/(16*9600)-1=>64.10(Dec)  
//        8MHz,9600BAUDの時, UBRR= 8M/(16*9600)-1=>51.08(Dec) 
//        4MHz,9600BAUDの時, UBRR= 4M/(16*9600)-1=>25.04(Dec) 
    UBRRL = 25;
    UBRRH = 0;
}

//****************************************************************************
//   Function Name : Put_uarts
//   Title         : Put Strings
//   Input         : 
//   Output        : 
//   Description   : 
//****************************************************************************
void Put_uarts(char in_str[0] )
{
unsigned int lp=0;
unsigned int lp1;

    while(in_str[lp]!=0x00){
        Put_uart(in_str[lp]);
        for(lp1=0;lp1<1000;lp1++) asm("NOP");
        lp++;
    }
}

//******************************************************************************************
//   Function Name : Put_uart
//   Title         : Put UART
//   Input         :
//   Output        :
//   Description   : 
//******************************************************************************************
void Put_uart(char io_char)
{

// (1)送信ﾊﾞｯﾌｧ空き待機
    while(!(UCSRA & (1<<UDRE)));

// (2)ﾃﾞｰﾀ送信(送信開始)
    UDR = io_char;
}

//******************************************************************************************
//   Function Name : Get_uart
//   Title         : Get UART
//   Input         :
//   Output        :
//   Description   : 
//******************************************************************************************
void Get_uart(char *io_char)
{
//  (1)受信完了待機
    while (!(UCSRA & (1<<RXC)) );

//  (2)受信ﾃﾞｰﾀ取得 
    *io_char = UDR;

}