/*! \file cesi1.ino
    \brief Premier TD pour le CESI.
    \author Bertrand Vandeportaele IUT GEII
    \date  28/10/2021
*/ 
#include "lib_io_tp.h"
 
/** Variable globale indiquant la broche Arduino connectée à la LED */
const unsigned int LEDPIN=3;
/** Variable globale indiquant la broche Arduino connectée au bouton poussoir */
const unsigned int BUTTONPIN=2;
/** Variable globale permettant de stocker la dernière valeur écrite sur le 
    port de sortie, pour pouvoir en modifier uniquement certains bits */
unsigned char imageSortie=0;   
bool compteur = 0;
unsigned long time = 0;
unsigned long time2 = 0;
//-------------------------------------------------------------------
/*! \fn void setup()
    \brief Initialisation des périphériques et des variables globales
*/
void setup() 
{
  pinMode(LEDPIN, OUTPUT);
  pinMode(BUTTONPIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(A0, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void loop()
 * \brief La fonction loop doit appeler une seule fonction exo... à la 
 * fois, vous devez conserver le code de tous les exercices mais n'en 
 * utiliser qu'un à la fois
*/
void loop() 
{
  exo13();
  //delay(50);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo1()
 * \brief Exercice 1:
 * Vous devez piloter le port de sortie en recopiant l'état du port 
 * entrée et afficher sur la console série en héxadécimal la valeur lue 
 * sur le port d'entrée
 * Utilisez les fonctions void SetupES(void); unsigned char readPort(void); 
 * et void writePort(unsigned char value); de lib_io_tp.h
 * Configurez et utiliser l'interface de communication Série/USB
 * https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/serial
 * https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/serial/print/
 * https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/serial/println/
*/
void exo1()
{
  unsigned char lecture = 0;

  SetupES();
  lecture = readPort();
  writePort(lecture);
  Serial.print("Valeur : 0x");
  Serial.println(lecture, HEX);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo2()
 * \brief Exercice 2:
 * Vous devez piloter le port de sortie en recopiant l'entrée 7 sur la 
 * sortie dont le numéro est défini par entree(2..0)
*/
void exo2()
{
  unsigned char command = 0;
  unsigned char switch7 = 0;
  unsigned char lecture = 0;
  unsigned char ecriture = 0;

  SetupES();
  lecture = readPort();
  switch7 = lecture >> 7;
  command = lecture & 0x07;
  ecriture = switch7 << command;
  writePort(ecriture);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo3()
 * \brief Exercice 3:
 * Vous devez piloter le port de sortie pour réaliser le transcodage de la 
 * valeur 4 bits lues sur entrée(3..0) vers les 7 bits du port de sortie 
 * (6..0) en utilisant le     tableau tab fourni,
 * puis ajouter le pilotage de la sortie 7 avec l'entrée 7
*/
void exo3()
{
  byte tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4F,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
  unsigned char lecture = 0;

  SetupES();
  lecture = readPort();
  writePort(tab[lecture]);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo4()
 * \brief Exercice 4:
 * Vous devez configurer les entrées sorties numériques de l'arduino numéro 
 * BUTTONPIN et LEDPIN, puis effectuer la recopie de l'entrée BUTTONPIN sur la 
 * sortie LEDPIN en boucle.  
 * https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/digital-io/pinmode/
 * https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/digital-io/digitalread/
 * https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/digital-io/digitalwrite/
*/
void exo4()
{
  bool button = 0;
  button = digitalRead(BUTTONPIN);
  !button;
  digitalWrite(LEDPIN, button);
  Serial.print("Value : ");
  Serial.println(button);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo5()
 * \brief Exercice 5:
 * Vous devez configurer l'entrée analogique A0  puis effectuer la commande du 
 * port de sortie pour qu'une seule LED s'allume à la position approximative du 
 * potentiomètre.
 * https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogread/
*/
void exo5()
{
  unsigned char value_pot = 0;
  unsigned char ecriture = 0;
  SetupES();
  value_pot = analogRead(A0);
  /*for(int i = 7; i!=0; i--)
  {
    ecriture = bitRead(value_pot, i);
    if(ecriture != 0)
    {
      ecriture = ecriture << i;
      break;
    }
     ecriture = 1;
  }  break dans for --> A EVITER   */ 
  writePort(ecriture);
  Serial.print("Value : ");
  Serial.println(value_pot);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo6()
 * \brief Exercice 6:
 * Vous devez configurer l'entrée analogique A0  puis effectuer la commande de 
 * la LED connecté à la sortie LEDPIN afin qu'elle clignote à une fréquence 
 * pilotée par le potentiomètre. La commande de la durée des états hauts et bas 
 * de la sortie LEDPIN sera gérée à l'aide d'une fonction d'attente bloquante delay: 
 * https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/time/delay/
*/
void exo6()
{
  unsigned int value_pot = 0;
  value_pot = analogRead(A0);
  digitalWrite(LEDPIN, compteur);
  Serial.print("Value : ");
  Serial.println(value_pot);
  Serial.print("Compteur : ");
  Serial.println(compteur);
  delay(value_pot);
  compteur = !compteur;
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo7()
 * \brief Exercice 7:
 * Vous devez configurer l'entrée analogique A0  puis effectuer la commande de 
 * la LED connecté à la sortie LEDPIN afin qu'elle clignote avec un rapport cyclique 
 * piloté par le potentiomètre. La commande de la durée des états hauts et bas de 
 * la sortie LEDPIN sera cette fois ci gérée à l'aide d'une sortie PWM (la broche 
 * LEDPIN est compatible PWM) à l'aide de la fonction analogWrite() : 
 * https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogwrite/
*/
void exo7()
{
  unsigned int value_pot = 0;
  value_pot = analogRead(A0);
  analogWrite(LEDPIN, value_pot);
  delay(250);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo8()
 * \brief Exercice 8:
 * Vous devez combiner les exercices 1 et 6 en utilisant une durée de 2 secondes 
 * pour les états hauts et bas du signal pilotant la sortie LEDPIN. Faire en sorte 
 * que la fonction génère une demi période du signal carré. Constatez si 
 * le port de sortie est mis à jour instantanément lorsque le port d'entrée est 
 * modifié.
*/
void exo8()
{
  unsigned char lecture = 0;

  SetupES();
  lecture = readPort();
  writePort(lecture);
  digitalWrite(LEDPIN, compteur);
  delay(2000);
  compteur = !compteur;
  Serial.print("Compteur : ");
  Serial.println(compteur);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo9()
 * \brief Exercice 9:
 * Vous devez modifier l'exercice 8 pour faire en sorte que la recopie du port 
 * d'entrée se fasse sur le port de sortie en permanence. Pour cela utiliser une 
 * fonction non bloquante pour gérer la temporisation à l'aide d'un timer par 
 * scrutation: 
 * https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/time/millis/
*/
void exo9()
{
  unsigned char lecture = 0;

  SetupES();
  lecture = readPort();
  writePort(lecture);
  if(millis() - time > 2000)
  {
    digitalWrite(LEDPIN, compteur);
    compteur = !compteur;
    Serial.print("Compteur : ");
    Serial.println(compteur);
    time = millis();
  }
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo10()
 * \brief Exercice 10:
 * Découverte du pseudo parallélisme: Dans un premier temps exo10 appelle juste 
 * la fonction tache1() puis réalise une attente bloquante de 500ms.
*/
void exo10()
{
  SetupES();
  tache1();
  delay(500);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void tache1()
 * \brief tache1:
 * Découverte du pseudo parallélisme: la tache 1 consiste à réaliser un compteur 
 * sur 4 bits sur les bits (3..0) du port de sortie. La valeur maximale prise par 
 * ce compteur est réglé par les bits (3..0) du port d'entrée. "t1" doit être 
 * affiché dans la console série.
*/
void tache1()
{
  Serial.println("Tache 1");
  unsigned char lecture = 0;
  lecture = readPort() & 0x0F;
  for(int i = 0; i<lecture; i++)
  {
    writePort(i);
    Serial.println(i);
  }
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo11()
 * \brief Exercice 11:
 * Découverte du pseudo parallélisme: Dans un second temps exo11 appelle les 
 * fonctions tache1() et  tache2() puis réalise une attente bloquante de 500ms.
*/
void exo11()
{
  SetupES();
  tache1();
  tache2();
  delay(500);
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void tache2()
 * \brief tache2:
 * Découverte du pseudo parallélisme: la tache 2 consiste à réaliser un 
 * chenillard sur 4 bits sur les bits (7..4) du port de sortie. 4 séquences 
 * différentes sont définies dans les tableaux tab1 à 4 fournis. Le choix de 
 * la séquence utilisée est réalisé à l'aide des bits d'entrées (6..5). Si le 
 * bit d'entrée 4 est à 0 alors la séquence est mise en pause. "t2" doit être 
 * affiché dans la console série.
*/
void tache2()
{
  Serial.println("Tache 2");
  byte tab1[]={0x1,0x2,0x4,0x8,0x4,0x2};
  byte tab2[]={0x1,0x3,0x7,0xf,0x7,0x3};
  byte tab3[]={0x8,0xC,0xE,0xf,0xC,0x8};
  byte tab4[]={0x8,0x1,0x4,0x2,0x1,0x4};

  unsigned char start = 0;
  unsigned char commande = 0;
  int del = 10;
  start = readPort() & 0x10;
  commande = readPort() & 0x60;
  if(start == 16)
  {
    switch(commande)
    {
      case 0 :
        Serial.println("TAB1");
        for(int j = 0; j<7; j++)
        {
          writePort(tab1[j] << 4);
          delay(del);
        }
        break;
      case 32 :
        Serial.println("TAB2");
        for(int j = 0; j<7; j++)
        {
          writePort(tab2[j] << 4);
          delay(del);
        }
        break;
      case 64 :
        Serial.println("TAB3");
        for(int j = 0; j<7; j++)
        {
          writePort(tab3[j] << 4);
          delay(del);
        }
        break;
      case 96 :
        Serial.println("TAB4");
        for(int j = 0; j<7; j++)
        {
          writePort(tab4[j] << 4);
          delay(del);
        }
        break;
      default :
        break;
    }
  }
}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo12()
 * \brief Exercice 12:
 * Découverte du pseudo parallélisme: la tache1 doit être réalisée toutes les 
 * 500ms et la tache2 doit être réalisée toutes les Nms, N étant la valeur sur 
 * 10bits lue sur l'entrée analogique 0.
*/
void exo12()
{
  int N = analogRead(A0);
  if(millis() - time > 500)
  {
    tache1();
    time = millis();
  }

  if(millis() - time2 > N)
  {
    tache2();
    time2 = millis();
  }

}
//-------------------------------------------------------------------
/*!
 * \fn void exo13()
 * \brief Exercice 13:
 * Gestion d'une interruption matérielle: ajouter à l'exo12 la commande de la 
 * commutation de la LED connectée à LEDPIN par l'appui sur le bouton poussoir 
 * connecté à BUTTONPIN. Pour cela vous utiliserez une interruption sur broche. 
 * La liste des vecteur d'interruption est visible en page 49 de  
 * https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf 
 * vous utiliserez external interrupt en page 53, BUTTONPIN doit être égal à 2 
 * car c'est uniquement cette broche qui peut déclencher cette interruption.
*/
void exo13()
{
  exo12();
}

void setupINT0()
{
  digitalWrite(LEDPIN,HIGH);
  cli();           // disable all interrupts
  EICRA= (EICRA&0xFC) |2; //ICS0 = 10 pour front descendant
  EIMSK= EIMSK|1; //enable INT0
  sei();             // enable all interrupts
}

ISR(INT0_vect) 
{
  unsigned int minTempsEntreIT0=300;
  static unsigned long timerIT0 = millis();
  static unsigned char counter=0;
  unsigned long timeActuel=millis();
  if ( timeActuel - timerIT0 >= minTempsEntreIT0) 
  {
    timerIT0=timeActuel;
    if (counter==0)  
      digitalWrite(LEDPIN,LOW); //allume
    else
      digitalWrite(LEDPIN,HIGH); //eteind
    counter = (counter+1)%2;
    Serial.println("it");
  }
}