#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdio.h>

#define LED_RED_PIN PA2   // Pin del LED rojo
#define LED_GREEN_PIN PA1 // Pin del LED verde
#define BUTTON_PIN PA0    // Pin del botón

// Variables para la generación de números aleatorios
static long holdrand = 1L;
volatile unsigned long timer_millis = 0;

// Inicializa la semilla para el generador de números aleatorios
void srand(unsigned int seed) {
    holdrand = (long)seed;
}

// Genera un número aleatorio basado en la semilla
int rand(void) {
    return (((holdrand = holdrand * 214013L + 2531011L) >> 16) & 0x7fff);
}

// Inicializa UART
void uart_init(unsigned int baudrate) {
    unsigned int ubrr = F_CPU / 16 / baudrate - 1;
    UBRR0H = (unsigned char)(ubrr >> 8);
    UBRR0L = (unsigned char)ubrr;
    UCSR0B = (1 << RXEN0) | (1 << TXEN0);
    UCSR0C = (1 << UCSZ01) | (1 << UCSZ00);
}

// Envía un carácter por UART
void uart_send_char(unsigned char data) {
    while (!(UCSR0A & (1 << UDRE0)));
    UDR0 = data;
}

// Envía una cadena por UART
void uart_send_string(const char* str) {
    while (*str) {
        uart_send_char(*str++);
    }
}

// Inicializa Timer0 para contar milisegundos
void timer0_init() {
    TCCR0A = (1 << WGM01); // Modo CTC
    TCCR0B = (1 << CS01) | (1 << CS00); // Prescaler de 64
    OCR0A = 249; // Comparación a 1 ms
    TIMSK0 = (1 << OCIE0A); // Habilita la interrupción de comparación
}

// Interrupción del Timer0 cada 1 ms
ISR(TIMER0_COMPA_vect) {
    timer_millis++;
}

// Obtiene el tiempo en milisegundos desde que el programa inició
unsigned long millis() {
    unsigned long millis_return;
    cli(); // Deshabilita interrupciones
    millis_return = timer_millis;
    sei(); // Habilita interrupciones
    return millis_return;
}

void setup() {
    DDRA |= (1 << LED_RED_PIN) | (1 << LED_GREEN_PIN); // Configura los pines del LED como salida
    DDRA &= ~(1 << BUTTON_PIN);                        // Configura el pin del botón como entrada
    PORTA |= (1 << BUTTON_PIN);                        // Habilita el pull-up interno para el botón
    uart_init(9600);                                   // Inicializa UART a 9600 baudios
    timer0_init();                                     // Inicializa Timer0
    sei();                                             // Habilita interrupciones globales
    uart_send_string("Presiona una tecla para iniciar.\r\n");
}

void loop() {
    while (!(PINA & (1 << BUTTON_PIN)));  // Espera a que se presione el botón
    _delay_ms(50);                        // Pequeña demora para evitar rebotes

    uart_send_string("Iniciando...\r\n");

    randomDelay();  // Espera un tiempo aleatorio entre 1 y 10 segundos

    uart_send_string("Encendiendo LED verde...\r\n");
    PORTA |= (1 << LED_GREEN_PIN);  // Enciende el LED verde
    unsigned long startTime = millis();  // Obtiene el tiempo de inicio

    while (!(PINA & (1 << BUTTON_PIN)));  // Espera a que se presione el botón
    _delay_ms(50);                        // Pequeña demora para evitar rebotes

    unsigned long responseTime = millis() - startTime;  // Calcula el tiempo de respuesta

    if (responseTime > 1000) {  // Si el tiempo de respuesta es mayor a 1 segundo
        PORTA &= ~(1 << LED_GREEN_PIN);  // Apaga el LED verde
        PORTA |= (1 << LED_RED_PIN);     // Enciende el LED rojo
        _delay_ms(2000);                 // Mantiene el LED rojo encendido por 2 segundos
        PORTA &= ~(1 << LED_RED_PIN);    // Apaga el LED rojo
        uart_send_string("Respuesta fallida.\r\n");
    } else {
        displayResponseTime(responseTime);  // Muestra el tiempo de respuesta en la terminal
    }

    PORTA &= ~(1 << LED_GREEN_PIN);  // Apaga el LED verde
}

// Realiza un retraso aleatorio entre 1 y 10 segundos
void randomDelay() {
    srand(millis());  // Inicializa el generador de números aleatorios
    unsigned int delayTime = (rand() % 10 + 1) * 1000;  // Genera un número entre 1000 y 10000
    while (delayTime--) {
        _delay_ms(1);
    }
}

// Muestra el tiempo de respuesta en la terminal
void displayResponseTime(unsigned long time) {
    char buffer[50];
    sprintf(buffer, "Tiempo de respuesta: %lu ms\r\n", time);
    uart_send_string(buffer);
}

int main(void) {
    setup();
    while (1) {
        loop();
    }
}