// Cronómetro Digital Programable - Raymond Then - ID: 1105619

#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/gpio.h"
#include "hardware/timer.h"

// Definiciones
const uint SEGMENTS[8] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; // 7 - punto decimal

const uint DIGITS[4] = {8, 9, 10, 11};

// Botones asignados:
// BOTONES[0] -> Start/Stop (pin 12)
// BOTONES[1] -> Set (pin 13)
// BOTONES[2] -> Increase (pin 14)
// BOTONES[3] -> Reset (pin 15)
const uint BUTTONS[4] = {12, 13, 14, 15}; 

// Variables globales
volatile bool   button_pressed[4]   = {false, false, false, false}; // Ningún botón ha sido presionado
volatile bool   running             = false; // Indica si el cronómetro está en marcha
volatile bool   countdown           = false; // Indica si el cronómetro está contando hacia atrás
volatile uint   display_digits[4]   = {0, 0, 0, 0}; // Valores actuales de los displays - default
volatile int    selected_digit      = -1; // -1 indica que no hay dígito seleccionado
volatile bool   blink               = false; // Indica si el dígito seleccionado o el display completo debe parpadear
volatile bool   timer_finished      = false; // Indica si el cronómetro ha alcanzado su final y debe iniciar el parpadeo de los dígitos
volatile uint   blink_counter       = 0; // Lleva la cuenta de cuántas veces ha parpadeado el display después de que el cronómetro ha finalizado

// Mapa de segmentos para ánodo común
const uint SEGMENT_MAP[10] = {
    0b00111111, // 0
    0b00000110, // 1
    0b01011011, // 2
    0b01001111, // 3
    0b01100110, // 4
    0b01101101, // 5
    0b01111101, // 6
    0b00000111, // 7
    0b01111111, // 8
    0b01101111  // 9
};

// Declaraciones de funciones
void display_update(volatile uint display_digits[4]); // Actualiza el display de 7 segmentos con los valores actuales de los dígitos
bool timer_callback(struct repeating_timer *t); // Actualiza el estado del cronómetro y maneja el parpadeo de los dígitos
void button_callback(uint gpio, uint32_t events); // Maneja las interrupciones generadas por los botones
void gpio_setup(); // Configura los pines GPIO necesarios para los segmentos del display, los dígitos y los botones
void handle_buttons(); // Procesa el estado de los botones y realiza las acciones correspondientes

int main() {
    stdio_init_all();

    gpio_setup();

    struct repeating_timer timer;
    add_repeating_timer_ms(10, timer_callback, NULL, &timer); // Tasa de refresco de 10 ms

    while (1) {
        handle_buttons();
        display_update(display_digits);
    }
    return 0;
}

// Configuración GPIO
void gpio_setup() {
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        gpio_init(SEGMENTS[i]);
        gpio_set_dir(SEGMENTS[i], GPIO_OUT);
    }

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        gpio_init(DIGITS[i]);
        gpio_set_dir(DIGITS[i], GPIO_OUT);
        gpio_init(BUTTONS[i]);
        gpio_set_dir(BUTTONS[i], GPIO_IN);
        gpio_pull_up(BUTTONS[i]);
        gpio_set_irq_enabled_with_callback(BUTTONS[i], GPIO_IRQ_EDGE_FALL, true, button_callback);
    }
}


// Actualizar display
void display_update(volatile uint display_digits[4]) {
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        if (timer_finished && blink) {
            for (int j = 0; j < 8; j++) {
                gpio_put(SEGMENTS[j], 1);
            }
        } else if (i == selected_digit && blink) {
            for (int j = 0; j < 8; j++) {
                gpio_put(SEGMENTS[j], 1);
            }
        } else {
            uint digit = display_digits[i];
            for (int j = 0; j < 7; j++) {
                gpio_put(SEGMENTS[j], !((SEGMENT_MAP[digit] >> j) & 1));
            }
            if (i == 1) {
                gpio_put(SEGMENTS[7], 0);
            } else {
                gpio_put(SEGMENTS[7], 1);
            } 
        }

        gpio_put(DIGITS[3 - i], 1);
        sleep_ms(5);
        gpio_put(DIGITS[3 - i], 0);
    }
}


// Timer callback para actualizar el estado del cronómetro
bool timer_callback(struct repeating_timer *t) {
    static uint tenth_counter = 0; // Contador para 0.1 segundos
    static uint half_second_counter = 0; // Contador para 0.5 segundos

    if (timer_finished) {
        half_second_counter++;
        
        if (half_second_counter >= 50) {
            half_second_counter = 0;
            blink = !blink;
            blink_counter++;

            if (blink_counter >= 10) {
                timer_finished = false;
                blink_counter = 0;
                blink = false;
            }
        }
    } else if (running) {
        tenth_counter++;
        if (tenth_counter >= 10) {
            tenth_counter = 0;
            if (countdown) {
                if (display_digits[0] == 0 && display_digits[1] == 0 && display_digits[2] == 0 && display_digits[3] == 0) {
                    running = false;
                    timer_finished = true;
                } else {
                    if (display_digits[0] == 0) {
                        display_digits[0] = 9;
                        if (display_digits[1] == 0) {
                            display_digits[1] = 9;
                            if (display_digits[2] == 0) {
                                display_digits[2] = 9;
                                if (display_digits[3] != 0) {
                                    display_digits[3]--;
                                }
                            } else {
                                display_digits[2]--;
                            }
                        } else {
                            display_digits[1]--;
                        }
                    } else {
                        display_digits[0]--;
                    }
                }
            } else {
                display_digits[0]++;
                for (int i = 0; i < 3; i++) {
                    if (display_digits[i] >= 10) {
                        display_digits[i] = 0;
                        display_digits[i + 1]++;
                    }
                }
                if (display_digits[3] >= 10) {
                    display_digits[3] = 0;
                }
            }
        }
    }
    
    if (selected_digit != -1) {
        half_second_counter++;
        if (half_second_counter >= 25) {
            half_second_counter = 0;
            blink = !blink;
        }
    }
    
    return true;
}

// Interrupción para manejar botones
void button_callback(uint gpio, uint32_t events) {
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        if (gpio == BUTTONS[i]) {
            button_pressed[i] = true;
            break;
        }
    }
}

// Procesar botones
void handle_buttons() {
    if (button_pressed[0]) {
        if (selected_digit != -1) {
            running = true;
            countdown = true;
            selected_digit = -1;
        } else {
            running = !running;
        }
        button_pressed[0] = false;
    }
    if (button_pressed[1]) {
        selected_digit = (selected_digit + 1) % 4;
        button_pressed[1] = false;
    }
    if (button_pressed[2] && selected_digit != -1) {
        display_digits[selected_digit] = (display_digits[selected_digit] + 1) % 10;
        button_pressed[2] = false;
    }
    if (button_pressed[3]) {
        running = false;
        countdown = false;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            display_digits[i] = 0;
        }

        selected_digit = -1;
        timer_finished = false;
        blink_counter = 0;
        blink = false;
        button_pressed[3] = false;
    }
}