//
// Befehle/Daten -> Byte-Stream
//
// Es werden immer 9 Bits übertragen:
// - das erste Bit unterscheidet Befehl und Daten.
// - die folgenden 8 Bits kodieren den Befehl oder die Daten.
// Je nach Befehl können keine oder auch mehrere Daten-Bytes folgen.
//
// Vor dem 9-Bits befindet sich eine Sync-Phase.
//
// Zeiten für Sync und Flag/Daten sind fest vorgeben (BIT-Frequenz)
//
// _ _ _________________   _ _ _ _ _ _ _ _ _  ,-- HIGH-Value
// _X_X_/               \_X_X_X_X_X_X_X_X_X_  ,-- LOW-Value
//       :             : : : : : : : : : : :
//       ^             ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^
//       |             | | | | | | | | | | |
//       |--- SYNC ----| ^ F 0 1 2 3 4 5 6 7
//       |\____________/ | ^ \_____________/
//       |       ^       | |        ^
//       ^       |       | |        |
//       |       |       | |        '- Bit im Byte (Bit-Nummer)
//       |       |       | |
//       |       |       | |
//       |       |       | '- Flag (Befehl oder Daten)
//       |       |       |
//       |       |       '- Ende Sync-Zeit (HIGH->LOW-Flanke startet Bit-Frequenz)
//       |       |
//       |       '- Sync-Zeit Signal steht auf HIGH
//       |
//       '- Start der Messung (Wird durch Software initiiert)
//

// Zeitkonstanten
const int DELTA_T = 100;          // ms (definiert Bit-Frequenz)
const int SYNC_T  = 12 * DELTA_T; // ms (Sync-Zeit)

// Flag
const bool COMMAND = true;
const bool DATA    = false;

// Befehle
const byte BUTTON = 1;
const byte TEMP   = 2;

///////////////////////////////////////////////////////////
// input - output

const int SIGNALLED  = 13; // Sende-LED-Pin
const int LED        = 14; // Anzeige, das Taste gedrückt
const int LDR        = A0; // Fotowiderstand
const int TEMPSENSOR = A1; // TEMP-Pin

///////////////////////////////////////////////////////////
// De- und Encoder

byte decodeTemp    (uint8_t temp) { return temp;       }
uint8_t encodeTemp (byte data)    { return data;       }
byte decodeButton  (bool button)  { return button?1:0; }
bool encodeButton  (byte data)    { return data != 0;  }

///////////////////////////////////////////////////////////
// Input-Output-Routinen

uint8_t readTemp() { return 13; } // TODO
bool readButton() {return false; } // TODO

///////////////////////////////////////////////////////////
// sender

// Initialisierung des Senders
void setupSender() {
  pinMode(SIGNALLED, OUTPUT);
  writeSignal(LOW);
}

// Signal wird gesetzt
void writeSignal(uint8_t b) {
  digitalWrite(SIGNALLED,b);
}

// Bit-Stream auf Signal ausgeben
// Sync-Signal, Flag und Byte erzeuen
void sendByte(bool command, byte data) {
  // Sync senden
  writeSignal(HIGH);
  delay(SYNC_T);
  writeSignal(LOW);
  delay(DELTA_T);
  // Flag senden
  writeSignal(command?true:false);
  delay(DELTA_T);
  // Daten senden
  for(int i=0; i<8; i++) {
    writeSignal(bitRead(data,i));
    delay(DELTA_T);
  }
}

void sendButton() {
  byte data = decodeTemp(readButton());
  sendByte(COMMAND,BUTTON);
  sendByte(DATA,data);
}

void sendTemp() {
  byte data = decodeTemp(readTemp());
  sendByte(COMMAND,TEMP);
  sendByte(DATA,data);
}

void sender () {
  sendButton();
  sendTemp  ();
}

///////////////////////////////////////////////////////////
// receiver

void setupReceiver() { // TODO
  // Analog-Input automatisch definiert
}

void receiver () { // TODO
}

///////////////////////////////////////////////////////////
// Hauptprogramm (setup+loop)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  setupSender();
  setupReceiver();
}

void loop() {
  sender();
  // reciever();
}