#include <Arduino_FreeRTOS.h>
#include <task.h>
#include <semphr.h>  // add the FreeRTOS functions for Semaphores (or Flags).
#include <FreeRTOSConfig.h>

/* Define the traceTASK_SWITCHED_IN() and *_OUT() macros become HIGH when the tasks is switched in, and low w
when switched out. This has to be done in the RTOS Library. */

//#define traceTASK_SWITCHED_IN() digitalWrite( (int)pxCurrentTCB->pxTaskTag, HIGH )
//#define traceTASK_SWITCHED_OUT() digitalWrite((int)pxCurrentTCB->pxTaskTag, LOW )

/* Define the pin on which the tasks is being monitored (to be put in each task) */ /*modified by Markus Pfeil*/
/* vTaskSetApplicationTaskTag( NULL, ( void * )data.debug_pin); */ 
#include "portmacro.h" 

// --- Hardware Definitions (Angepasst für Arduino Uno) ---
// Pin 2 ist der Interrupt-Pin 0 (INT0) beim Uno und eignet sich ideal für den Taster.
#define BUTTON_PIN 2            
#define PERIODIC_LED_PIN 13     // On-Board LED des Uno für periodische Aufgabe
#define BUTTON_TASK_LED_PIN 12  // Zusätzliche LED für die Taster-Aufgabe

// --- Semaphore Handles ---
// Der periodische Task wartet auf dieses Semaphor, das vom Timer ISR gegeben wird.
SemaphoreHandle_t xTimerSemaphore = NULL; 

// Der Taster-Task wartet auf dieses Semaphor, das vom Pin ISR gegeben wird.
SemaphoreHandle_t xButtonSemaphore = NULL;

// --- Timer Konfiguration (ATmega328P spezifisch: Timer1 im CTC-Modus) ---
// Wir verwenden Timer1, um genau alle 2 Sekunden (2000 ms) auszulösen.
// F_CPU (16MHz) / Prescaler (1024) / (OCR1A + 1) = 0.5 Hz
// OCR1A = (16,000,000 / 1024 / 0.5) - 1 = 31249
const unsigned int OCR1A_VALUE = 31249; 

// =================================================================
// 1. INTERRUPT SERVICE ROUTINES (ISRs)
// =================================================================

// ISR für den Taster-Pin-Interrupt (INT0, Pin 2)
void vButtonISR() {
    BaseType_t  xHigherPriorityTaskWoken  pdFALSE;

    // Gib das Semaphor. xSemaphoreGiveFromISR muss in einer ISR verwendet werden.
    xSemaphoreGiveFromISR(xButtonSemaphore, &xHigherPriorityTaskWoken);
  
    if (xHigherPriorityTaskWoken) {
      taskYIELD();      // if this is left out, the scheduler will not be invoked directly and the task only switched in on the next tick!!!
    }
    
}
ISR(TIMER1_COMPA_vect){//timer1 interrupt 100Hz gives semaphore for Toggle Task
 BaseType_t  xHigherPriorityTaskWoken  pdFALSE;
 digitalWrite(8, !digitalRead(8));
 xSemaphoreGiveFromISR(xTimerSemaphore, &xHigherPriorityTaskWoken); 
 
 if (xHigherPriorityTaskWoken) {
    taskYIELD();      // if this is left out, the scheduler will not be invoked directly and the task only switched in on the next tick!!!
  }

}



// =================================================================
// 2. TASKS
// =================================================================

// Task ausgelöst durch den Timer ISR (periodisch).
void vPeriodicTask(void *pvParameters) {
    vTaskSetApplicationTaskTag( NULL, ( void * )11);
    bool ledState = LOW;
    Serial.println("Periodic Task: Ready to blink LED (Pin 13) and listen for Timer Sem.");
    // Buffer für Serial-Ausgabe, da printf nicht unterstützt wird.
    char buffer[60];

    for (;;) {
        // Warte unendlich (portMAX_DELAY) auf das Semaphor-Signal vom Timer ISR.
        if (xSemaphoreTake(xTimerSemaphore, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
            
            // Semaphor empfangen! Führe die periodische Aktion aus.
            ledState = !ledState;
            digitalWrite(PERIODIC_LED_PIN, ledState);
            
            // FIX: Serial.printf durch sprintf und Serial.println ersetzt.
            sprintf(buffer, "Periodic Task: Triggered! LED %s.", ledState ? "ON" : "OFF");
            Serial.println(buffer);
        }
    }
}

// Task ausgelöst durch den Taster Pin ISR (asynchron).
void vButtonTask(void *pvParameters) {
    vTaskSetApplicationTaskTag( NULL, ( void * )10);
    Serial.println("Button Task: Ready to listen for Button Sem (Pin 12 LED).");

    for (;;) {
        // Warte unendlich auf das Semaphor-Signal vom Taster ISR.
        if (xSemaphoreTake(xButtonSemaphore, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
            
            // Semaphor empfangen! Führe die Taster-Aktion aus.
            Serial.println("Button Task: Button Press detected! Executing action.");
            
            // Blinkt die dedizierte LED einmal kurz, um die Aktion zu zeigen
            digitalWrite(BUTTON_TASK_LED_PIN, !digitalRead(BUTTON_TASK_LED_PIN));
            
            
        }
    }
}

// =================================================================
// 3. ARDUINO SETUP UND LOOP
// =================================================================

void setup() {
    Serial.begin(9600); // Übliche Uno-Baudrate
    
    // --- Pin Setup ---
    pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP); 
    pinMode(PERIODIC_LED_PIN, OUTPUT);
    pinMode(BUTTON_TASK_LED_PIN, OUTPUT);
    pinMode(11, OUTPUT);
    pinMode(10, OUTPUT);
    
    digitalWrite(PERIODIC_LED_PIN, LOW);
    digitalWrite(BUTTON_TASK_LED_PIN, LOW);

    // --- Semaphore Creation ---
    xTimerSemaphore = xSemaphoreCreateBinary();
    xButtonSemaphore = xSemaphoreCreateBinary();

    if (xTimerSemaphore == NULL || xButtonSemaphore == NULL) {
        Serial.println("ERROR: Could not create one or more semaphores!");
        // Bei Fehler: Aufgabe beenden
        for(;;) { vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); } 
    }

    // --- Interrupt Setup (Button Pin 2) ---
    // Der Taster-Interrupt ruft vButtonISR() auf der FALLING-Flanke auf.
    attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(BUTTON_PIN), vButtonISR, FALLING);
    Serial.println("Interrupt attached to Button Pin 2 (INT0).");

    // --- Timer Setup (Periodic: ATmega328P Timer1) ---
    cli(); // Deaktiviere globale Interrupts während der Timer-Konfiguration
    
    // Setze Timer/Counter Control Register A (TCCR1A)
    // COM1A1:0=00, COM1B1:0=00 (Normal Port Operation)
    // WGM11:10=01 (CTC Mode)
    TCCR1A = 0; 
    TCCR1A = (1 << WGM11); 

    // Setze Timer/Counter Control Register B (TCCR1B)
    // WGM13:12=10 (CTC Mode)
    // CS12:10=101 (Prescaler 1024)
    TCCR1B = 0;
    TCCR1B |= (1 << WGM12) | (1 << WGM13);
    TCCR1B |= (1 << CS10) | (1 << CS12); 
    
    // Setze Compare Match Register 1 A (Zählwert für 2s)
    OCR1A = OCR1A_VALUE; 
    
    // Timer/Counter 1 Interrupt Mask Register (TIMSK1)
    // OCIE1A = 1 (Aktiviere Interrupt für Compare Match A)
    TIMSK1 |= (1 << OCIE1A); 

    sei(); // Aktiviere globale Interrupts
    
    // Buffer für Serial-Ausgabe im Setup
    char setup_buffer[60];
    // FIX: Serial.printf durch sprintf und Serial.println ersetzt.
    sprintf(setup_buffer, "Hardware Timer1 set to trigger every 2 seconds (OCR1A=%d).", OCR1A_VALUE);
    Serial.println(setup_buffer);

    // --- Task Creation ---
    // Die Prioritäten bleiben gleich.
    xTaskCreate(vPeriodicTask, "TimerTask", 128, NULL, 1, NULL); 
    xTaskCreate(vButtonTask, "ButtonTask", 128, NULL, 2, NULL); 
    
    Serial.println("All tasks and interrupts set up. Running FreeRTOS...");
}

// Mit FreeRTOS auf dem Uno kann loop() leer bleiben.
void loop() {
    // Die Tasks erledigen die Arbeit.
}