#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#define ADC_INT_ON   ((1 << ADIE) | (1 << ADIF))
#define ADC_INT_OFF  (~(1 << ADIE))
#ifndef F_CPU
#define F_CPU 16000000UL  // 16 МГц
#endif
//Настройка таймера 1 в режим СТС для опроса модуля сенсора по прерыванию
void timer1_setup(void){
  TCCR1B |= (1 << CS12) | (1 << WGM12);
  TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);
  OCR1A = 624;
}
//Настройка I2C - сенсор
void i2c_setup(void){
  //Выставляем 400кГц
  TWBR = 12; TWSR &= (1 << TWPS1); TWSR &= (1 << TWPS0);
}
//Настройка SPI - дисплей
void spi_setup(void){
  SPCR = (1 << SPE); //Включаем модуль
  SPCR |= (1 << SPI2X); //Удваиваем скорость
  //Настраиваем подключенные пины как выходы
  DDRH |= (1 << PH5) | (1 << PH6) | (1 << PH7); //RST, D/C, CS
  DDRB = (1 << PB2) | (1 << PB1); //MOSI, SCK
  PORTB |= (1 << PB3); //Включаем подтяжку
  PORTB &= ~(1 << PH5); //Стартовая перезагрузка дисплея записью RST = 0
  PORTB &= ~(1 << PH7); //Выбираем для работы именно дисплей
}
//Глобальный флаг отсутствия касаний
volatile bool is_no_touch = true;
//Глобальная переменная для хранения координат касания
volatile uint32_t coordinates[2] = {0, 0};
//Глобальный флаг готовности координат касания
volatile bool ready_coordinates = false;
//Глобальный флаг завершения опроса модуля
//Функция для сброса флага, включения модуля, ожидания сброса флага и проверки состояния TWSR
bool reset_flag(uint16_t register, uint8_t flag){
  if(flag == 1){ TWCR |= (1 << TWEN) | (1 << TWINT); }
  else{ TWCR = (1 << TWEN) | (1 << TWINT); }
  while(!(TWCR & (1 << TWINT))); //Ждем сброса флага завершения текущей операции
  return ((TWSR & 0xF8) == register);//Проверка регистра
}
//Получаем координаты касания
void take_coordinates(void){
  //Переменные для битов координат
  uint8_t x_11_4 = 0; uint8_t x_3_0 = 0; uint8_t y_11_4 = 0; uint8_t y_3_0 = 0;
  //1. Запуск операции Start
  TWCR = (1 << TWSTA); if(!reset_flag(0x08, 1)){ return; }
  //2. Отправляем адрес конкретного устройства на шине с младшим битом = 0 - запись
  TWDR = (0x38 << 1) | 0; if(!reset_flag(0x40, 1)){ return; }
  //3. Отправляем адрес регистра для чтения
  TWDR = 0x02; //Регистр касаний
  if(!reset_flag(0x28, 0)){ return; }//Проверка регистра на получение ASK
  //4. Меняем направление при помощи повторного старта
  //Повторно сбрасываем флаг
  TWCR = (1 << TWSTA); if(!reset_flag(0x10, 1)){ return; }
  //5. Отправка адреса устройства для чтения( младший бит = 1 - флаг чтения)
  TWDR = (0x38 << 1) | 1; if(!reset_flag(0x18, 0)){ return; } // Проверка регистра на получение ASK
  //6. Чтение регистра касаний
  TWCR = (1 << TWEA); if(!reset_flag(0x50, 1)){return;} // Проверка регистра на получение ASK
  if(TWDR == 0x00){ //Проверка на наличие нажатий
    is_no_touch = true; 
    TWCR = (1 << TWSTO) | (1 << TWEN) | (1 << TWINT);
   while(TWCR & (1 << TWSTO)); return;}
  //7. Чтение старшего байта абсциссы
  TWCR = (1 << TWEA); if(!reset_flag(0x50, 1)){return;} // Проверка регистра на получение ASK
  x_11_4 = TWDR; //Считываем значение регистра данных
  //8. Чтение младшего байта абсциссы
  TWCR = (1 << TWEA); if(!reset_flag(0x50, 1)){return;}
  x_3_0 = TWDR; //Считываем значение регистра данных
  //9. Чтение старшего байта ординаты
  TWCR = (1 << TWEA); if(!reset_flag(0x50, 1)){return;}
  y_11_4 = TWDR; //Считываем значение регистра данных
  //10. Чтение младшего байта ординаты
  if(!reset_flag(0x58, 0)){return;} // Проверка регистра на получение NASK
  y_3_0 = TWDR; //Считываем значение регистра данных
  //11. Генерация сигнала стоп
  TWCR = (1 << TWSTO) | (1 << TWEN) | (1 << TWINT);
  while(TWCR & (1 << TWSTO));
  //Записываем координаты путем объединения битов при помощи маски
  coordinates[0] = ( (x_11_4 << 4) | x_3_0); coordinates[1] = ( (y_11_4 << 4) | y_3_0);
  ready_coordinates = true;
}
//Функция для передачи одного байта
void take_data(uint8_t data){
  SPDR = data; //Записываем данные в регистр данных
  while(!(SPSR & (1 << SPIF))); //Ждем поднятия флага завершения передачи
  uint8_t res = SPDR; //Читаем полученные в ответ данные
}
//Функция для закрашивания пикселя
void draw_pixel(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color){
  PORTH &= ~(1 << PH6); // D/C = 0 чтобы подать команду
  take_data(0x2A); //Команда для установки границ по абсциссе
  PORTH |= (1 << PH6); // D/C = 1 чтобы подать данные
  take_data((x >> 8) & 0xFF); //Передаем старший байт левой границы
  take_data(x & 0xFF); //Передаем младший байт
  take_data((x >> 8) & 0xFF); //Передаем старший байт правой границы
  take_data(x & 0xFF); //Передаем младший байт
  PORTH &= ~(1 << PH6); // D/C = 0 чтобы подать команду
  take_data(0x2B); //Команда для установки границ по ординате
  PORTH |= (1 << PH6); // D/C = 1 чтобы подать данные
  take_data((y >> 8) & 0xFF); //Передаем старший байт нижней границы
  take_data(y & 0xFF); //Передаем младший байт
  take_data((y >> 8) & 0xFF); //Передаем старший байт верхней границы
  take_data(y & 0xFF); //Передаем младший байт
  PORTH &= ~(1 << PH6); // D/C = 0 чтобы подать команду
  take_data(0x2C); //Команда для непрерывной записи в GRAM
  PORTH |= (1 << PH6); // D/C = 1 чтобы подать данные
  take_data(color >> 8);  take_data(color & 0xFF); //Цвет
}
//Функция для отрисовки 8 симметричных точек
void draw_circle_points(int16_t cx, int16_t cy, int16_t x, int16_t y, uint16_t color) {
  draw_pixel(cx + x, cy + y, color);
  draw_pixel(cx - x, cy + y, color);
  draw_pixel(cx + x, cy - y, color);
  draw_pixel(cx - x, cy - y, color);
  draw_pixel(cx + y, cy + x, color);
  draw_pixel(cx - y, cy + x, color);
  draw_pixel(cx + y, cy - x, color);
  draw_pixel(cx - y, cy - x, color);
}
//Функция для вывода прямоугольника
void draw_rectangle(uint16_t x_min, uint16_t y_min, uint16_t x_max, uint16_t y_max, uint16_t color){
  SPCR |= (1 << MSTR); //Режим Master
  // 1. Обозначаем границы прямоугольника
  // 1.1 Устанавливаем границы по абсциссе
  PORTH &= ~(1 << PH6); // D/C = 0 чтобы подать команду
  take_data(0x2A); //Команда для установки границ по абсциссе
  PORTH |= (1 << PH6); // D/C = 1 чтобы подать данные
  take_data((x_min >> 8) & 0xFF); //Передаем старший байт левой границы
  take_data(x_min & 0xFF); //Передаем младший байт
  take_data((x_max >> 8) & 0xFF); //Передаем старший байт правой границы
  take_data(x_max & 0xFF); //Передаем младший байт
  // 1.2 Устанавливаем границы по ординате
  PORTH &= ~(1 << PH6); // D/C = 0 чтобы подать команду
  take_data(0x2B); //Команда для установки границ по ординате
  PORTH |= (1 << PH6); // D/C = 1 чтобы подать данные
  take_data((y_min >> 8) & 0xFF); //Передаем старший байт нижней границы
  take_data(y_min & 0xFF); //Передаем младший байт
  take_data((y_max >> 8) & 0xFF); //Передаем старший байт верхней границы
  take_data(y_max & 0xFF); //Передаем младший байт
  // 2. Закрашиваем прямоугольник
  PORTH &= ~(1 << PH6); // D/C = 0 чтобы подать команду
  take_data(0x2C); //Команда для непрерывной записи в GRAM
  PORTH |= (1 << PH6); // D/C = 1 чтобы подать данные
  //Закрашиваем
  for(int i = 0; i < (y_max + x_max - x_min - y_min + 2); i++){
    take_data(color >> 8);  take_data(color & 0xFF); //Цвет
  }
}
//Функция для вывода круга
void draw_circle(int16_t cx, int16_t cy, uint16_t r, uint16_t color) {
  int16_t x = 0;            // текущая координата X (начинаем с 0)
  int16_t y = r;            // текущая координата Y (начинаем с радиуса)
  int16_t d = 1 - r;        // начальное значение параметра решения (ошибка)
  draw_circle_points(cx, cy, x, y, color);
  // Основной цикл: идём по X от 0 до тех пор, пока x <= y
  while (x < y) {
    x++;   // увеличиваем x на 1
    // Проверяем, нужно ли уменьшить y
    // Если d < 0, то ошибка показывает, что текущий y всё ещё подходит
    // Если d >= 0, то нужно уменьшить y на 1 и скорректировать ошибку
    if (d < 0) {
      d += 2 * x + 1;   // коррекция ошибки для случая, когда y не меняется
    } else {
      y--;
      d += 2 * (x - y) + 1; // коррекция ошибки для случая, когда y уменьшается
    }
    // Отрисовываем 8 симметричных точек для новых (x, y)
    draw_circle_points(cx, cy, x, y, color);
  }
}
//Структура для кнопки
struct Button{
  uint16_t x = 0; uint16_t y = 0; uint16_t row = 0; uint16_t hight = 0;
  uint16_t color; void (*func)(void);
}
int main(void) {
    spi_setup(); i2c_setup(); timer1_setup(); sei();
    while (1) {
      
    }
}