/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program for LCD 16x2 with NUCLEO-C031C6 (8 MHz)
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "LCD_16x2.h"

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
void delay_us(uint32_t us);

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

// Точная задержка в микросекундах для частоты 8 МГц
void delay_us(uint32_t us)
{
    uint32_t i, j;
    for (i = 0; i < us; i++)
    {
        // 1 мкс ≈ 8 тактов, цикл даёт ~2 такта на итерацию, берём 4 для запаса
        for (j = 0; j < 4; j++)
        {
            __NOP();
        }
    }
}

// Отправка младшего полубайта (биты 0-3) на линии D4-D7
void LCD_DataSetL(uint8_t data)
{
    if (((data >> 3) & 0x01) == 1) { D7_SET; } else { D7_RESET; }
    if (((data >> 2) & 0x01) == 1) { D6_SET; } else { D6_RESET; }
    if (((data >> 1) & 0x01) == 1) { D5_SET; } else { D5_RESET; }
    if (((data >> 0) & 0x01) == 1) { D4_SET; } else { D4_RESET; }
}

// Отправка старшего полубайта (биты 4-7) на линии D4-D7
void LCD_DataSetH(uint8_t data)
{
    if (((data >> 7) & 0x01) == 1) { D7_SET; } else { D7_RESET; }
    if (((data >> 6) & 0x01) == 1) { D6_SET; } else { D6_RESET; }
    if (((data >> 5) & 0x01) == 1) { D5_SET; } else { D5_RESET; }
    if (((data >> 4) & 0x01) == 1) { D4_SET; } else { D4_RESET; }
}

// Запись данных (символа)
void LCD_WriteData(uint8_t data)
{
    RS_SET;          // режим данных
    RW_RESET;        // запись
    E_SET;
    LCD_DataSetH(data);
    delay_us(2);
    E_RESET;
    delay_us(2);
    E_SET;
    LCD_DataSetL(data);
    delay_us(2);
    E_RESET;
    delay_us(2);
}

// Запись команды
void LCD_WriteCommand(uint8_t data)
{
    RS_RESET;        // режим команды
    RW_RESET;        // запись
    E_SET;
    LCD_DataSetH(data);
    delay_us(2);
    E_RESET;
    delay_us(2);
    E_SET;
    LCD_DataSetL(data);
    delay_us(2);
    E_RESET;
    delay_us(2);
}

// Инициализация дисплея (4-битный режим, 2 строки)
void LCD_Init(void)
{
    HAL_Delay(50);           // ожидание >15 мс после подачи питания

    RW_RESET;
    RS_RESET;

    // ---- Переход в 4-битный режим (стандартная процедура) ----
    // Три раза отправить старший полубайт 0x3 (команда 0x30 в 8-битном режиме)
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        E_SET;
        LCD_DataSetH(0x30);
        delay_us(10);
        E_RESET;
        HAL_Delay(5);
    }

    // Отправить старший полубайт 0x2 (команда переключения в 4-битный режим)
    E_SET;
    LCD_DataSetH(0x20);
    delay_us(10);
    E_RESET;
    HAL_Delay(5);

    // ---- Настройка параметров (теперь работаем в 4-битном режиме) ----
    LCD_WriteCommand(0x28);   // 4 бита, 2 строки, шрифт 5x8
    HAL_Delay(5);
    LCD_WriteCommand(0x08);   // выключение дисплея
    HAL_Delay(5);
    LCD_WriteCommand(0x01);   // очистка экрана
    HAL_Delay(5);
    LCD_WriteCommand(0x0C);   // включение дисплея, курсор выключен, мигание выключено
    HAL_Delay(5);
    LCD_WriteCommand(0x06);   // сдвиг курсора вправо, экран не сдвигать
    HAL_Delay(5);
    LCD_WriteCommand(0x02);   // возврат домой (курсор в левый верхний угол)
    HAL_Delay(5);
}

// Очистка экрана
void LCD_Clear(void)
{
    LCD_WriteCommand(0x01);
    HAL_Delay(2);
}

// Установка позиции курсора (x = 0..15, y = 0..1)
void LCD_SetPos(uint8_t x, uint8_t y)
{
    if (y == 0)
        LCD_WriteCommand(0x80 | x);
    else
        LCD_WriteCommand(0xC0 | x);
    delay_us(50);
}

// Вывод строки
void LCD_WriteString(uint8_t* st)
{
    while (*st)
    {
        LCD_WriteData(*st++);
        delay_us(50);
    }
}

/* USER CODE END 0 */

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();

    LCD_Init();
    LCD_Clear();
    LCD_SetPos(0, 0);
    LCD_WriteString((uint8_t*)"HELLO WORLD ");

    while (1)
    {
        // Бесконечный цикл
    }
}

/**
  * @brief System Clock Configuration (HSI = 8 МГц, без PLL)
  */
void SystemClock_Config(void)
{
    RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
    RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

    RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
    RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
    RCC_OscInitStruct.HSIDiv = RCC_HSI_DIV1;
    RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
    if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
        Error_Handler();

    RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                                | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1;
    RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
    RCC_ClkInitStruct.SYSCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
    RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
    RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_APB1_DIV1;

    if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
        Error_Handler();
}

/**
  * @brief GPIO Initialization
  */
static void MX_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitStruct.Pin = RS_Pin | RW_Pin | E_Pin;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(RS_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.Pin = D4_Pin | D5_Pin | D6_Pin | D7_Pin;
    HAL_GPIO_Init(D4_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
}

void Error_Handler(void)
{
    while (1) { }
}