/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : LCD 16x2 counter (0-999) on second line, update every 0.5s
  *                  System clock: 48 MHz (HSI + PLL)
  ******************************************************************************
  */
/* 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);
void LCD_WriteInt(uint16_t num);

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

// Задержка в микросекундах для 48 МГц
void delay_us(uint32_t us)
{
    uint32_t i, j;
    for (i = 0; i < us; i++)
    {
        // 20 итераций ~1 мкс при 48 МГц (подобрано экспериментально)
        for (j = 0; j < 20; 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) – задержки 5 мкс
void LCD_WriteData(uint8_t data)
{
    RS_SET;
    RW_RESET;
    E_SET;
    LCD_DataSetH(data);
    delay_us(5);
    E_RESET;
    delay_us(5);
    E_SET;
    LCD_DataSetL(data);
    delay_us(5);
    E_RESET;
    delay_us(5);
}

// Запись команды – задержки 5 мкс
void LCD_WriteCommand(uint8_t data)
{
    RS_RESET;
    RW_RESET;
    E_SET;
    LCD_DataSetH(data);
    delay_us(5);
    E_RESET;
    delay_us(5);
    E_SET;
    LCD_DataSetL(data);
    delay_us(5);
    E_RESET;
    delay_us(5);
}

// Инициализация дисплея (4-битный режим, 2 строки)
void LCD_Init(void)
{
    HAL_Delay(50);

    RW_RESET;
    RS_RESET;

    // Переход в 4-битный режим
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        E_SET;
        LCD_DataSetH(0x30);
        delay_us(10);
        E_RESET;
        HAL_Delay(5);
    }

    E_SET;
    LCD_DataSetH(0x20);
    delay_us(10);
    E_RESET;
    HAL_Delay(5);

    // Настройка параметров
    LCD_WriteCommand(0x28);
    HAL_Delay(5);
    LCD_WriteCommand(0x08);
    HAL_Delay(5);
    LCD_WriteCommand(0x01);
    HAL_Delay(5);
    LCD_WriteCommand(0x0C);
    HAL_Delay(5);
    LCD_WriteCommand(0x06);
    HAL_Delay(5);
    LCD_WriteCommand(0x02);
    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);
    }
}

// Вывод трёхзначного числа (000..999) на текущую позицию
void LCD_WriteInt(uint16_t num)
{
    uint8_t hundreds = num / 100;
    uint8_t tens = (num % 100) / 10;
    uint8_t units = num % 10;
    LCD_WriteData('0' + hundreds);
    LCD_WriteData('0' + tens);
    LCD_WriteData('0' + units);
}

/* USER CODE END 0 */

int main(void)
{
    uint16_t counter = 0;

    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();

    LCD_Init();
    LCD_Clear();

    LCD_SetPos(0, 0);
    LCD_WriteString((uint8_t*)"Counter:");

    while (1)
    {
        LCD_SetPos(0, 1);
        LCD_WriteInt(counter);
        counter++;
        if (counter > 999) counter = 0;
        HAL_Delay(500);
    }
}

/**
  * @brief System Clock Configuration (48 MHz using HSI + PLL)
  *        HSI = 8 MHz, PLLM = 1, PLLN = 12, PLLP = DIV2 -> 8/1*12/2 = 48 MHz
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
    in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  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();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  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_1) != 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) { }
}