#include <Arduino.h>

// Definição dos pinos utilizados pelo DIP Switch como entradas digitais
#define CHAVE_0  0   // Entrada do bit 0 do DIP (PA0)
#define CHAVE_1  1   // Entrada do bit 1 do DIP (PA1)
#define CHAVE_2  3   // Entrada do bit 2 do DIP (PA3)
#define CHAVE_3  4   // Entrada do bit 3 do DIP (PA4)


// Definição dos pinos utilizados para acionamento dos LEDs
#define LED_0    12  // LED correspondente ao bit 0 (PA12 - D2)
#define LED_1    0   // LED correspondente ao bit 1 (PB0 - D3)
#define LED_2    7   // LED correspondente ao bit 2 (PB7 - D4)
#define LED_3    6   // LED correspondente ao bit 3 (PB6 - D5)
#define LED_PAR  1   // LED indicador de paridade (PB1 - D6)


void setup() {

  // Ativação do clock dos blocos GPIO utilizados no circuito
  RCC->IOPENR |= RCC_IOPENR_GPIOAEN;
  RCC->IOPENR |= RCC_IOPENR_GPIOBEN;


  // Configuração dos pinos conectados ao DIP Switch
  // Os pinos são configurados como entrada digital
  GPIOA->MODER &= ~(3UL << (CHAVE_0 * 2));
  GPIOA->MODER &= ~(3UL << (CHAVE_1 * 2));
  GPIOA->MODER &= ~(3UL << (CHAVE_2 * 2));
  GPIOA->MODER &= ~(3UL << (CHAVE_3 * 2));


  // Ativação dos resistores internos de pull-up
  // Mantém os pinos em nível lógico alto quando a chave está aberta
  GPIOA->PUPDR &= ~(3UL << (CHAVE_0 * 2));
  GPIOA->PUPDR &= ~(3UL << (CHAVE_1 * 2));
  GPIOA->PUPDR &= ~(3UL << (CHAVE_2 * 2));
  GPIOA->PUPDR &= ~(3UL << (CHAVE_3 * 2));

  GPIOA->PUPDR |= (1UL << (CHAVE_0 * 2));
  GPIOA->PUPDR |= (1UL << (CHAVE_1 * 2));
  GPIOA->PUPDR |= (1UL << (CHAVE_2 * 2));
  GPIOA->PUPDR |= (1UL << (CHAVE_3 * 2));


  // Configuração do pino do LED conectado ao GPIOA como saída digital
  GPIOA->MODER &= ~(3UL << (LED_0 * 2));
  GPIOA->MODER |=  (1UL << (LED_0 * 2));


  // Configuração dos LEDs conectados ao GPIOB como saída digital
  GPIOB->MODER &= ~(3UL << (LED_1 * 2));
  GPIOB->MODER &= ~(3UL << (LED_2 * 2));
  GPIOB->MODER &= ~(3UL << (LED_3 * 2));
  GPIOB->MODER &= ~(3UL << (LED_PAR * 2));

  GPIOB->MODER |= (1UL << (LED_1 * 2));
  GPIOB->MODER |= (1UL << (LED_2 * 2));
  GPIOB->MODER |= (1UL << (LED_3 * 2));
  GPIOB->MODER |= (1UL << (LED_PAR * 2));


  // Inicialização do sistema mantendo todos os LEDs desligados
  GPIOA->BSRR = (1UL << (LED_0 + 16));

  GPIOB->BSRR = (1UL << (LED_1 + 16)) |
                (1UL << (LED_2 + 16)) |
                (1UL << (LED_3 + 16)) |
                (1UL << (LED_PAR + 16));
}


void loop() {

  // Leitura do estado atual das entradas conectadas ao DIP Switch
  uint32_t estado = GPIOA->IDR;


  // Conversão dos níveis lógicos das entradas em bits individuais
  // Como o circuito utiliza pull-up, a lógica é invertida:
  // chave acionada = nível baixo = bit ativo
  uint8_t b0 = !(estado & (1UL << CHAVE_0));
  uint8_t b1 = !(estado & (1UL << CHAVE_1));
  uint8_t b2 = !(estado & (1UL << CHAVE_2));
  uint8_t b3 = !(estado & (1UL << CHAVE_3));


  // Atualização do LED correspondente ao primeiro bit recebido
  if (b0) {
    GPIOA->BSRR = (1UL << LED_0);
  } else {
    GPIOA->BSRR = (1UL << (LED_0 + 16));
  }


  // Atualização do LED correspondente ao segundo bit recebido
  if (b1) {
    GPIOB->BSRR = (1UL << LED_1);
  } else {
    GPIOB->BSRR = (1UL << (LED_1 + 16));
  }


  // Atualização do LED correspondente ao terceiro bit recebido
  if (b2) {
    GPIOB->BSRR = (1UL << LED_2);
  } else {
    GPIOB->BSRR = (1UL << (LED_2 + 16));
  }


  // Atualização do LED correspondente ao quarto bit recebido
  if (b3) {
    GPIOB->BSRR = (1UL << LED_3);
  } else {
    GPIOB->BSRR = (1UL << (LED_3 + 16));
  }


  // Cálculo da paridade utilizando operação XOR entre os quatro bits
  // Resultado 0 indica quantidade par de bits em nível alto
  // Resultado 1 indica quantidade ímpar de bits em nível alto
  uint8_t impar = b0 ^ b1 ^ b2 ^ b3;


  // Controle do LED azul indicador de paridade
  // LED ligado quando a quantidade de bits ativos for par
  if (impar == 0) {
    GPIOB->BSRR = (1UL << LED_PAR);
  } else {
    GPIOB->BSRR = (1UL << (LED_PAR + 16));
  }
}