// Experimento 1 - GPIO
// Leitor de DIP switch com espelhamento em LEDs e verificação de paridade
// Placa: STM32 Nucleo-32 L031K6
// Configuração de periféricos feita inteiramente via registradores (CMSIS),
// sem pinMode/digitalWrite/digitalRead/delay.

// Pinos de entrada (chaves 1-4), na ordem dos bits 0..3
const uint8_t pinos_entrada[4] = {0, 1, 3, 4};   // PA0, PA1, PA3, PA4 (serigrafia A0, A1, A2, A3)

// Pinos de saída (LEDs espelho), na ordem dos bits 0..3
const uint8_t pinos_saida[4]   = {2, 5, 6, 7};   // PA2, PA5, PA6, PA7 (serigrafia A7, A4, A5, A6)

const uint8_t pino_paridade = 8;  // PA8 (serigrafia D9)
const uint8_t pino_extensao = 9;  // PA9 (serigrafia D1)

void setup() {
  // 1) Habilita o clock do periférico GPIOA
  RCC->IOPENR |= RCC_IOPENR_GPIOAEN;

  // 2) Configura as entradas com pull-up interno
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
    uint8_t pin = pinos_entrada[i];
    GPIOA->MODER &= ~(0x3UL << (pin * 2));   // 00 = entrada
    GPIOA->PUPDR &= ~(0x3UL << (pin * 2));
    GPIOA->PUPDR |=  (0x1UL << (pin * 2));    // 01 = pull-up
  }

  // 3) Configura as saídas (LEDs espelho + paridade + extensão) push-pull
  uint8_t saidas_todas[6] = {
    pinos_saida[0], pinos_saida[1], pinos_saida[2], pinos_saida[3],
    pino_paridade, pino_extensao
  };
  for (uint8_t i = 0; i < 6; i++) {
    uint8_t pin = saidas_todas[i];
    GPIOA->MODER  &= ~(0x3UL << (pin * 2));
    GPIOA->MODER  |=  (0x1UL << (pin * 2));   // 01 = saída
    GPIOA->OTYPER &= ~(1UL << pin);            // push-pull
    GPIOA->PUPDR  &= ~(0x3UL << (pin * 2));    // sem pull
  }
}

void loop() {
  uint32_t idr = GPIOA->IDR;

  // 4) Lê cada chave e monta o valor de 4 bits
  //    Convenção: pull-up + chave fechada = nível baixo = bit 1 (ativo em nível baixo)
  uint8_t valor = 0;
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
    bool nivel_alto = (idr >> pinos_entrada[i]) & 0x1;
    if (!nivel_alto) valor |= (1 << i);
  }

  // 5) Paridade: conta quantos bits estão em 1
  uint8_t uns = 0;
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) if (valor & (1 << i)) uns++;
  bool paridade_par = (uns % 2) == 0;

  // 6) Atualiza os LEDs espelho
  uint32_t odr = GPIOA->ODR;
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
    if (valor & (1 << i)) odr |=  (1UL << pinos_saida[i]);
    else                   odr &= ~(1UL << pinos_saida[i]);
  }

  // LED de paridade: aceso quando a quantidade de bits em 1 é PAR
  if (paridade_par) odr |=  (1UL << pino_paridade);
  else                odr &= ~(1UL << pino_paridade);

  // LED extra: aceso quando o valor lido é >= 8
  if (valor >= 8) odr |=  (1UL << pino_extensao);
  else              odr &= ~(1UL << pino_extensao);

  GPIOA->ODR = odr;
}