/*
 * ====================================================================
 *                 ZKOUŠECKA RJ45 KABELU (STM32 + NOKIA 5110)
 *            PROVEDENÍ: GRAFICKÝ WIREMAP (FLUKE / KLEIN TOOLS)
 * ====================================================================
 */

#include <SPI.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_PCD8544.h>

// Piny Nokia 5110: (CLK, DIN, DC, CE, RST)
#define PIN_CLK PA9   // A9
#define PIN_DIN PB15  // B15
#define PIN_DC  PB14  // B14
#define PIN_CE  PB13  // B13
#define PIN_RST PB12  // B12

Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(PIN_CLK, PIN_DIN, PIN_DC, PIN_CE, PIN_RST);

#define BUTTON_PIN PB9 // B9

// Piny RJ45: TX (A0..A7) a RX (B0, B1, B10, B11, B5, B6, B7, B8)
const uint8_t TX_PINS[8] = {PA0, PA1, PA2, PA3, PA4, PA5, PA6, PA7};
const uint8_t RX_PINS[8] = {PB0, PB1, PB10, PB11, PB5, PB6, PB7, PB8};

struct WireResult {
  int connectedRx;
  bool isShort;
  int shortWith;
};

WireResult results[8];
WireResult prevResults[8];
bool firstRun = true;

bool allConnected = true;
bool isStraight = true;
bool isCrossover = true;
bool anyShort = false;
bool hasMiswire = false;
int openCount = 0;

unsigned long lastTestTime = 0;

// Vnitřní vyrovnávací paměť knihovny (84 x 48 bodů = 504 bajtů)
extern uint8_t pcd8544_buffer[];

// Precizní bitový přenos s mikrosekundovým taktem hodin
void spiWriteByte(uint8_t data) {
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) {
    digitalWrite(PIN_DIN, (data & 0x80) ? HIGH : LOW);
    data <<= 1;
    digitalWrite(PIN_CLK, HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite(PIN_CLK, LOW);
    delayMicroseconds(1);
  }
}

// 100% stabilní vykreslení: řádek po řádku s absolutním ukotvením souřadnic (Y=page, X=0)
// DŮLEŽITÉ: Nikdy se neposílá 0x21, takže řadič Wokwi zůstává v základním režimu
// a bezchybně akceptuje nastavení adresy pro každý řádek (nulový posun do stran).
void renderScreen() {
  // 1. Ujistit se, že řadič je v základním režimu (H=0) a v normálním režimu zobrazení
  digitalWrite(PIN_DC, LOW);
  digitalWrite(PIN_CE, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  spiWriteByte(0x20); // Základní instrukce: H=0, PD=0
  spiWriteByte(0x0C); // Režim zobrazení: NORMAL (D=1, E=0)
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(PIN_CE, HIGH);
  delayMicroseconds(2);

  // 2. Přenos po jednotlivých řádcích s explicitním ukotvením kurzoru na Y=page a X=0
  for (uint8_t page = 0; page < 6; page++) {
    // Příkazy pro nastavení pozice kurzoru: Y = page (0..5), X = 0
    digitalWrite(PIN_DC, LOW);
    digitalWrite(PIN_CE, LOW);
    delayMicroseconds(2);
    spiWriteByte(0x40 | page); // Nastav Y adresu (0x40 .. 0x45)
    spiWriteByte(0x80);        // Nastav X adresu na 0 (0x80)
    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(PIN_CE, HIGH);
    delayMicroseconds(2);

    // Přenos 84 grafických bajtů daného řádku
    digitalWrite(PIN_DC, HIGH);
    digitalWrite(PIN_CE, LOW);
    delayMicroseconds(2);
    for (uint8_t col = 0; col < 84; col++) {
      spiWriteByte(pcd8544_buffer[page * 84 + col]);
    }
    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(PIN_CE, HIGH);
    delayMicroseconds(2);
  }
}

void showSchoolIntro() {
  display.clearDisplay();
  display.setTextColor(BLACK);

  // Vnější rámeček
  display.drawRect(0, 0, 84, 48, BLACK);

  // Vycentrované texty školy a katedry
  display.setCursor(15, 3);
  display.print("JU v C.B.");

  display.setCursor(12, 12);
  display.print("PF - KFTCH"); // Pedagogická fakulta - Katedra fyziky, techniky a chemie

  display.drawLine(4, 21, 80, 21, BLACK); // Dělící linka

  display.setCursor(12, 25);
  display.print("LAN TESTER");

  display.setCursor(9, 35);
  display.print("v1.0 (2026)");

  renderScreen();
  delay(1800); // Zobrazí se staticky na 1.8 sekundy
}

void showQuickScanAnimation() {
  // Blesková animace načítání (projede všech 8 žil za cca 0.16 s)
  for (int w = 0; w < 8; w++) {
    display.clearDisplay();
    display.setTextColor(BLACK);
    display.setCursor(8, 4);
    display.print("RJ45 TESTER");
    display.setCursor(6, 16);
    display.print("SKENOVANI...");

    // Rychlý progress bar
    display.drawRect(4, 28, 76, 8, BLACK);
    display.fillRect(6, 30, (w + 1) * 9, 4, BLACK);

    display.setCursor(18, 38);
    display.print("ZILA ");
    display.print(w + 1);
    display.print(" / 8");

    renderScreen();
    delay(20); // 20 ms * 8 = 160 ms
  }
}

void setup() {
  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);

  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    pinMode(RX_PINS[i], INPUT_PULLDOWN);
    pinMode(TX_PINS[i], INPUT);
  }

  // 1. Nastavení pinů displeje Nokia 5110 jako výstupní
  pinMode(PIN_RST, OUTPUT);
  pinMode(PIN_CE,  OUTPUT);
  pinMode(PIN_DC,  OUTPUT);
  pinMode(PIN_DIN, OUTPUT);
  pinMode(PIN_CLK, OUTPUT);

  digitalWrite(PIN_CE,  HIGH);
  digitalWrite(PIN_DC,  HIGH);
  digitalWrite(PIN_CLK, LOW);
  digitalWrite(PIN_DIN, LOW);

  // 2. Hardwarový reset řadiče PCD8544
  // Tento reset přepne řadič Wokwi do základního režimu (H=0, X=0, Y=0)
  digitalWrite(PIN_RST, LOW);
  delay(20);
  digitalWrite(PIN_RST, HIGH);
  delay(20);

  // 3. Inicializace v základním režimu (H=0)
  // DŮLEŽITÉ: Nikdy neposílat 0x21! Ve Wokwi by to způsobilo uvíznutí v rozšířeném režimu.
  digitalWrite(PIN_DC, LOW);
  digitalWrite(PIN_CE, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  spiWriteByte(0x20); // Základní instrukční sada (H=0, PD=0)
  spiWriteByte(0x0C); // Režim zobrazení: NORMAL (D=1, E=0)
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(PIN_CE, HIGH);
  delay(10);

  // Inicializace grafického bufferu Adafruit GFX
  display.setTextWrap(false);
  display.clearDisplay();

  // 4. Úvodní obrazovka fakulty a katedry (JU PF KFTCH)
  showSchoolIntro();

  // 5. Bleskové načtení testu
  showQuickScanAnimation();
  performCableTest();
  saveCurrentResults();
  drawResultsScreen();
}

void performCableTest() {
  allConnected = true;
  isStraight = true;
  anyShort = false;
  hasMiswire = false;
  openCount = 0;

  for (int tx = 0; tx < 8; tx++) {
    for (int k = 0; k < 8; k++) {
      pinMode(TX_PINS[k], INPUT);
    }

    pinMode(TX_PINS[tx], OUTPUT);
    digitalWrite(TX_PINS[tx], HIGH);
    delayMicroseconds(60);

    int activeRxCount = 0;
    int firstRx = -1;
    int secondRx = -1;

    for (int rx = 0; rx < 8; rx++) {
      if (digitalRead(RX_PINS[rx]) == HIGH) {
        activeRxCount++;
        if (firstRx == -1) firstRx = rx;
        else secondRx = rx;
      }
    }

    if (activeRxCount == 0) {
      results[tx].connectedRx = -1;
      results[tx].isShort = false;
      results[tx].shortWith = -1;
      allConnected = false;
      isStraight = false;
      openCount++;
    } else if (activeRxCount == 1) {
      results[tx].connectedRx = firstRx;
      results[tx].isShort = false;
      results[tx].shortWith = -1;
      if (firstRx != tx) isStraight = false;
    } else {
      results[tx].connectedRx = firstRx;
      results[tx].isShort = true;
      results[tx].shortWith = secondRx;
      anyShort = true;
      isStraight = false;
    }

    pinMode(TX_PINS[tx], INPUT);
  }

  isCrossover = false;
  if (!anyShort && openCount == 0) {
    if (results[0].connectedRx == 2 && results[2].connectedRx == 0 &&
        results[1].connectedRx == 5 && results[5].connectedRx == 1 &&
        results[3].connectedRx == 3 && results[4].connectedRx == 4 &&
        results[6].connectedRx == 6 && results[7].connectedRx == 7) {
      isCrossover = true;
    }
  }

  // Detekce přehozených pinů (miswire)
  if (!isCrossover) {
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
      if (results[i].connectedRx != -1 && results[i].connectedRx != i) {
        hasMiswire = true;
        break;
      }
    }
  }
}

// ====================================================================
//    VARIANTA 1: GRAFICKÝ WIREMAP DISPLEJ (FLUKE / PROFESSIONAL STYLE)
// ====================================================================
void drawResultsScreen() {
  display.clearDisplay();
  display.setTextWrap(false);

  // 1. Analýza stavu a diagnostika propustnosti (100 Mbps vs 1 Gbps)
  char banner[16];
  char detail[16];

  // Fast Ethernet (100 Mbps) vyžaduje pouze páry 1-2 a 3-6
  bool is100MOk = (!anyShort && results[0].connectedRx == 0 && results[1].connectedRx == 1 &&
                   results[2].connectedRx == 2 && results[5].connectedRx == 5);

  if (openCount == 8) {
    strcpy(banner, "KABEL ODPOJEN");
    strcpy(detail, "ZAPOJTE KABEL");
  } else if (anyShort) {
    strcpy(banner, "FAIL: ZKRAT");
    strcpy(detail, "ZKRAT V KABELU");
  } else if (isStraight && allConnected) {
    strcpy(banner, "PASS: 1Gbps OK");
    strcpy(detail, "PRIMY (T568B)");
  } else if (isCrossover) {
    strcpy(banner, "PASS: CROSS OK");
    strcpy(detail, "CROSS (T568A)");
  } else if (is100MOk) {
    strcpy(banner, "PASS: 100 Mbps");
    strcpy(detail, "POUZE 100M (P4/7)");
  } else if (hasMiswire) {
    strcpy(banner, "FAIL: PROHOZENO");
    strcpy(detail, "PREHOZENE PINY");
  } else if (openCount > 0) {
    strcpy(banner, "FAIL: PRERUSENO");
    int count = 0;
    char pins[10] = "";
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
      if (results[i].connectedRx == -1) {
        if (count > 0 && count < 3) strcat(pins, ",");
        if (count < 3) {
          char pNum[2];
          pNum[0] = '1' + i;
          pNum[1] = '\0';
          strcat(pins, pNum);
        }
        count++;
      }
    }
    snprintf(detail, 16, "VADA PIN: %s", pins);
  } else {
    strcpy(banner, "FAIL: CHYBA");
    strcpy(detail, "NEZNAMY STAV");
  }

  // 2. Horní inverzní stavový banner (y = 0..8) po vzoru přístrojů Fluke
  display.fillRect(0, 0, 84, 9, BLACK);
  display.setTextColor(WHITE, BLACK);
  int bx = (84 - strlen(banner) * 6) / 2;
  if (bx < 0) bx = 0;
  display.setCursor(bx, 1);
  display.print(banner);

  // 3. Grafický Wiremap (y = 10..35)
  display.setTextColor(BLACK);

  // Štítky TX a RX
  display.setCursor(1, 10);
  display.print("TX");
  display.setCursor(1, 28);
  display.print("RX");

  // Dělící svislá linka za štítky
  display.drawFastVLine(15, 10, 26, BLACK);

  // Vykreslení jednotlivých žil 1..8
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    int cx = 21 + i * 8; // Přesný střed sloupce žíly (21, 29, 37, 45, 53, 61, 69, 77)

    // Číslo vysílače TX nahoře (y = 10)
    display.setCursor(cx - 2, 10);
    display.print(i + 1);

    // Spodní řádek RX (y = 28)
    display.setCursor(cx - 2, 28);
    if (results[i].isShort) {
      display.print("S");
    } else if (results[i].connectedRx == -1) {
      display.print("-");
    } else {
      display.print(results[i].connectedRx + 1);
    }

    // Grafické propojení mezi TX a RX (y = 18..26):
    if (results[i].isShort) {
      // Zkrat: plná svislá linka + vodorovný můstek k sousední zkratované žíle
      display.drawFastVLine(cx, 18, 9, BLACK);
      if (results[i].shortWith != -1) {
        int other_cx = 21 + results[i].shortWith * 8;
        int xMin = cx < other_cx ? cx : other_cx;
        int w = abs(other_cx - cx) + 1;
        display.drawFastHLine(xMin, 22, w, BLACK);
      }
    } else if (results[i].connectedRx == -1) {
      // Přerušená žíla: pahýly nahoře i dole a křížek X uprostřed
      display.drawFastVLine(cx, 18, 2, BLACK);
      display.drawFastVLine(cx, 25, 2, BLACK);
      display.drawLine(cx - 2, 21, cx + 2, 24, BLACK);
      display.drawLine(cx - 2, 24, cx + 2, 21, BLACK);
    } else if (results[i].connectedRx == i) {
      // Přímé 100% spojení: plná svislá čára
      display.drawFastVLine(cx, 18, 9, BLACK);
    } else {
      // Křížené / přehozené spojení: šikmá spojnice k reálnému RX pinu
      int rx_cx = 21 + results[i].connectedRx * 8;
      display.drawLine(cx, 18, rx_cx, 26, BLACK);
    }
  }

  // 4. Spodní dělící linka (y = 36)
  display.drawFastHLine(0, 36, 84, BLACK);

  // 5. Spodní textový řádek s detailní diagnostikou (y = 39)
  int dx = (84 - strlen(detail) * 6) / 2;
  if (dx < 0) dx = 0;
  display.setCursor(dx, 39);
  display.print(detail);

  renderScreen();
}

bool hasResultsChanged() {
  if (firstRun) {
    firstRun = false;
    return true;
  }
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    if (results[i].connectedRx != prevResults[i].connectedRx ||
        results[i].isShort != prevResults[i].isShort ||
        results[i].shortWith != prevResults[i].shortWith) {
      return true;
    }
  }
  return false;
}

void saveCurrentResults() {
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    prevResults[i] = results[i];
  }
}

void loop() {
  unsigned long now = millis();

  // Průběžný test kabelu každých 150 ms (okamžitá odezva při přepnutí DIP přepínače)
  if (now - lastTestTime >= 150) {
    lastTestTime = now;
    performCableTest();
    if (hasResultsChanged()) {
      saveCurrentResults();
      drawResultsScreen();
    }
  }

  // Tlačítko pro nový manuální test s rychlým načtením
  if (digitalRead(BUTTON_PIN) == LOW) {
    showQuickScanAnimation();
    performCableTest();
    saveCurrentResults();
    drawResultsScreen();
    delay(200);
  }

  delay(20); // Stabilní oddech procesoru: 100% spolehlivost běhu
}