/*****  ATtiny1614で2相パルス発生  *****/
//      "quad_pls01.ino"  2026-06-03
//  クロック　8MHz
//  PA0 10pin in  UPDI
//  PA1 11pin in  DIP-SW8
//  PA2 12pin out 
//  PA3 13pin in  EXTCLK TCDのクロック入力
//  PA4  2pin out TCD WOA B相出力
//  PA5  3pin out TCD WOB A相出力(周期決定)
//  PA6  4pin in  SW1 RUN/STOP  L:RUN
//  PA7  5pin in  SW2 REV/FWD   L:REV
//  PB0  9pin out TCA WO0 →EXTCLKへ
//  PB1  8pin in  DIP-SW1
//  PB2  7pin in  DIP-SW2
//  PB3  6pin in  DIP-SW4
//  
/*****  マクロ    *****/
#define DIMSIZ(a)   (sizeof(a)/sizeof(*a))  // 配列のﾃﾞｰﾀ数を返す
//  SW入力  on,offチェック (L=onで1) 
#define INP_SW1     (~PORTA.IN & (1 << 6))  // PA6 RUN/STOP
#define INP_SW2     (~PORTA.IN & (1 << 7))  // PA7 REV/FWD
/*****  TCA分周データテーブル  *****/
//  周波数発生モードなので8MHzを1/2した
//  4MHzを原発振周波数と考える
//  2相パルスを出すTCDでさらに1/4される
const struct{
  const word cmp0;      // TCA0 CMP0データ 1/(n-1)
  const byte clksel;    // プリスケーラ設定値 + ENABLE(b0)
                        // 1/1,2,4,8,16,64,256,1024
}frq_tbl[] = {
  { 15625,  0b00001010 },  // 0   1Hz 1/64
  { 31250,  0b00001000 },  // 1   2Hz 1/16
  { 12500,  0b00001000 },  // 2   5Hz 1/16
  {  6250,  0b00001000 },  // 3  10Hz 1/16
  {  3125,  0b00001000 },  // 4  20Hz 1/16
  {  2500,  0b00000110 },  // 5  50Hz 1/8
  {  1250,  0b00000110 },  // 6 100Hz 1/8
  {   625,  0b00000110 },  // 7 200Hz 1/8
  {  1000,  0b00000010 },  // 8 500Hz 1/2
  {   500,  0b00000010 },  // 9  1kHz 1/2
  {   250,  0b00000010 },  // A  2kHz 1/2
  {   100,  0b00000010 },  // B  5kHz 1/2
  {   100,  0b00000000 },  // C 10kHz 1/1
  {    50,  0b00000000 },  // D 20kHz 1/1
  {    10,  0b00000000 },  // E 100kHz 1/1
  {     1,  0b00000000 },  // F   1MHz 1/1
};      //        |||+--- ENABLE
        //        +++---- プリスケーラ 
/*****  スイッチデータ  *****/
//  SW1 RUN/STOP   SW2 回転方向 REV/FWD
byte f_sw1x;      // SW1 変化フラグ
byte f_sw1on;     // SW1 on/offフラグ
byte f_sw1in;     // SW1 入力状態
byte f_sw2x;      // SW2 変化フラグ
byte f_sw2on;     // SW2 on/offフラグ
byte f_sw2in;     // SW2 入力状態
/***** スイッチ入力 *****/
void inpsw1(void){
  if(INP_SW1)   f_sw1in = 1;
  else          f_sw1in = 0;
}
void inpsw2(void){
  if(INP_SW2)   f_sw2in = 1;
  else          f_sw2in = 0;
}
//  スイッチ入力実行データ
const struct{
  byte *chg;      // 変化フラグ
  byte *on;       // on/offデータ
  byte *inp;      // 入力状態
  void (* inpsw)(void); // SW入力
}sw_tbl[] = {
  { &f_sw1x, &f_sw1on, &f_sw1in, inpsw1 },    // SW1
  { &f_sw2x, &f_sw2on, &f_sw2in, inpsw2 },    // SW2
};
/*****  スイッチ入力チェック　*****/
void chksw(void)
{
byte i;       // loopカウンタ
static byte exc[DIMSIZ(sw_tbl)];  // 実行区分
static byte  tm[DIMSIZ(sw_tbl)];  // 1msタイマ
static byte chk[DIMSIZ(sw_tbl)];  // チェックデータ
  for(i = 0; i < DIMSIZ(sw_tbl); i++){   // loop
    sw_tbl[i].inpsw();      // スイッチ入力
    if(tm[i])     tm[i]--;  // タイマ-1
    switch(exc[i]){         // 実行区分
      case 0:   // 変化チェック
        if(*sw_tbl[i].on != *sw_tbl[i].inp){
          chk[i] = *sw_tbl[i].inp;   // 変化した
          tm[i]  = 10;               // 10ms
          exc[i] = 1;                // 安定チェックへ
        }
        break;
      case 1:   // 安定チェック
        if(chk[i] != *sw_tbl[i].inp){  // 変化したら
          chk[i] = *sw_tbl[i].inp;     // 新状態セット
          tm[i]  = 10;            // 10ms
        }
        else{                     // 安定している
          if(tm[i] ==0 ){         // タイムアップで
            *sw_tbl[i].on  = chk[i]; // on/off確定
            *sw_tbl[i].chg = 1;      // 新状態に変化あり
            exc[i] = 0;           // 次の変化をチェック
          }
        }
        break;
    }
  }
}
/*****  スイッチ入力で設定　*****/
//  SW1 RUN/STOP  STOPならTCA0クロック出力を停止
//  SW2 回転方向 REV/FWD ポート反転で処理
void setsw(void)
{
  if(f_sw1x){       // SW1:RUN/STOP変化?
    f_sw1x = 0;
    if(f_sw1on){    // on:RUN
      TCA0.SINGLE.CTRLA |= 0x01; // TCA0 ENABLE
    }
    else{           // off:STOP
      TCA0.SINGLE.CTRLA &= 0xFE; // TCA0 DISABLE
    }
  }
  if(f_sw2x){       // SW2:REV/FWD変化?
    f_sw2x = 0;
    if(f_sw2on){    // on:REV (PA4を反転)
      PORTA.PIN4CTRL = 0b10000000;  // PA4 2pin 反転
    }
    else{           // off:FWD
      PORTA.PIN4CTRL = 0b00000000;  // PA4 2pin 通常出力に
    }
  }
}
/*****  DSW読み込み    *****/
//  0～Fを返す pull up
//  PORT offで1  onで0
//  PB1:DSW-1 PB2:DSW-2 PB3:DSW-4 PA1:DSW-8
byte inpdsw(void)
{
byte n;
byte d = 0;           // リターンデータ
  n = ~PORTB.IN;      // ポートB反転して入力
  if(n & 0b00000010)    d |= 1;   // DSW-1
  if(n & 0b00000100)    d |= 2;   // DSW-2
  if(n & 0b00001000)    d |= 4;   // DSW-4
  if(~PORTA.IN & 0b00000010)
                        d |= 8;   // DSW-8
  return d;
}
/*****  DSWデータ    *****/
byte dsw_now;     // 安定した現在値(0～F)
byte f_dswok;     // 変化確定フラグ dsw_nowに安定値
/*****  DSW変化チェック    *****/
//  確定したらf_dswokを1に dsw_nowが確定値
//  PITの1024Hz周期で実行
void chkdsw(void)
{
static byte exc;    // 実行区分  
static byte tm;     // 1msタイマ
                    // PITの1024Hz周期でダウンカウント
static byte chk;    // DSW入力安定チェックデータ
byte d;
  d = inpdsw();     // DSWデータ入力
  if(tm)    tm--;   // DSWチェックタイマダウンカウント
  switch(exc){
    case 0:   // 変化チェック
      if(dsw_now != d){     // DSW変化あり
        chk = d;            // チェックデータ
        tm = 20;            // 20ms
        exc = 1;
      }
      break;
    case 1:
      if(chk != d){         // 変化続く？
        chk = d;            // チェックデータ再セット
        tm = 20;            // タイマも再セット 20ms
      }
      else{                 // 安定
        if(tm == 0){        // タイムアップ
          dsw_now = d;      // 新DSW値
          f_dswok = 1;      // 確定フラグをon
          exc = 0;          // 次の変化待ちに
        }
      }
      break;
  }
}
/*****  周波数設定    *****/
//  d:DSW設定値 0～F
//  分周値を-1してからCMP0にセット
//  SW1のonならENABLEに(クロック出力)
void setfrq(byte d)
{
byte n;
  TCA0.SINGLE.CTRLA = 0;     // TCA0 タイマー停止
  TCA0.SINGLE.CMP0  = frq_tbl[d].cmp0 - 1;   // 分周値(n-1)
  TCA0.SINGLE.CNT   = 0;            // カウント 0から
  n = frq_tbl[d].clksel;            // プリスケーラ
  if(f_sw1on)     n |= 0b00000001;  // RUN/STOPでENABLE on
  TCA0.SINGLE.CTRLA = n;            // プリスケーラ+ENABLE
}

/*****  ＳＥＴＵＰ   *****/
void setup() {
  cli();                    // 割込禁止
//  ポート
  PORTA.OUT   = 0b00000000;
  PORTA.DIR   = 0b00110100;
  //              |||||||+---- PA0 10pin in  UPDI
  //              ||||||+----- PA1 11pin in  DIP-SW8
  //              |||||+------ PA2 12pin out 
  //              ||||+------- PA3 13pin in  EXTCLK
  //              |||+-------- PA4  2pin out TCD WOA
  //              ||+--------- PA5  3pin out TCD WOB
  //              |+---------- PA6  4pin in  SW1 RUN/STOP
  //              +----------- PA7  5pin in  SW2 REV/FWD
  PORTB.OUT   = 0b00000000;
  PORTB.DIR   = 0b00000001;
  //                  |||+---- PB0  9pin out TCA WO0
  //                  ||+----- PB1  8pin in  DIP-SW1
  //                  |+------ PB2  7pin in  DIP-SW2
  //                  +------- PB3  6pin in  DIP-SW4
//  ポート機能 pull up,デジタル入力
  PORTA.PIN1CTRL = 0b00001000;  // PA1 11pin in  DIP-SW8
  PORTA.PIN3CTRL = 0b00001000;  // PA3 13pin in  EXTCLK
  PORTA.PIN6CTRL = 0b00001000;  // PA6  4pin in  SW1 RUN/STOP
  PORTA.PIN7CTRL = 0b00001000;  // PA7  5pin in  SW2 REV/FWD
  PORTB.PIN1CTRL = 0b00001000;  // PB1  8pin in  DIP-SW1
  PORTB.PIN2CTRL = 0b00001000;  // PB2  7pin in  DIP-SW2
  PORTB.PIN3CTRL = 0b00001000;  // PB3  6pin in  DIP-SW4
  //                 |   |+++-- デジタル入力有効,割り込みなし
  //                 |   +----- pullupあり
  //                 +--------- 反転I/Oなし
//  タイマーTCA0, 分割モードで初期化されるので16bitモードに
  TCA0.SPLIT.CTRLA     = 0;     // タイマー停止
  TCA0.SPLIT.CTRLESET  = 0x0F;  // 強制リセット
  PORTMUX.CTRLC        = 0;     // TCAポート多重切り替えなしに
  TCA0.SINGLE.CTRLB = 0b00010001;
  //                     ||||+++----- WGM 波形生成FRQ(周波数)
  //                     |||+-------- ALUPD
  //                     ||+--------- CMP0EN PB0 9pin WO0 出力
  //                     |+---------- CMP1EN PB1 8pin WO1 出力
  //                     +----------- CMP2EN PB2 7pin WO3 出力
//  タイマーTCD 2相パルスを出力
//  周期はCMPBCLRで決まる
  TCD0.CTRLB     = 0b00000000;   // 波形制御
  //                       ++--- WGMODE 1ランプモード
  TCD0.CMPBCLR   = 4 - 1;  // WOB L カウント最大値
  TCD0.CMPBSET   = 2 - 1;  // WOB H カウント値
  TCD0.CMPASET   = 1 - 1;  // WOA H カウント値
  TCD0.CMPACLR   = 3 - 1;  // WOA L カウント値
  _PROTECTED_WRITE(TCD0.FAULTCTRL, 0b00110000);
  //                                   |+----- CMPAEN WOA出力
  //                                   +------ CMPBEN WOB出力
  while(!(TCD0.STATUS & 1));     // ENRDY イネーブルレディを待つ
  TCD0.CTRLA     = 0b01000001;   // 制御開始
  //                  ||||||+-- ENABLE
  //                  ||||++--- SYNC分周比  1/1
  //                  ||++----- プリスケーラ 1/1
  //                  ++------- EXTCLK入力(PA3) 
//  RTC,PIT 有効に
  while((RTC.STATUS & 0x0F) ||  // RTC busy ?
        (RTC.PITSTATUS & 1));   // PIT busy ?
  RTC.PITCTRLA   = 0b00100001;  // PIT分周操作
  //                  ||||  +-- PITEN PIT有効
  //                  ++++----- PERIOD 1/32 →1024Hz
//  RUN/STOP FWD/REV
  f_sw1x  = 1;        // SW1:RUN/STOP
  f_sw1on = INP_SW1;
  f_sw2x  = 1;        // SW2:FWD/REV
  f_sw2on = INP_SW2;
//  DSW(0～F)で周波数を設定
  dsw_now = inpdsw();     // DSW値(0～F)
  setfrq(dsw_now);        // 16選択で4Hz～4MHzセット
  sei();                  // 割込有効
}
/*****  ＬＯＯＰ  *****/
//  割込は未使用
//  PIT(1024Hz)のタイミングでDSW,SW入力処理
void loop() { 
  while(1){
    if(RTC.PITINTFLAGS & 1){    // 1024Hz(約1ms)周期
      VPORTA.IN |= (1 << 2);    // PA2 12pin トグル
      RTC.PITINTFLAGS = 1;
      chkdsw();                 // DSW変化チェック
      if(f_dswok){              // DSW変化あり
        f_dswok = 0;
        setfrq(dsw_now);        // 1Hz～1MHz周波数セット
      }
      chksw();          // SW1,SW2変化チェック
      setsw();          // RUN/STOP, REV/FWD
    }
  }
}
// end of "quad_pls01.ino"