]> git.donarmstrong.com Git - qmk_firmware.git/blob - Home.md
cb9e8b66b15ca2d4c8452899ae0167c64ddb96ca
[qmk_firmware.git] / Home.md
1 # Getting started
2
3 Before you are able to compile, you'll need to install an environment for AVR development. You'll find the instructions for any OS below. If you find another/better way to set things up from scratch, please consider [making a pull request](https://github.com/qmk/qmk_firmware/pulls) with your changes!
4
5 ## [Build Environment Setup](wiki/Build-Environment-Setup)
6
7 # Customizing your keymap
8
9 In every keymap folder, the following files are recommended:
10
11 * `config.h` - the options to configure your keymap
12 * `keymap.c` - all of your keymap code, required
13 * `Makefile` - the features of QMK that are enabled, required to run `make` in your keymap folder
14 * `readme.md` - a description of your keymap, how others might use it, and explanations of features
15
16 ## The `make` command
17
18 The `make` command is how you compile the firmware into a .hex file, which can be loaded by a dfu programmer (like dfu-progammer via `make dfu`) or the [Teensy loader](https://www.pjrc.com/teensy/loader.html) (only used with Teensys).
19
20 **NOTE:** To abort a make command press `Ctrl-c`
21
22 The following instruction refers to these folders.
23
24 * The `root` (`/`) folder is the qmk_firmware folder, in which are `doc`, `keyboard`, `quantum`, etc.
25 * The `keyboard` folder is any keyboard project's folder, like `/keyboards/planck`.
26 * The `keymap` folder is any keymap's folder, like `/keyboards/planck/keymaps/default`.
27 * The `subproject` folder is the subproject folder of a keyboard, like `/keyboards/ergodox/ez`
28
29 ### Simple instructions for building and uploading a keyboard
30
31 **Most keyboards have more specific instructions in the keyboard specific readme.md file, so please check that first**
32
33 If the `keymap` folder contains a file name `Makefile`
34
35 1. Change the directory to the `keymap` folder
36 2. Run `make <subproject>-<programmer>`
37
38 Otherwise, if there's no `Makefile` in the `keymap` folder
39
40 1. Enter the `keyboard` folder
41 2. Run `make <subproject>-<keymap>-<programmer>`
42
43 In the above commands, replace:
44
45 * `<keymap>` with the name of your keymap
46 * `<subproject>` with the name of the subproject (revision or sub-model of your keyboard). For example, for Ergodox it can be `ez` or `infinity`, and for Planck `rev3` or `rev4`.
47   * If the keyboard doesn't have a subproject, or if you are happy with the default (defined in `rules.mk` file of the `keyboard` folder), you can leave it out. But remember to also remove the dash (`-`) from the command.
48 * `<programmer>` The programmer to use. Most keyboards use `dfu`, but some use `teensy`. Infinity keyboards use `dfu-util`. Check the readme file in the keyboard folder to find out which programmer to use.
49   * If you  don't add `-<programmer` to the command line, the firmware will be still be compiled into a hex file, but the upload will be skipped.
50
51 **NOTE:** Some operating systems will refuse to program unless you run the make command as root for example `sudo make dfu`
52
53 ### More detailed make instruction
54
55 The full syntax of the `make` command is the following, but parts of the command can be left out if you run it from other directories than the `root` (as you might already have noticed by reading the simple instructions).
56
57 `<keyboard>-<subproject>-<keymap>-<target>`, where:
58
59 * `<keyboard>` is the name of the keyboard, for example `planck`
60   * Use `allkb` to compile all keyboards
61 * `<subproject>` is the name of the subproject (revision or sub-model of the keyboard). For example, for Ergodox it can be `ez` or `infinity`, and for Planck `rev3` or `rev4`.
62   * If the keyboard doesn't have any subprojects, it can be left out
63   * To compile the default subproject, you can leave it out, or specify `defaultsp`
64   * Use `allsp` to compile all subprojects
65 * `<keymap>` is the name of the keymap, for example `algernon`
66   * Use `allkm` to compile all keymaps
67 * `<target>` will be explained in more detail below.
68
69 **Note:** When you leave some parts of the command out, you should also remove the dash (`-`).
70
71 As mentioned above, there are some shortcuts, when you are in a:
72
73 * `keyboard` folder, the command will automatically fill the `<keyboard>` part. So you only need to type `<subproject>-<keymap>-<target>`
74 * `subproject` folder, it will fill in both `<keyboard>` and `<subproject>`
75 * `keymap` folder, then `<keyboard>` and `<keymap>` will be filled in. If you need to specify the `<subproject>` use the following syntax `<subproject>-<target>`
76   * Note in order to support this shortcut, the keymap needs its own Makefile (see the example [here](/doc/keymap_makefile_example.mk))
77 * `keymap` folder of a `subproject`, then everything except the `<target>` will be filled in
78
79 The `<target>` means the following
80 * If no target is given, then it's the same as `all` below
81 * `all` compiles the keyboard and generates a `<keyboard>_<keymap>.hex` file in whichever folder you run `make` from. These files are ignored by git, so don't worry about deleting them when committing/creating pull requests.
82 * `dfu`, `teensy` or `dfu-util`, compile and upload the firmware to the keyboard. If the compilation fails, then nothing will be uploaded. The programmer to use depends on the keyboard. For most keyboards it's `dfu`, but for Infinity keyboards you should use `dfu-util`, and `teensy` for standard Teensys. To find out which command you should use for your keyboard, check the keyboard specific readme. **Note** that some operating systems needs root access for these commands to work, so in that case you need to run for example `sudo make dfu`.
83 * `clean`, cleans the build output folders to make sure that everything is built from scratch. Run this before normal compilation if you have some unexplainable problems.
84
85 Some other targets are supported but, but not important enough to be documented here. Check the source code of the make files for more information.
86
87 You can also add extra options at the end of the make command line, after the target
88
89 * `make COLOR=false` - turns off color output
90 * `make SILENT=true` - turns off output besides errors/warnings
91 * `make VERBOSE=true` - outputs all of the gcc stuff (not interesting, unless you need to debug)
92 * `make EXTRAFLAGS=-E` - Preprocess the code without doing any compiling (useful if you are trying to debug #define commands)
93
94 The make command itself also has some additional options, type `make --help` for more information. The most useful is probably `-jx`, which specifies that you want to compile using more than one CPU, the `x` represents the number of CPUs that you want to use. Setting that can greatly reduce the compile times, especially if you are compiling many keyboards/keymaps. I usually set it to one less than the number of CPUs that I have, so that I have some left for doing other things while it's compiling. Note that not all operating systems and make versions supports that option.
95
96 Here are some examples commands
97
98 * `make allkb-allsp-allkm` builds everything (all keyboards, all subprojects, all keymaps). Running just `make` from the `root` will also run this.
99 * `make` from within a `keyboard` directory, is the same as `make keyboard-allsp-allkm`, which compiles all subprojects and keymaps of the keyboard. **NOTE** that this behaviour has changed. Previously it compiled just the default keymap.
100 * `make ergodox-infinity-algernon-clean` will clean the build output of the Ergodox Infinity keyboard. This example uses the full syntax and can be run from any folder with a `Makefile`
101 * `make dfu COLOR=false` from within a keymap folder, builds and uploads the keymap, but without color output.
102
103 ## The `Makefile`
104
105 There are 5 different `make` and `Makefile` locations:
106
107 * root (`/`)
108 * keyboard (`/keyboards/<keyboard>/`)
109 * keymap (`/keyboards/<keyboard>/keymaps/<keymap>/`)
110 * subproject (`/keyboards/<keyboard>/<subproject>`)
111 * subproject keymap (`/keyboards/<keyboard>/<subproject>/keymaps/<keymap>`)
112
113 The root contains the code used to automatically figure out which keymap or keymaps to compile based on your current directory and commandline arguments. It's considered stable, and shouldn't be modified. The keyboard one will contain the MCU set-up and default settings for your keyboard, and shouldn't be modified unless you are the producer of that keyboard. The keymap Makefile can be modified by users, and is optional. It is included automatically if it exists. You can see an example [here](/doc/keymap_makefile_example.mk) - the last few lines are the most important. The settings you set here will override any defaults set in the keyboard Makefile. **The file is required if you want to run `make` in the keymap folder.**
114
115 For keyboards and subprojects, the make files are split in two parts `Makefile` and `rules.mk`. All settings can be found in the `rules.mk` file, while the `Makefile` is just there for support and including the root `Makefile`. Keymaps contain just one `Makefile` for simplicity.
116
117 ### Makefile options
118
119 Set these variables to `no` to disable them, and `yes` to enable them.
120
121 `BOOTMAGIC_ENABLE`
122
123 This allows you to hold a key and the salt key (space by default) and have access to a various EEPROM settings that persist over power loss. It's advised you keep this disabled, as the settings are often changed by accident, and produce confusing results that makes it difficult to debug. It's one of the more common problems encountered in help sessions.
124
125 Consumes about 1000 bytes.
126
127 `MOUSEKEY_ENABLE`
128
129 This gives you control over cursor movements and clicks via keycodes/custom functions.
130
131 `EXTRAKEY_ENABLE`
132
133 This allows you to use the system and audio control key codes.
134
135 `CONSOLE_ENABLE`
136
137 This allows you to print messages that can be read using [`hid_listen`](https://www.pjrc.com/teensy/hid_listen.html). 
138
139 By default, all debug (*dprint*) print (*print*, *xprintf*), and user print (*uprint*) messages will be enabled. This will eat up a significant portion of the flash and may make the keyboard .hex file too big to program. 
140
141 To disable debug messages (*dprint*) and reduce the .hex file size, include `#define NO_DEBUG` in your `config.h` file.
142
143 To disable print messages (*print*, *xprintf*) and user print messages (*uprint*) and reduce the .hex file size, include `#define NO_PRINT` in your `config.h` file.
144
145 To disable print messages (*print*, *xprintf*) and **KEEP** user print messages (*uprint*), include `#define USER_PRINT` in your `config.h` file.
146
147 To see the text, open `hid_listen` and enjoy looking at your printed messages.
148
149 **NOTE:** Do not include *uprint* messages in anything other than your keymap code. It must not be used within the QMK system framework. Otherwise, you will bloat other people's .hex files. 
150
151 Consumes about 400 bytes.
152
153 `COMMAND_ENABLE`
154
155 This enables magic commands, typically fired with the default magic key combo `LSHIFT+RSHIFT+KEY`. Magic commands include turning on debugging messages (`MAGIC+D`) or temporarily toggling NKRO (`MAGIC+N`).
156
157 `SLEEP_LED_ENABLE`
158
159 Enables your LED to breath while your computer is sleeping. Timer1 is being used here. This feature is largely unused and untested, and needs updating/abstracting.
160
161 `NKRO_ENABLE`
162
163 This allows the keyboard to tell the host OS that up to 248 keys are held down at once (default without NKRO is 6). NKRO is off by default, even if `NKRO_ENABLE` is set. NKRO can be forced by adding `#define FORCE_NKRO` to your config.h or by binding `MAGIC_TOGGLE_NKRO` to a key and then hitting the key.
164
165 `BACKLIGHT_ENABLE`
166
167 This enables your backlight on Timer1 and ports B5, B6, or B7 (for now). You can specify your port by putting this in your `config.h`:
168
169     #define BACKLIGHT_PIN B7
170
171 `MIDI_ENABLE`
172
173 This enables MIDI sending and receiving with your keyboard. To enter MIDI send mode, you can use the keycode `MI_ON`, and `MI_OFF` to turn it off. This is a largely untested feature, but more information can be found in the `quantum/quantum.c` file.
174
175 `UNICODE_ENABLE`
176
177 This allows you to send unicode symbols via `UC(<unicode>)` in your keymap. Only codes up to 0x7FFF are currently supported.
178
179 `UNICODEMAP_ENABLE`
180
181 This allows sending unicode symbols using `X(<unicode>)` in your keymap. Codes
182 up to 0xFFFFFFFF are supported, including emojis. You will need to maintain
183 a separate mapping table in your keymap file.
184
185 Known limitations:
186 - Under Mac OS, only codes up to 0xFFFF are supported.
187 - Under Linux ibus, only codes up to 0xFFFFF are supported (but anything important is still under this limit for now).
188
189 Characters out of range supported by the OS will be ignored.
190
191 `BLUETOOTH_ENABLE`
192
193 This allows you to interface with a Bluefruit EZ-key to send keycodes wirelessly. It uses the D2 and D3 pins.
194
195 `AUDIO_ENABLE`
196
197 This allows you output audio on the C6 pin (needs abstracting). See the [audio section](#audio-output-from-a-speaker) for more information.
198
199 `FAUXCLICKY_ENABLE`
200
201 Uses buzzer to emulate clicky switches. A cheap imitation of the Cherry blue switches. By default, uses the C6 pin, same as AUDIO_ENABLE.
202
203 `VARIABLE_TRACE`
204
205 Use this to debug changes to variable values, see the [tracing variables](#tracing-variables) section for more information.
206
207 `API_SYSEX_ENABLE`
208
209 This enables using the Quantum SYSEX API to send strings (somewhere?)
210
211 This consumes about 5390 bytes.
212
213 ### Customizing Makefile options on a per-keymap basis
214
215 If your keymap directory has a file called `Makefile` (note the filename), any Makefile options you set in that file will take precedence over other Makefile options for your particular keyboard.
216
217 So let's say your keyboard's makefile has `BACKLIGHT_ENABLE = yes` (or maybe doesn't even list the `BACKLIGHT_ENABLE` option, which would cause it to be off). You want your particular keymap to not have the debug console, so you make a file called `Makefile` and specify `BACKLIGHT_ENABLE = no`.
218
219 You can use the `doc/keymap_makefile_example.md` as a template/starting point.
220
221 ## The `config.h` file
222
223 There are 2 `config.h` locations:
224
225 * keyboard (`/keyboards/<keyboard>/`)
226 * keymap (`/keyboards/<keyboard>/keymaps/<keymap>/`)
227
228 The keyboard `config.h` is included only if the keymap one doesn't exist. The format to use for your custom one [is here](/doc/keymap_config_h_example.h). If you want to override a setting from the parent `config.h` file, you need to do this:
229
230 ```c
231 #undef MY_SETTING
232 #define MY_SETTING 4
233 ```
234
235 For a value of `4` for this imaginary setting. So we `undef` it first, then `define` it.
236
237 You can then override any settings, rather than having to copy and paste the whole thing.
238
239 # Going beyond the keycodes
240
241 Aside from the [basic keycodes](https://github.com/qmk/qmk_firmware/wiki/Keycodes), your keymap can include shortcuts to common operations.
242
243 ## Quick aliases to common actions
244
245 Your keymap can include shortcuts to common operations (called "function actions" in tmk). To learn more about them check out the [Key Functions](Key-Functions) page.
246
247 ## Space Cadet Shift: The future, built in
248
249 Steve Losh [described](http://stevelosh.com/blog/2012/10/a-modern-space-cadet/) the Space Cadet Shift quite well. Essentially, you hit the left Shift on its own, and you get an opening parenthesis; hit the right Shift on its own, and you get the closing one. When hit with other keys, the Shift key keeps working as it always does. Yes, it's as cool as it sounds.
250
251 To use it, use `KC_LSPO` (Left Shift, Parens Open) for your left Shift on your keymap, and `KC_RSPC` (Right Shift, Parens Close) for your right Shift.
252
253 It's defaulted to work on US keyboards, but if your layout uses different keys for parenthesis, you can define those in your `config.h` like this:
254
255     #define LSPO_KEY KC_9
256     #define RSPC_KEY KC_0
257
258 You can also choose between different rollover behaviors of the shift keys by defining:
259
260     #define DISABLE_SPACE_CADET_ROLLOVER
261
262 in your `config.h`. Disabling rollover allows you to use the opposite shift key to cancel the space cadet state in the event of an erroneous press instead of emitting a pair of parentheses when the keys are released.
263
264 The only other thing you're going to want to do is create a `Makefile` in your keymap directory and set the following:
265
266 ```
267 COMMAND_ENABLE   = no  # Commands for debug and configuration
268 ```
269
270 This is just to keep the keyboard from going into command mode when you hold both Shift keys at the same time.
271
272 ## The Leader key: A new kind of modifier
273
274 If you've ever used Vim, you know what a Leader key is. If not, you're about to discover a wonderful concept. :) Instead of hitting Alt+Shift+W for example (holding down three keys at the same time), what if you could hit a _sequence_ of keys instead? So you'd hit our special modifier (the Leader key), followed by W and then C (just a rapid succession of keys), and something would happen.
275
276 That's what `KC_LEAD` does. Here's an example:
277
278 1. Pick a key on your keyboard you want to use as the Leader key. Assign it the keycode `KC_LEAD`. This key would be dedicated just for this -- it's a single action key, can't be used for anything else.
279 2. Include the line `#define LEADER_TIMEOUT 300` somewhere in your keymap.c file, probably near the top. The 300 there is 300ms -- that's how long you have for the sequence of keys following the leader. You can tweak this value for comfort, of course.
280 3. Within your `matrix_scan_user` function, do something like this:
281
282 ```
283 LEADER_EXTERNS();
284
285 void matrix_scan_user(void) {
286   LEADER_DICTIONARY() {
287     leading = false;
288     leader_end();
289
290     SEQ_ONE_KEY(KC_F) {
291       register_code(KC_S);
292       unregister_code(KC_S);
293     }
294     SEQ_TWO_KEYS(KC_A, KC_S) {
295       register_code(KC_H);
296       unregister_code(KC_H);
297     }
298     SEQ_THREE_KEYS(KC_A, KC_S, KC_D) {
299       register_code(KC_LGUI);
300       register_code(KC_S);
301       unregister_code(KC_S);
302       unregister_code(KC_LGUI);
303     }
304   }
305 }
306 ```
307
308 As you can see, you have three function. you can use - `SEQ_ONE_KEY` for single-key sequences (Leader followed by just one key), and `SEQ_TWO_KEYS` and `SEQ_THREE_KEYS` for longer sequences. Each of these accepts one or more keycodes as arguments. This is an important point: You can use keycodes from **any layer on your keyboard**. That layer would need to be active for the leader macro to fire, obviously.
309
310 ## Tap Dance: A single key can do 3, 5, or 100 different things
311
312 Hit the semicolon key once, send a semicolon. Hit it twice, rapidly -- send a colon. Hit it three times, and your keyboard's LEDs do a wild dance. That's just one example of what Tap Dance can do. It's one of the nicest community-contributed features in the firmware, conceived and created by [algernon](https://github.com/algernon) in [#451](https://github.com/qmk/qmk_firmware/pull/451). Here's how algernon describes the feature:
313
314 With this feature one can specify keys that behave differently, based on the amount of times they have been tapped, and when interrupted, they get handled before the interrupter.
315
316 To make it clear how this is different from `ACTION_FUNCTION_TAP`, lets explore a certain setup! We want one key to send `Space` on single tap, but `Enter` on double-tap.
317
318 With `ACTION_FUNCTION_TAP`, it is quite a rain-dance to set this up, and has the problem that when the sequence is interrupted, the interrupting key will be send first. Thus, `SPC a` will result in `a SPC` being sent, if they are typed within `TAPPING_TERM`. With the tap dance feature, that'll come out as `SPC a`, correctly.
319
320 The implementation hooks into two parts of the system, to achieve this: into `process_record_quantum()`, and the matrix scan. We need the latter to be able to time out a tap sequence even when a key is not being pressed, so `SPC` alone will time out and register after `TAPPING_TERM` time.
321
322 But lets start with how to use it, first!
323
324 First, you will need `TAP_DANCE_ENABLE=yes` in your `Makefile`, because the feature is disabled by default. This adds a little less than 1k to the firmware size. Next, you will want to define some tap-dance keys, which is easiest to do with the `TD()` macro, that - similar to `F()`, takes a number, which will later be used as an index into the `tap_dance_actions` array.
325
326 This array specifies what actions shall be taken when a tap-dance key is in action. Currently, there are three possible options:
327
328 * `ACTION_TAP_DANCE_DOUBLE(kc1, kc2)`: Sends the `kc1` keycode when tapped once, `kc2` otherwise. When the key is held, the appropriate keycode is registered: `kc1` when pressed and held, `kc2` when tapped once, then pressed and held.
329 * `ACTION_TAP_DANCE_FN(fn)`: Calls the specified function - defined in the user keymap - with the final tap count of the tap dance action.
330 * `ACTION_TAP_DANCE_FN_ADVANCED(on_each_tap_fn, on_dance_finished_fn, on_dance_reset_fn)`: Calls the first specified function - defined in the user keymap - on every tap, the second function on when the dance action finishes (like the previous option), and the last function when the tap dance action resets.
331
332 The first option is enough for a lot of cases, that just want dual roles. For example, `ACTION_TAP_DANCE(KC_SPC, KC_ENT)` will result in `Space` being sent on single-tap, `Enter` otherwise.
333
334 And that's the bulk of it!
335
336 And now, on to the explanation of how it works!
337
338 The main entry point is `process_tap_dance()`, called from `process_record_quantum()`, which is run for every keypress, and our handler gets to run early. This function checks whether the key pressed is a tap-dance key. If it is not, and a tap-dance was in action, we handle that first, and enqueue the newly pressed key. If it is a tap-dance key, then we check if it is the same as the already active one (if there's one active, that is). If it is not, we fire off the old one first, then register the new one. If it was the same, we increment the counter and the timer.
339
340 This means that you have `TAPPING_TERM` time to tap the key again, you do not have to input all the taps within that timeframe. This allows for longer tap counts, with minimal impact on responsiveness.
341
342 Our next stop is `matrix_scan_tap_dance()`. This handles the timeout of tap-dance keys.
343
344 For the sake of flexibility, tap-dance actions can be either a pair of keycodes, or a user function. The latter allows one to handle higher tap counts, or do extra things, like blink the LEDs, fiddle with the backlighting, and so on. This is accomplished by using an union, and some clever macros.
345
346 ### Examples
347
348 Here's a simple example for a single definition:
349
350 1. In your `makefile`, add `TAP_DANCE_ENABLE = yes`
351 2. In your `config.h` (which you can copy from `qmk_firmware/keyboards/planck/config.h` to your keymap directory), add `#define TAPPING_TERM 200`
352 3. In your `keymap.c` file, define the variables and definitions, then add to your keymap:
353
354 ```c
355 //Tap Dance Declarations
356 enum {
357   TD_ESC_CAPS = 0
358 };
359
360 //Tap Dance Definitions
361 qk_tap_dance_action_t tap_dance_actions[] = {
362   //Tap once for Esc, twice for Caps Lock
363   [TD_ESC_CAPS]  = ACTION_TAP_DANCE_DOUBLE(KC_ESC, KC_CAPS)
364 // Other declarations would go here, separated by commas, if you have them
365 };
366
367 //In Layer declaration, add tap dance item in place of a key code
368 TD(TD_ESC_CAPS)
369 ```
370
371 Here's a more complex example involving custom actions:
372
373 ```c
374 enum {
375  CT_SE = 0,
376  CT_CLN,
377  CT_EGG,
378  CT_FLSH,
379 };
380
381 /* Have the above three on the keymap, TD(CT_SE), etc... */
382
383 void dance_cln_finished (qk_tap_dance_state_t *state, void *user_data) {
384   if (state->count == 1) {
385     register_code (KC_RSFT);
386     register_code (KC_SCLN);
387   } else {
388     register_code (KC_SCLN);
389   }
390 }
391
392 void dance_cln_reset (qk_tap_dance_state_t *state, void *user_data) {
393   if (state->count == 1) {
394     unregister_code (KC_RSFT);
395     unregister_code (KC_SCLN);
396   } else {
397     unregister_code (KC_SCLN);
398   }
399 }
400
401 void dance_egg (qk_tap_dance_state_t *state, void *user_data) {
402   if (state->count >= 100) {
403     SEND_STRING ("Safety dance!");
404     reset_tap_dance (state);
405   }
406 }
407
408 // on each tap, light up one led, from right to left
409 // on the forth tap, turn them off from right to left
410 void dance_flsh_each(qk_tap_dance_state_t *state, void *user_data) {
411   switch (state->count) {
412   case 1:
413     ergodox_right_led_3_on();
414     break;
415   case 2:
416     ergodox_right_led_2_on();
417     break;
418   case 3:
419     ergodox_right_led_1_on();
420     break;
421   case 4:
422     ergodox_right_led_3_off();
423     _delay_ms(50);
424     ergodox_right_led_2_off();
425     _delay_ms(50);
426     ergodox_right_led_1_off();
427   }
428 }
429
430 // on the fourth tap, set the keyboard on flash state
431 void dance_flsh_finished(qk_tap_dance_state_t *state, void *user_data) {
432   if (state->count >= 4) {
433     reset_keyboard();
434     reset_tap_dance(state);
435   }
436 }
437
438 // if the flash state didnt happen, then turn off leds, left to right
439 void dance_flsh_reset(qk_tap_dance_state_t *state, void *user_data) {
440   ergodox_right_led_1_off();
441   _delay_ms(50);
442   ergodox_right_led_2_off();
443   _delay_ms(50);
444   ergodox_right_led_3_off();
445 }
446
447 qk_tap_dance_action_t tap_dance_actions[] = {
448   [CT_SE]  = ACTION_TAP_DANCE_DOUBLE (KC_SPC, KC_ENT)
449  ,[CT_CLN] = ACTION_TAP_DANCE_FN_ADVANCED (NULL, dance_cln_finished, dance_cln_reset)
450  ,[CT_EGG] = ACTION_TAP_DANCE_FN (dance_egg)
451  ,[CT_FLSH] = ACTION_TAP_DANCE_FN_ADVANCED (dance_flsh_each, dance_flsh_finished, dance_flsh_reset)
452 };
453 ```
454
455 ## Temporarily setting the default layer
456
457 `DF(layer)` - sets default layer to *layer*. The default layer is the one at the "bottom" of the layer stack - the ultimate fallback layer. This currently does not persist over power loss. When you plug the keyboard back in, layer 0 will always be the default. It is theoretically possible to work around that, but that's not what `DF` does.
458
459 ## Prevent stuck modifiers
460
461 Consider the following scenario:
462
463 1. Layer 0 has a key defined as Shift.
464 2. The same key is defined on layer 1 as the letter A.
465 3. User presses Shift.
466 4. User switches to layer 1 for whatever reason.
467 5. User releases Shift, or rather the letter A.
468 6. User switches back to layer 0.
469
470 Shift was actually never released and is still considered pressed.
471
472 If such situation bothers you add this to your `config.h`:
473
474     #define PREVENT_STUCK_MODIFIERS
475
476 This option uses 5 bytes of memory per every 8 keys on the keyboard
477 rounded up (5 bits per key). For example on Planck (48 keys) it uses
478 (48/8)\*5 = 30 bytes.
479
480 ## Macro shortcuts: Send a whole string when pressing just one key
481
482 Instead of using the `ACTION_MACRO` function, you can simply use `M(n)` to access macro *n* - *n* will get passed into the `action_get_macro` as the `id`, and you can use a switch statement to trigger it. This gets called on the keydown and keyup, so you'll need to use an if statement testing `record->event.pressed` (see keymap_default.c).
483
484 ```c
485 const macro_t *action_get_macro(keyrecord_t *record, uint8_t id, uint8_t opt) // this is the function signature -- just copy/paste it into your keymap file as it is.
486 {
487   switch(id) {
488     case 0: // this would trigger when you hit a key mapped as M(0)
489       if (record->event.pressed) {
490         return MACRO( I(255), T(H), T(E), T(L), T(L), W(255), T(O), END  ); // this sends the string 'hello' when the macro executes
491       }
492       break;
493   }
494   return MACRO_NONE;
495 };
496 ```
497 A macro can include the following commands:
498
499 * I() change interval of stroke in milliseconds.
500 * D() press key.
501 * U() release key.
502 * T() type key(press and release).
503 * W() wait (milliseconds).
504 * END end mark.
505
506 So above you can see the stroke interval changed to 255ms between each keystroke, then a bunch of keys being typed, waits a while, then the macro ends.
507
508 Note: Using macros to have your keyboard send passwords for you is possible, but a bad idea.
509
510 ### Advanced macro functions
511
512 To get more control over the keys/actions your keyboard takes, the following functions are available to you in the `action_get_macro` function block:
513
514 * `record->event.pressed`
515
516 This is a boolean value that can be tested to see if the switch is being pressed or released. An example of this is
517
518 ```c
519 if (record->event.pressed) {
520   // on keydown
521 } else {
522   // on keyup
523 }
524 ```
525
526 * `register_code(<kc>);`
527
528 This sends the `<kc>` keydown event to the computer. Some examples would be `KC_ESC`, `KC_C`, `KC_4`, and even modifiers such as `KC_LSFT` and `KC_LGUI`.
529
530 * `unregister_code(<kc>);`
531
532 Parallel to `register_code` function, this sends the `<kc>` keyup event to the computer. If you don't use this, the key will be held down until it's sent.
533
534 * `layer_on(<n>);`
535
536 This will turn on the layer `<n>` - the higher layer number will always take priority. Make sure you have `KC_TRNS` for the key you're pressing on the layer you're switching to, or you'll get stick there unless you have another plan.
537
538 * `layer_off(<n>);`
539
540 This will turn off the layer `<n>`.
541
542 * `clear_keyboard();`
543
544 This will clear all mods and keys currently pressed.
545
546 * `clear_mods();`
547
548 This will clear all mods currently pressed.
549
550 * `clear_keyboard_but_mods();`
551
552 This will clear all keys besides the mods currently pressed.
553
554 * `update_tri_layer(layer_1, layer_2, layer_3);`
555
556 If the user attempts to activate layer 1 AND layer 2 at the same time (for example, by hitting their respective layer keys), layer 3 will be activated. Layers 1 and 2 will _also_ be activated, for the purposes of fallbacks (so a given key will fall back from 3 to 2, to 1 -- and only then to 0).
557
558 #### Naming your macros
559
560 If you have a bunch of macros you want to refer to from your keymap, while keeping the keymap easily readable, you can just name them like so:
561
562 ```
563 #define AUD_OFF M(6)
564 #define AUD_ON M(7)
565 #define MUS_OFF M(8)
566 #define MUS_ON M(9)
567 #define VC_IN M(10)
568 #define VC_DE M(11)
569 #define PLOVER M(12)
570 #define EXT_PLV M(13)
571 ```
572
573 As was done on the [Planck default keymap](/keyboards/planck/keymaps/default/keymap.c#L33-L40)
574
575 #### Timer functionality
576
577 It's possible to start timers and read values for time-specific events - here's an example:
578
579 ```c
580 static uint16_t key_timer;
581 key_timer = timer_read();
582 if (timer_elapsed(key_timer) < 100) {
583   // do something if less than 100ms have passed
584 } else {
585   // do something if 100ms or more have passed
586 }
587 ```
588
589 It's best to declare the `static uint16_t key_timer;` outside of the macro block (top of file, etc).
590
591 #### Example: Single-key copy/paste (hold to copy, tap to paste)
592
593 With QMK, it's easy to make one key do two things, as long as one of those things is being a modifier. :) So if you want a key to act as Ctrl when held and send the letter R when tapped, that's easy: `CTL_T(KC_R)`. But what do you do when you want that key to send Ctrl-V (paste) when tapped, and Ctrl-C (copy) when held?
594
595 Here's what you do:
596
597
598 ```
599 static uint16_t key_timer;
600
601 const macro_t *action_get_macro(keyrecord_t *record, uint8_t id, uint8_t opt)
602 {
603       switch(id) {
604         case 0: {
605             if (record->event.pressed) {
606                 key_timer = timer_read(); // if the key is being pressed, we start the timer.
607             }
608             else { // this means the key was just released, so we can figure out how long it was pressed for (tap or "held down").
609                 if (timer_elapsed(key_timer) > 150) { // 150 being 150ms, the threshhold we pick for counting something as a tap.
610                     return MACRO( D(LCTL), T(C), U(LCTL), END  );
611                 }
612                 else {
613                     return MACRO( D(LCTL), T(V), U(LCTL), END  );
614                 }
615             }
616             break;
617         }
618       }
619     return MACRO_NONE;
620 };
621 ```
622
623 And then, to assign this macro to a key on your keyboard layout, you just use `M(0)` on the key you want to press for copy/paste.
624
625 ## Dynamic macros: record and replay macros in runtime
626
627 In addition to the static macros described above, you may enable the dynamic macros which you may record while writing. They are forgotten as soon as the keyboard is unplugged. Only two such macros may be stored at the same time, with the total length of 64 keypresses (by default).
628
629 To enable them, first add a new element to the `planck_keycodes` enum -- `DYNAMIC_MACRO_RANGE`:
630
631     enum planck_keycodes {
632       QWERTY = SAFE_RANGE,
633       COLEMAK,
634       DVORAK,
635       PLOVER,
636       LOWER,
637       RAISE,
638       BACKLIT,
639       EXT_PLV,
640       DYNAMIC_MACRO_RANGE,
641     };
642
643 Afterwards create a new layer called `_DYN`:
644
645     #define _DYN 6    /* almost any other free number should be ok */
646
647 Below these two modifications include the `dynamic_macro.h` header:
648
649     #include "dynamic_macro.h"`
650
651 Then define the `_DYN` layer with the following keys: `DYN_REC_START1`, `DYN_MACRO_PLAY1`,`DYN_REC_START2` and `DYN_MACRO_PLAY2`. It may also contain other keys, it doesn't matter apart from the fact that you won't be able to record these keys in the dynamic macros.
652
653     [_DYN]= {
654         {_______,  DYN_REC_START1, DYN_MACRO_PLAY1, _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______},
655         {_______,  DYN_REC_START2, DYN_MACRO_PLAY2, _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______},
656         {_______,  _______,        _______,         _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______},
657         {_______,  _______,        _______,         _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______, _______}
658     },
659
660 Add the following code to the very beginning of your `process_record_user()` function:
661
662     if (!process_record_dynamic_macro(keycode, record)) {
663         return false;
664     }
665
666 To start recording the macro, press either `DYN_REC_START1` or `DYN_REC_START2`. To finish the recording, press the `_DYN` layer button. The handler awaits specifically for the `MO(_DYN)` keycode as the "stop signal" so please don't use any fancy ways to access this layer, use the regular `MO()` modifier. To replay the macro, press either `DYN_MACRO_PLAY1` or `DYN_MACRO_PLAY2`.
667
668 If the LED-s start blinking during the recording with each keypress, it means there is no more space for the macro in the macro buffer. To fit the macro in, either make the other macro shorter (they share the same buffer) or increase the buffer size by setting the `DYNAMIC_MACRO_SIZE` preprocessor macro (default value: 128; please read the comments for it in the header).
669
670 For the details about the internals of the dynamic macros, please read the comments in the `dynamic_macro.h` header.
671
672 ## Additional keycode aliases for software-implemented layouts (Colemak, Dvorak, etc)
673
674 Everything is assuming you're in Qwerty (in software) by default, but there is built-in support for using a Colemak or Dvorak layout by including this at the top of your keymap:
675
676     #include <keymap_colemak.h>
677
678 If you use Dvorak, use `keymap_dvorak.h` instead of `keymap_colemak.h` for this line. After including this line, you will get access to:
679
680  * `CM_*` for all of the Colemak-equivalent characters
681  * `DV_*` for all of the Dvorak-equivalent characters
682
683 These implementations assume you're using Colemak or Dvorak on your OS, not on your keyboard - this is referred to as a software-implemented layout. If your computer is in Qwerty and your keymap is in Colemak or Dvorak, this is referred to as a firmware-implemented layout, and you won't need these features.
684
685 To give an example, if you're using software-implemented Colemak, and want to get an `F`, you would use `CM_F` - `KC_F` under these same circumstances would result in `T`.
686
687 ## Additional language support
688
689 In `quantum/keymap_extras/`, you'll see various language files - these work the same way as the alternative layout ones do. Most are defined by their two letter country/language code followed by an underscore and a 4-letter abbreviation of its name. `FR_UGRV` which will result in a `ù` when using a software-implemented AZERTY layout. It's currently difficult to send such characters in just the firmware (but it's being worked on - see Unicode support).
690
691 ## Unicode support
692
693 There are three Unicode keymap definition method available in QMK:
694
695 ### UNICODE_ENABLE
696
697 Supports Unicode input up to 0xFFFF. The keycode function is `UC(n)` in
698 keymap file, where *n* is a 4 digit hexadecimal.
699
700 ### UNICODEMAP_ENABLE
701
702 Supports Unicode up to 0xFFFFFFFF. You need to maintain a separate mapping
703 table `const uint32_t PROGMEM unicode_map[] = {...}` in your keymap file.
704 The keycode function is `X(n)` where *n* is the array index of the mapping
705 table.
706
707 ### UCIS_ENABLE
708
709 TBD
710
711 Unicode input in QMK works by inputing a sequence of characters to the OS,
712 sort of like macro. Unfortunately, each OS has different ideas on how Unicode is inputted.
713
714 This is the current list of Unicode input method in QMK:
715
716 * UC_OSX: MacOS Unicode Hex Input support. Works only up to 0xFFFF. Disabled by default. To enable: go to System Preferences -> Keyboard -> Input Sources, and enable Unicode Hex.
717 * UC_LNX: Unicode input method under Linux. Works up to 0xFFFFF. Should work almost anywhere on ibus enabled distros. Without ibus, this works under GTK apps, but rarely anywhere else.
718 * UC_WIN: (not recommended) Windows built-in Unicode input. To enable: create registry key under `HKEY_CURRENT_USER\Control Panel\Input Method\EnableHexNumpad` of type `REG_SZ` called `EnableHexNumpad`, set its value to 1, and reboot. This method is not recommended because of reliability and compatibility issue, use WinCompose method below instead.
719 * UC_WINC: Windows Unicode input using WinCompose. Requires [WinCompose](https://github.com/samhocevar/wincompose). Works reliably under many (all?) variations of Windows.
720
721 ## Backlight Breathing
722
723 In order to enable backlight breathing, the following line must be added to your config.h file.
724
725     #define BACKLIGHT_BREATHING
726
727 The following function calls are used to control the breathing effect.
728
729 * ```breathing_enable()``` - Enable the free-running breathing effect.
730 * ```breathing_disable()``` - Disable the free-running breathing effect immediately.
731 * ```breathing_self_disable()``` - Disable the free-running breathing effect after the current effect ends.
732 * ```breathing_toggle()``` - Toggle the free-running breathing effect.
733 * ```breathing_defaults()``` - Reset the speed and brightness settings of the breathing effect.
734
735 The following function calls are used to control the maximum brightness of the breathing effect.
736
737 * ```breathing_intensity_set(value)``` - Set the brightness of the breathing effect when it is at its max value.
738 * ```breathing_intensity_default()``` - Reset the brightness of the breathing effect to the default value based on the current backlight intensity.
739
740 The following function calls are used to control the cycling speed of the breathing effect.
741
742 * ```breathing_speed_set(value)``` - Set the speed of the breathing effect - how fast it cycles.
743 * ```breathing_speed_inc(value)``` - Increase the speed of the breathing effect by a fixed value.
744 * ```breathing_speed_dec(value)``` - Decrease the speed of the breathing effect by a fixed value.
745 * ```breathing_speed_default()``` - Reset the speed of the breathing effect to the default value.
746
747 The following example shows how to enable the backlight breathing effect when the FUNCTION layer macro button is pressed:
748
749     case MACRO_FUNCTION:
750         if (record->event.pressed)
751         {
752             breathing_speed_set(3);
753             breathing_enable();
754             layer_on(LAYER_FUNCTION);
755         }
756         else
757         {
758             breathing_speed_set(1);
759             breathing_self_disable();
760             layer_off(LAYER_FUNCTION);
761         }
762         break;
763
764 The following example shows how to pulse the backlight on-off-on when the RAISED layer macro button is pressed:
765
766     case MACRO_RAISED:
767       if (record->event.pressed)
768       {
769         layer_on(LAYER_RAISED);
770         breathing_speed_set(2);
771         breathing_pulse();
772         update_tri_layer(LAYER_LOWER, LAYER_RAISED, LAYER_ADJUST);
773       }
774       else
775       {
776         layer_off(LAYER_RAISED);
777         update_tri_layer(LAYER_LOWER, LAYER_RAISED, LAYER_ADJUST);
778       }
779       break;
780
781 ## Other firmware shortcut keycodes
782
783 * `RESET` - puts the MCU in DFU mode for flashing new firmware (with `make dfu`)
784 * `DEBUG` - the firmware into debug mode - you'll need hid_listen to see things
785 * `BL_ON` - turns the backlight on
786 * `BL_OFF` - turns the backlight off
787 * `BL_<n>` - sets the backlight to level *n*
788 * `BL_INC` - increments the backlight level by one
789 * `BL_DEC` - decrements the backlight level by one
790 * `BL_TOGG` - toggles the backlight
791 * `BL_STEP` - steps through the backlight levels
792
793 Enable the backlight from the Makefile.
794
795 # Custom Quantum functions
796
797 All of these functions are available in the `*_kb()` or `*_user()` variety. `kb` ones should only be used in the `<keyboard>/<keyboard>.c` file, and `user` ones should only be used in the `keymap.c`. The keyboard ones call the user ones - it's necessary to keep these calls to allow the keymap functions to work correctly.
798
799 ## `void matrix_init_*(void)`
800
801 This function gets called when the matrix is initiated, and can contain start-up code for your keyboard/keymap.
802
803 ## `void matrix_scan_*(void)`
804
805 This function gets called at every matrix scan, which is basically as often as the MCU can handle. Be careful what you put here, as it will get run a lot.
806
807 ## `bool process_record_*(uint16_t keycode, keyrecord_t *record)`
808
809 This function gets called on every keypress/release, and is where you can define custom functionality. The return value is whether or not QMK should continue processing the keycode - returning `false` stops the execution.
810
811 The `keycode` variable is whatever is defined in your keymap, eg `MO(1)`, `KC_L`, etc. and can be switch-cased to execute code whenever a particular code is pressed.
812
813 The `record` variable contains infomation about the actual press:
814
815 ```
816 keyrecord_t record {
817   keyevent_t event {
818     keypos_t key {
819       uint8_t col
820       uint8_t row
821     }
822     bool     pressed
823     uint16_t time
824   }
825 }
826 ```
827
828 The conditional `if (record->event.pressed)` can tell if the key is being pressed or released, and you can execute code based on that.
829
830 ## `void led_set_*(uint8_t usb_led)`
831
832 This gets called whenever there is a state change on your host LEDs (eg caps lock, scroll lock, etc). The LEDs are defined as:
833
834 ```
835 #define USB_LED_NUM_LOCK                0
836 #define USB_LED_CAPS_LOCK               1
837 #define USB_LED_SCROLL_LOCK             2
838 #define USB_LED_COMPOSE                 3
839 #define USB_LED_KANA                    4
840 ```
841
842 and can be tested against the `usb_led` with a conditional like `if (usb_led & (1<<USB_LED_CAPS_LOCK))` - if this is true, you can turn your LED on, otherwise turn it off.
843
844 # Modding your keyboard
845
846 ## Audio output from a speaker
847
848 Your keyboard can make sounds! If you've got a Planck, Preonic, or basically any keyboard that allows access to the C6 port, you can hook up a simple speaker and make it beep. You can use those beeps to indicate layer transitions, modifiers, special keys, or just to play some funky 8bit tunes.
849
850 The audio code lives in [quantum/audio/audio.h](/quantum/audio/audio.h) and in the other files in the audio directory. It's enabled by default on the Planck [stock keymap](/keyboards/planck/keymaps/default/keymap.c). Here are the important bits:
851
852 ```
853 #include "audio.h"
854 ```
855
856 Then, lower down the file:
857
858 ```
859 float tone_startup[][2] = {
860     ED_NOTE(_E7 ),
861     E__NOTE(_CS7),
862     E__NOTE(_E6 ),
863     E__NOTE(_A6 ),
864     M__NOTE(_CS7, 20)
865 };
866 ```
867
868 This is how you write a song. Each of these lines is a note, so we have a little ditty composed of five notes here.
869
870 Then, we have this chunk:
871
872 ```
873 float tone_qwerty[][2]     = SONG(QWERTY_SOUND);
874 float tone_dvorak[][2]     = SONG(DVORAK_SOUND);
875 float tone_colemak[][2]    = SONG(COLEMAK_SOUND);
876 float tone_plover[][2]     = SONG(PLOVER_SOUND);
877 float tone_plover_gb[][2]  = SONG(PLOVER_GOODBYE_SOUND);
878
879 float music_scale[][2] = SONG(MUSIC_SCALE_SOUND);
880 float goodbye[][2] = SONG(GOODBYE_SOUND);
881 ```
882
883 Wherein we bind predefined songs (from [quantum/audio/song_list.h](/quantum/audio/song_list.h)) into named variables. This is one optimization that helps save on memory: These songs only take up memory when you reference them in your keymap, because they're essentially all preprocessor directives.
884
885 So now you have something called `tone_plover` for example. How do you make it play the Plover tune, then? If you look further down the keymap, you'll see this:
886
887 ```
888 PLAY_NOTE_ARRAY(tone_plover, false, 0); // Signature is: Song name, repeat, rest style
889 ```
890
891 This is inside one of the macros. So when that macro executes, your keyboard plays that particular chime.
892
893 "Rest style" in the method signature above (the last parameter) specifies if there's a rest (a moment of silence) between the notes.
894
895
896 ## Recording And Playing back Music
897 * ```Music On``` - Turn music mode on. The default mapping is ```Lower+Upper+C```
898 * ```LCTL``` - start a recording
899 * play some tones
900 * ```LALT``` - stop recording, stop playing
901 * ```LGUI``` - play recording
902 * ```LALT``` - stop playing
903 * ```Music Off``` - Turn music mode off. The default mapping is ```Lower+Upper+V```
904
905
906 ## MIDI functionalty
907
908 This is still a WIP, but check out `quantum/keymap_midi.c` to see what's happening. Enable from the Makefile.
909
910 ## Bluetooth functionality
911
912 This requires [some hardware changes](https://www.reddit.com/r/MechanicalKeyboards/comments/3psx0q/the_planck_keyboard_with_bluetooth_guide_and/?ref=search_posts), but can be enabled via the Makefile. The firmware will still output characters via USB, so be aware of this when charging via a computer. It would make sense to have a switch on the Bluefruit to turn it off at will.
913
914 ## International Characters on Windows
915
916 [AutoHotkey](https://autohotkey.com) allows Windows users to create custom hotkeys among others.
917
918 The method does not require Unicode support in the keyboard itself but depends instead of AutoHotkey running in the background.
919
920 First you need to select a modifier combination that is not in use by any of your programs.
921 CtrlAltWin is not used very widely and should therefore be perfect for this.
922 There is a macro defined for a mod-tab combo `LCAG_T`.
923 Add this mod-tab combo to a key on your keyboard, e.g.: `LCAG_T(KC_TAB)`.
924 This makes the key behave like a tab key if pressed and released immediately but changes it to the modifier if used with another key.
925
926 In the default script of AutoHotkey you can define custom hotkeys.
927
928     <^<!<#a::Send, Ã¤
929     <^<!<#<+a::Send, Ã„
930
931 The hotkeys above are for the combination CtrlAltGui and CtrlAltGuiShift plus the letter a.
932 AutoHotkey inserts the Text right of `Send, ` when this combination is pressed.
933
934 ## RGB Under Glow Mod
935
936 ![Planck with RGB Underglow](https://raw.githubusercontent.com/qmk/qmk_firmware/master/keyboards/planck/keymaps/yang/planck-with-rgb-underglow.jpg)
937
938 Here is a quick demo on Youtube (with NPKC KC60) (https://www.youtube.com/watch?v=VKrpPAHlisY).
939
940 For this mod, you need an unused pin wiring to DI of WS2812 strip. After wiring the VCC, GND, and DI, you can enable the underglow in your Makefile.
941
942     RGBLIGHT_ENABLE = yes
943
944 In order to use the underglow animation functions, you need to have `#define RGBLIGHT_ANIMATIONS` in your `config.h`.
945
946 Please add the following options into your config.h, and set them up according your hardware configuration. These settings are for the `F4` pin by default:
947
948     #define RGB_DI_PIN F4     // The pin your RGB strip is wired to
949     #define RGBLIGHT_ANIMATIONS    // Require for fancier stuff (not compatible with audio)
950     #define RGBLED_NUM 14     // Number of LEDs
951     #define RGBLIGHT_HUE_STEP 10
952     #define RGBLIGHT_SAT_STEP 17
953     #define RGBLIGHT_VAL_STEP 17
954
955 You'll need to edit `RGB_DI_PIN` to the pin you have your `DI` on your RGB strip wired to.
956
957 The firmware supports 5 different light effects, and the color (hue, saturation, brightness) can be customized in most effects. To control the underglow, you need to modify your keymap file to assign those functions to some keys/key combinations. For details, please check this keymap. `keyboards/planck/keymaps/yang/keymap.c`
958
959 ### WS2812 Wiring
960
961 ![WS2812 Wiring](https://raw.githubusercontent.com/qmk/qmk_firmware/master/keyboards/planck/keymaps/yang/WS2812-wiring.jpg)
962
963 Please note the USB port can only supply a limited amount of power to the keyboard (500mA by standard, however, modern computer and most usb hubs can provide 700+mA.). According to the data of NeoPixel from Adafruit, 30 WS2812 LEDs require a 5V 1A power supply, LEDs used in this mod should not more than 20.
964
965 ## PS/2 Mouse Support
966
967 Its possible to hook up a PS/2 mouse (for example touchpads or trackpoints) to your keyboard as a composite device.
968
969 There are three available modes for hooking up PS/2 devices: USART (best), interrupts (better) or busywait (not recommended).
970
971 ### Busywait version
972
973 Note: This is not recommended, you may encounter jerky movement or unsent inputs. Please use interrupt or USART version if possible.
974
975 In rules.mk:
976
977 ```
978 PS2_MOUSE_ENABLE = yes
979 PS2_USE_BUSYWAIT = yes
980 ```
981
982 In your keyboard config.h:
983
984 ```
985 #ifdef PS2_USE_BUSYWAIT
986 #   define PS2_CLOCK_PORT  PORTD
987 #   define PS2_CLOCK_PIN   PIND
988 #   define PS2_CLOCK_DDR   DDRD
989 #   define PS2_CLOCK_BIT   1
990 #   define PS2_DATA_PORT   PORTD
991 #   define PS2_DATA_PIN    PIND
992 #   define PS2_DATA_DDR    DDRD
993 #   define PS2_DATA_BIT    2
994 #endif
995 ```
996
997 ### Interrupt version
998
999 The following example uses D2 for clock and D5 for data. You can use any INT or PCINT pin for clock, and any pin for data.
1000
1001 In rules.mk:
1002
1003 ```
1004 PS2_MOUSE_ENABLE = yes
1005 PS2_USE_INT = yes
1006 ```
1007
1008 In your keyboard config.h:
1009
1010 ```
1011 #ifdef PS2_USE_INT
1012 #define PS2_CLOCK_PORT  PORTD
1013 #define PS2_CLOCK_PIN   PIND
1014 #define PS2_CLOCK_DDR   DDRD
1015 #define PS2_CLOCK_BIT   2
1016 #define PS2_DATA_PORT   PORTD
1017 #define PS2_DATA_PIN    PIND
1018 #define PS2_DATA_DDR    DDRD
1019 #define PS2_DATA_BIT    5
1020
1021 #define PS2_INT_INIT()  do {    \
1022     EICRA |= ((1<<ISC21) |      \
1023               (0<<ISC20));      \
1024 } while (0)
1025 #define PS2_INT_ON()  do {      \
1026     EIMSK |= (1<<INT2);         \
1027 } while (0)
1028 #define PS2_INT_OFF() do {      \
1029     EIMSK &= ~(1<<INT2);        \
1030 } while (0)
1031 #define PS2_INT_VECT   INT2_vect
1032 #endif
1033 ```
1034
1035 ### USART version
1036
1037 To use USART on the ATMega32u4, you have to use PD5 for clock and PD2 for data. If one of those are unavailable, you need to use interrupt version.
1038
1039 In rules.mk:
1040
1041 ```
1042 PS2_MOUSE_ENABLE = yes
1043 PS2_USE_USART = yes
1044 ```
1045
1046 In your keyboard config.h:
1047
1048 ```
1049 #ifdef PS2_USE_USART
1050 #define PS2_CLOCK_PORT  PORTD
1051 #define PS2_CLOCK_PIN   PIND
1052 #define PS2_CLOCK_DDR   DDRD
1053 #define PS2_CLOCK_BIT   5
1054 #define PS2_DATA_PORT   PORTD
1055 #define PS2_DATA_PIN    PIND
1056 #define PS2_DATA_DDR    DDRD
1057 #define PS2_DATA_BIT    2
1058
1059 /* synchronous, odd parity, 1-bit stop, 8-bit data, sample at falling edge */
1060 /* set DDR of CLOCK as input to be slave */
1061 #define PS2_USART_INIT() do {   \
1062     PS2_CLOCK_DDR &= ~(1<<PS2_CLOCK_BIT);   \
1063     PS2_DATA_DDR &= ~(1<<PS2_DATA_BIT);     \
1064     UCSR1C = ((1 << UMSEL10) |  \
1065               (3 << UPM10)   |  \
1066               (0 << USBS1)   |  \
1067               (3 << UCSZ10)  |  \
1068               (0 << UCPOL1));   \
1069     UCSR1A = 0;                 \
1070     UBRR1H = 0;                 \
1071     UBRR1L = 0;                 \
1072 } while (0)
1073 #define PS2_USART_RX_INT_ON() do {  \
1074     UCSR1B = ((1 << RXCIE1) |       \
1075               (1 << RXEN1));        \
1076 } while (0)
1077 #define PS2_USART_RX_POLL_ON() do { \
1078     UCSR1B = (1 << RXEN1);          \
1079 } while (0)
1080 #define PS2_USART_OFF() do {    \
1081     UCSR1C = 0;                 \
1082     UCSR1B &= ~((1 << RXEN1) |  \
1083                 (1 << TXEN1));  \
1084 } while (0)
1085 #define PS2_USART_RX_READY      (UCSR1A & (1<<RXC1))
1086 #define PS2_USART_RX_DATA       UDR1
1087 #define PS2_USART_ERROR         (UCSR1A & ((1<<FE1) | (1<<DOR1) | (1<<UPE1)))
1088 #define PS2_USART_RX_VECT       USART1_RX_vect
1089 #endif
1090 #endif
1091 #endif
1092 ```
1093
1094 ### Additional Settings
1095
1096 #### PS/2 mouse features
1097
1098 These enable settings supported by the PS/2 mouse protocol: http://www.computer-engineering.org/ps2mouse/
1099
1100 ```
1101 /* Use remote mode instead of the default stream mode (see link) */
1102 #define PS2_MOUSE_USE_REMOTE_MODE  
1103
1104 /* Enable the scrollwheel or scroll gesture on your mouse or touchpad */
1105 #define PS2_MOUSE_ENABLE_SCROLLING
1106
1107 /* Some mice will need a scroll mask to be configured. The default is 0xFF. */
1108 #define PS2_MOUSE_SCROLL_MASK 0x0F
1109
1110 /* Applies a transformation to the movement before sending to the host (see link) */
1111 #define PS2_MOUSE_USE_2_1_SCALING
1112
1113 /* The time to wait after initializing the ps2 host */
1114 #define PS2_MOUSE_INIT_DELAY 1000 /* Default */
1115 ```
1116
1117 You can also call the following functions from ps2_mouse.h
1118
1119 ```
1120 void ps2_mouse_disable_data_reporting(void);
1121
1122 void ps2_mouse_enable_data_reporting(void);
1123
1124 void ps2_mouse_set_remote_mode(void);
1125
1126 void ps2_mouse_set_stream_mode(void);
1127
1128 void ps2_mouse_set_scaling_2_1(void);
1129
1130 void ps2_mouse_set_scaling_1_1(void);
1131
1132 void ps2_mouse_set_resolution(ps2_mouse_resolution_t resolution);
1133
1134 void ps2_mouse_set_sample_rate(ps2_mouse_sample_rate_t sample_rate);
1135 ```
1136
1137 #### Fine control
1138
1139 Use the following defines to change the sensitivity and speed of the mouse.
1140 Note: you can also use `ps2_mouse_set_resolution` for the same effect (not supported on most touchpads).
1141
1142 ```
1143 #define PS2_MOUSE_X_MULTIPLIER 3
1144 #define PS2_MOUSE_Y_MULTIPLIER 3
1145 #define PS2_MOUSE_V_MULTIPLIER 1
1146 ```
1147
1148 #### Scroll button
1149
1150 If you're using a trackpoint, you will likely want to be able to use it for scrolling.
1151 Its possible to enable a "scroll button/s" that when pressed will cause the mouse to scroll instead of moving.
1152 To enable the feature, you must set a scroll button mask as follows:
1153
1154 ```
1155 #define PS2_MOUSE_SCROLL_BTN_MASK (1<<PS2_MOUSE_BUTTON_MIDDLE) /* Default */
1156 ```
1157
1158 To disable the scroll button feature:
1159
1160 ```
1161 #define PS2_MOUSE_SCROLL_BTN_MASK 0
1162 ```
1163
1164 The available buttons are:
1165
1166 ```
1167 #define PS2_MOUSE_BTN_LEFT      0
1168 #define PS2_MOUSE_BTN_RIGHT     1
1169 #define PS2_MOUSE_BTN_MIDDLE    2
1170 ```
1171
1172 You can also combine buttons in the mask by `|`ing them together.
1173
1174 Once you've configured your scroll button mask, you must configure the scroll button send interval.
1175 This is the interval before which if the scroll buttons were released they would be sent to the host.
1176 After this interval, they will cause the mouse to scroll and will not be sent.
1177
1178 ```
1179 #define PS2_MOUSE_SCROLL_BTN_SEND 300 /* Default */
1180 ```
1181
1182 To disable sending the scroll buttons:
1183 ```
1184 #define PS2_MOUSE_SCROLL_BTN_SEND 0
1185 ```
1186
1187 Fine control over the scrolling is supported with the following defines:
1188
1189 ```
1190 #define PS2_MOUSE_SCROLL_DIVISOR_H 2
1191 #define PS2_MOUSE_SCROLL_DIVISOR_V 2
1192 ```
1193
1194 #### Debug settings
1195
1196 To debug the mouse, add `debug_mouse = true` or enable via bootmagic.
1197
1198 ```
1199 /* To debug the mouse reports */
1200 #define PS2_MOUSE_DEBUG_HID
1201 #define PS2_MOUSE_DEBUG_RAW
1202 ```
1203
1204 ## Safety Considerations
1205
1206 You probably don't want to "brick" your keyboard, making it impossible
1207 to rewrite firmware onto it.  Here are some of the parameters to show
1208 what things are (and likely aren't) too risky.
1209
1210 - If your keyboard map does not include RESET, then, to get into DFU
1211   mode, you will need to press the reset button on the PCB, which
1212   requires unscrewing the bottom.
1213 - Messing with tmk_core / common files might make the keyboard
1214   inoperable
1215 - Too large a .hex file is trouble; `make dfu` will erase the block,
1216   test the size (oops, wrong order!), which errors out, failing to
1217   flash the keyboard, leaving it in DFU mode.
1218   - To this end, note that the maximum .hex file size on Planck is
1219     7000h (28672 decimal)
1220
1221 ```
1222 Linking: .build/planck_rev4_cbbrowne.elf                                                            [OK]
1223 Creating load file for Flash: .build/planck_rev4_cbbrowne.hex                                       [OK]
1224
1225 Size after:
1226    text    data     bss     dec     hex filename
1227       0   22396       0   22396    577c planck_rev4_cbbrowne.hex
1228 ```
1229
1230   - The above file is of size 22396/577ch, which is less than
1231     28672/7000h
1232   - As long as you have a suitable alternative .hex file around, you
1233     can retry, loading that one
1234   - Some of the options you might specify in your keyboard's Makefile
1235     consume extra memory; watch out for BOOTMAGIC_ENABLE,
1236     MOUSEKEY_ENABLE, EXTRAKEY_ENABLE, CONSOLE_ENABLE, API_SYSEX_ENABLE
1237 - DFU tools do /not/ allow you to write into the bootloader (unless
1238   you throw in extra fruitsalad of options), so there is little risk
1239   there.
1240 - EEPROM has around a 100000 write cycle.  You shouldn't rewrite the
1241   firmware repeatedly and continually; that'll burn the EEPROM
1242   eventually.
1243
1244 # Porting your keyboard to QMK
1245
1246 If your keyboard is running an Atmega chip (atmega32u4 and others), it's pretty easy to get things setup for compiling your own firmware to flash onto your board. There is a `/util/new_project.sh <keyboard>` script to help get you started - you can simply pass your keyboard's name into the script, and all of the necessary files will be created. The components of each are described below.
1247
1248 ## `/keyboards/<keyboard>/config.h`
1249
1250 The `USB Device descriptor parameter` block contains parameters are used to uniquely identify your keyboard, but they don't really matter to the machine.
1251
1252 Your `MATRIX_ROWS` and `MATRIX_COLS` are the numbers of rows and cols in your keyboard matrix - this may be different than the number of actual rows and columns on your keyboard. There are some tricks you can pull to increase the number of keys in a given matrix, but most keyboards are pretty straight-forward.
1253
1254 The `MATRIX_ROW_PINS` and `MATRIX_COL_PINS` are the pins your MCU uses on each row/column. Your schematic (if you have one) will have this information on it, and the values will vary depending on your setup. This is one of the most important things to double-check in getting your keyboard setup correctly.
1255
1256 For the `DIODE_DIRECTION`, most hand-wiring guides will instruct you to wire the diodes in the `COL2ROW` position, but it's possible that they are in the other - people coming from EasyAVR often use `ROW2COL`. Nothing will function if this is incorrect.
1257
1258 `BACKLIGHT_PIN` is the pin that your PWM-controlled backlight (if one exists) is hooked-up to. Currently only B5, B6, and B7 are supported.
1259
1260 `BACKLIGHT_BREATHING` is a fancier backlight feature that adds breathing/pulsing/fading effects to the backlight. It uses the same timer as the normal backlight. These breathing effects must be called by code in your keymap.
1261
1262 `BACKLIGHT_LEVELS` is how many levels exist for your backlight - max is 15, and they are computed automatically from this number.
1263
1264 ## `/keyboards/<keyboard>/Makefile`
1265
1266 The values at the top likely won't need to be changed, since most boards use the `atmega32u4` chip. The `BOOTLOADER_SIZE` will need to be adjusted based on your MCU type. It's defaulted to the Teensy, since that's the most common controller. Below is quoted from the `Makefile`.
1267
1268 ```
1269 # Boot Section Size in *bytes*
1270 #   Teensy halfKay   512
1271 #   Teensy++ halfKay 1024
1272 #   Atmel DFU loader 4096
1273 #   LUFA bootloader  4096
1274 #   USBaspLoader     2048
1275 OPT_DEFS += -DBOOTLOADER_SIZE=512
1276 ```
1277
1278 At the bottom of the file, you'll find lots of features to turn on and off - all of these options should be set with `?=` to allow for the keymap overrides. `?=` only assigns if the variable was previously undefined. For the full documenation of these features, see the [Makefile options](#makefile-options).
1279
1280 ## `/keyboards/<keyboard>/readme.md`
1281
1282 This is where you'll describe your keyboard - please write as much as you can about it! Talking about default functionality/features is useful here. Feel free to link to external pages/sites if necessary. Images can be included here as well. This file will be rendered into a webpage at qmk.fm/keyboards/<keyboard>/.
1283
1284 ## `/keyboards/<keyboard>/<keyboard>.c`
1285
1286 This is where all of the custom logic for your keyboard goes - you may not need to put anything in this file, since a lot of things are configured automatically. All of the `*_kb()` functions are defined here. If you modify them, remember to keep the calls to `*_user()`, or things in the keymaps might not work. You can read more about the functions [here](#custom-quantum-functions-for-keyboards-and-keymaps)
1287
1288 ## `/keyboards/<keyboard>/<keyboard>.h`
1289
1290 Here is where you can (optionally) define your `KEYMAP` function to remap your matrix into a more readable format. With ortholinear boards, this isn't always necessary, but it can help to accomodate the dead spots on your matrix, where there are keys that take up more than one space (2u, staggering, 6.25u, etc). The example shows the difference between the physical keys, and the matrix design:
1291
1292 ```
1293 #define KEYMAP( \
1294     k00, k01, k02, \
1295       k10,  k11   \
1296 ) \
1297 { \
1298     { k00, k01,   k02 }, \
1299     { k10, KC_NO, k11 }, \
1300 }
1301 ```
1302
1303 Each of the `kxx` variables needs to be unique, and usually follows the format `k<row><col>`. You can place `KC_NO` where your dead keys are in your matrix.
1304
1305 # Unit Testing
1306
1307 If you are new to unit testing, then you can find many good resources on internet. However most of it is scattered around in small pieces here and there, and there's also many different opinions, so I won't give any recommendations.
1308
1309 Instead I recommend these two books, explaining two different styles of Unit Testing in detail.
1310
1311 * "Test Driven Development: By Example: Kent Beck"
1312 * "Growing Object-Oriented Software, Guided By Tests: Steve Freeman, Nat Pryce"
1313
1314 If you prefer videos there are Uncle Bob's [Clean Coders Videos](https://cleancoders.com/), which unfortunately cost quite a bit, especially if you want to watch many of them. But James Shore has a free [Let's Play](http://www.jamesshore.com/Blog/Lets-Play) video series.
1315
1316 ## Google Test and Google Mock
1317 It's possible to Unit Test your code using [Google Test](https://github.com/google/googletest). The Google Test framework also includes another component for writing testing mocks and stubs, called "Google Mock". For information how to write the actual tests, please refer to the documentation on that site.
1318
1319 ## Use of C++
1320
1321 Note that Google Test and therefore any test has to be written in C++, even if the rest of the QMK codebases is written in C. This should hopefully not be a problem even if you don't know any C++, since there's quite clear documentation and examples of the required C++ features, and you can write the rest of the test code almost as you would write normal C. Note that some compiler errors which you might get can look quite scary, but just read carefully what it says, and you should be ok.
1322
1323 One thing to remember, is that you have to append `extern "C"` around all of your C file includes.
1324
1325 ## Adding tests for new or existing features
1326
1327 If you want to unit test some feature, then take a look at the existing serial_link tests, in the `quantum/serial_link/tests folder`, and follow the steps below to create a similar structure.
1328
1329 1. If it doesn't already exist, add a test subfolder to the folder containing the feature.
1330 2. Create a `testlist.mk` and a `rules.mk` file in that folder.
1331 3. Include those files from the root folder `testlist.mk`and `build_test.mk` respectively.
1332 4. Add a new name for your testgroup to the `testlist.mk` file. Each group defined there will be a separate executable. And that's how you can support mocking out different parts. Note that it's worth adding some common prefix, just like it's done for the serial_link tests. The reason for that is that the make command allows substring filtering, so this way you can easily run a subset of the tests.
1333 5. Define the source files and required options in the `rules.mk` file.
1334    * `_SRC` for source files
1335    * `_DEFS` for additional defines
1336    * `_INC` for additional include folders
1337 6. Write the tests in a new cpp file inside the test folder you created. That file has to be one of the files included from the `rules.mk` file.
1338
1339 Note how there's several different tests, each mocking out a separate part. Also note that each of them only compiles the very minimum that's needed for the tests. It's recommend that you try to do the same. For a relevant video check out [Matt Hargett "Advanced Unit Testing in C & C++](https://www.youtube.com/watch?v=Wmy6g-aVgZI)
1340
1341 ## Running the tests
1342
1343 To run all the tests in the codebase, type `make test`. You can also run test matching a substring by typing `make test-matchingsubstring` Note that the tests are always compiled with the native compiler of your platform, so they are also run like any other program on your computer.
1344
1345 ## Debugging the tests
1346
1347 If there are problems with the tests, you can find the executable in the `./build/test` folder. You should be able to run those with GDB or a similar debugger.
1348
1349 ## Full Integration tests
1350
1351 It's not yet possible to do a full integration test, where you would compile the whole firmware and define a keymap that you are going to test. However there are plans for doing that, because writing tests that way would probably be easier, at least for people that are not used to unit testing.
1352
1353 In that model you would emulate the input, and expect a certain output from the emulated keyboard.
1354
1355 # Tracing variables 
1356
1357 Sometimes you might wonder why a variable gets changed and where, and this can be quite tricky to track down without having a debugger. It's of course possible to manually add print statements to track it, but you can also enable the variable trace feature. This works for both for variables that are changed by the code, and when the variable is changed by some memory corruption.
1358
1359 To take the feature into use add `VARIABLE_TRACE=x` to the end of you make command. `x` represents the number of variables you want to trace, which is usually 1. 
1360
1361 Then at a suitable place in the code, call `ADD_TRACED_VARIABLE`, to begin the tracing. For example to trace all the layer changes, you can do this
1362 ```c
1363 void matrix_init_user(void) {
1364   ADD_TRACED_VARIABLE("layer", &layer_state, sizeof(layer_state));
1365 }
1366 ```
1367
1368 This will add a traced variable named "layer" (the name is just for your information), which tracks the memory location of `layer_state`. It tracks 4 bytes (the size of `layer_state`), so any modification to the variable will be reported. By default you can not specify a size bigger than 4, but you can change it by adding `MAX_VARIABLE_TRACE_SIZE=x` to the end of the make command line.
1369
1370 In order to actually detect changes to the variables you should call `VERIFY_TRACED_VARIABLES` around the code that you think that modifies the variable. If a variable is modified it will tell you between which two `VERIFY_TRACED_VARIABLES` calls the modification happened. You can then add more calls to track it down further. I don't recommend spamming the codebase with calls. It's better to start with a few, and then keep adding them in a binary search fashion. You can also delete the ones you don't need, as each call need to store the file name and line number in the ROM, so you can run out of memory if you add too many calls.
1371
1372 Also remember to delete all the tracing code once you have found the bug, as you wouldn't want to create a pull request with tracing code.