keyboards/crkbd/ssd1306.c

   1 #ifdef SSD1306OLED
   2
   3 #include "ssd1306.h"
   4 #include "i2c.h"
   5 #include <string.h>
   6 #include "print.h"
   7 #ifdef ADAFRUIT_BLE_ENABLE
   8 #include "adafruit_ble.h"
   9 #endif
  10 #ifdef PROTOCOL_LUFA
  11 #include "lufa.h"
  12 #endif
  13 #include "sendchar.h"
  14 #include "timer.h"
  15
  16 static const unsigned char font[] PROGMEM;
  17
  18 // Set this to 1 to help diagnose early startup problems
  19 // when testing power-on with ble.  Turn it off otherwise,
  20 // as the latency of printing most of the debug info messes
  21 // with the matrix scan, causing keys to drop.
  22 #define DEBUG_TO_SCREEN 0
  23
  24 //static uint16_t last_battery_update;
  25 //static uint32_t vbat;
  26 //#define BatteryUpdateInterval 10000 /* milliseconds */
  27 #define ScreenOffInterval 300000 /* milliseconds */
  28 #if DEBUG_TO_SCREEN
  29 static uint8_t displaying;
  30 #endif
  31 static uint16_t last_flush;
  32
  33 // Write command sequence.
  34 // Returns true on success.
  35 static inline bool _send_cmd1(uint8_t cmd) {
  36   bool res = false;
  37
  38   if (i2c_start_write(SSD1306_ADDRESS)) {
  39     xprintf("failed to start write to %d\n", SSD1306_ADDRESS);
  40     goto done;
  41   }
  42
  43   if (i2c_master_write(0x0 /* command byte follows */)) {
  44     print("failed to write control byte\n");
  45
  46     goto done;
  47   }
  48
  49   if (i2c_master_write(cmd)) {
  50     xprintf("failed to write command %d\n", cmd);
  51     goto done;
  52   }
  53   res = true;
  54 done:
  55   i2c_master_stop();
  56   return res;
  57 }
  58
  59 // Write 2-byte command sequence.
  60 // Returns true on success
  61 static inline bool _send_cmd2(uint8_t cmd, uint8_t opr) {
  62   if (!_send_cmd1(cmd)) {
  63     return false;
  64   }
  65   return _send_cmd1(opr);
  66 }
  67
  68 // Write 3-byte command sequence.
  69 // Returns true on success
  70 static inline bool _send_cmd3(uint8_t cmd, uint8_t opr1, uint8_t opr2) {
  71   if (!_send_cmd1(cmd)) {
  72     return false;
  73   }
  74   if (!_send_cmd1(opr1)) {
  75     return false;
  76   }
  77   return _send_cmd1(opr2);
  78 }
  79
  80 #define send_cmd1(c) if (!_send_cmd1(c)) {goto done;}
  81 #define send_cmd2(c,o) if (!_send_cmd2(c,o)) {goto done;}
  82 #define send_cmd3(c,o1,o2) if (!_send_cmd3(c,o1,o2)) {goto done;}
  83
  84 static void clear_display(void) {
  85   matrix_clear(&display);
  86
  87   // Clear all of the display bits (there can be random noise
  88   // in the RAM on startup)
  89   send_cmd3(PageAddr, 0, (DisplayHeight / 8) - 1);
  90   send_cmd3(ColumnAddr, 0, DisplayWidth - 1);
  91
  92   if (i2c_start_write(SSD1306_ADDRESS)) {
  93     goto done;
  94   }
  95   if (i2c_master_write(0x40)) {
  96     // Data mode
  97     goto done;
  98   }
  99   for (uint8_t row = 0; row < MatrixRows; ++row) {
 100     for (uint8_t col = 0; col < DisplayWidth; ++col) {
 101       i2c_master_write(0);
 102     }
 103   }
 104
 105   display.dirty = false;
 106
 107 done:
 108   i2c_master_stop();
 109 }
 110
 111 #if DEBUG_TO_SCREEN
 112 #undef sendchar
 113 static int8_t capture_sendchar(uint8_t c) {
 114   sendchar(c);
 115   iota_gfx_write_char(c);
 116
 117   if (!displaying) {
 118     iota_gfx_flush();
 119   }
 120   return 0;
 121 }
 122 #endif
 123
 124 bool iota_gfx_init(bool rotate) {
 125   bool success = false;
 126
 127   i2c_master_init();
 128   send_cmd1(DisplayOff);
 129   send_cmd2(SetDisplayClockDiv, 0x80);
 130   send_cmd2(SetMultiPlex, DisplayHeight - 1);
 131
 132   send_cmd2(SetDisplayOffset, 0);
 133
 134
 135   send_cmd1(SetStartLine | 0x0);
 136   send_cmd2(SetChargePump, 0x14 /* Enable */);
 137   send_cmd2(SetMemoryMode, 0 /* horizontal addressing */);
 138
 139   if(rotate){
 140     // the following Flip the display orientation 180 degrees
 141     send_cmd1(SegRemap);
 142     send_cmd1(ComScanInc);
 143   }else{
 144     // Flips the display orientation 0 degrees
 145     send_cmd1(SegRemap | 0x1);
 146     send_cmd1(ComScanDec);
 147   }
 148
 149   send_cmd2(SetComPins, 0x2);
 150   send_cmd2(SetContrast, 0x8f);
 151   send_cmd2(SetPreCharge, 0xf1);
 152   send_cmd2(SetVComDetect, 0x40);
 153   send_cmd1(DisplayAllOnResume);
 154   send_cmd1(NormalDisplay);
 155   send_cmd1(DeActivateScroll);
 156   send_cmd1(DisplayOn);
 157
 158   send_cmd2(SetContrast, 0); // Dim
 159
 160   clear_display();
 161
 162   success = true;
 163
 164   iota_gfx_flush();
 165
 166 #if DEBUG_TO_SCREEN
 167   print_set_sendchar(capture_sendchar);
 168 #endif
 169
 170 done:
 171   return success;
 172 }
 173
 174 bool iota_gfx_off(void) {
 175   bool success = false;
 176
 177   send_cmd1(DisplayOff);
 178   success = true;
 179
 180 done:
 181   return success;
 182 }
 183
 184 bool iota_gfx_on(void) {
 185   bool success = false;
 186
 187   send_cmd1(DisplayOn);
 188   success = true;
 189
 190 done:
 191   return success;
 192 }
 193
 194 void matrix_write_char_inner(struct CharacterMatrix *matrix, uint8_t c) {
 195   *matrix->cursor = c;
 196   ++matrix->cursor;
 197
 198   if (matrix->cursor - &matrix->display[0][0] == sizeof(matrix->display)) {
 199     // We went off the end; scroll the display upwards by one line
 200     memmove(&matrix->display[0], &matrix->display[1],
 201             MatrixCols * (MatrixRows - 1));
 202     matrix->cursor = &matrix->display[MatrixRows - 1][0];
 203     memset(matrix->cursor, ' ', MatrixCols);
 204   }
 205 }
 206
 207 void matrix_write_char(struct CharacterMatrix *matrix, uint8_t c) {
 208   matrix->dirty = true;
 209
 210   if (c == '\n') {
 211     // Clear to end of line from the cursor and then move to the
 212     // start of the next line
 213     uint8_t cursor_col = (matrix->cursor - &matrix->display[0][0]) % MatrixCols;
 214
 215     while (cursor_col++ < MatrixCols) {
 216       matrix_write_char_inner(matrix, ' ');
 217     }
 218     return;
 219   }
 220
 221   matrix_write_char_inner(matrix, c);
 222 }
 223
 224 void iota_gfx_write_char(uint8_t c) {
 225   matrix_write_char(&display, c);
 226 }
 227
 228 void matrix_write(struct CharacterMatrix *matrix, const char *data) {
 229   const char *end = data + strlen(data);
 230   while (data < end) {
 231     matrix_write_char(matrix, *data);
 232     ++data;
 233   }
 234 }
 235
 236 void matrix_write_ln(struct CharacterMatrix *matrix, const char *data) {
 237   char data_ln[strlen(data)+2];
 238   snprintf(data_ln, sizeof(data_ln), "%s\n", data);
 239   matrix_write(matrix, data_ln);
 240 }
 241
 242 void iota_gfx_write(const char *data) {
 243   matrix_write(&display, data);
 244 }
 245
 246 void matrix_write_P(struct CharacterMatrix *matrix, const char *data) {
 247   while (true) {
 248     uint8_t c = pgm_read_byte(data);
 249     if (c == 0) {
 250       return;
 251     }
 252     matrix_write_char(matrix, c);
 253     ++data;
 254   }
 255 }
 256
 257 void iota_gfx_write_P(const char *data) {
 258   matrix_write_P(&display, data);
 259 }
 260
 261 void matrix_clear(struct CharacterMatrix *matrix) {
 262   memset(matrix->display, ' ', sizeof(matrix->display));
 263   matrix->cursor = &matrix->display[0][0];
 264   matrix->dirty = true;
 265 }
 266
 267 void iota_gfx_clear_screen(void) {
 268   matrix_clear(&display);
 269 }
 270
 271 void matrix_render(struct CharacterMatrix *matrix) {
 272   last_flush = timer_read();
 273   iota_gfx_on();
 274 #if DEBUG_TO_SCREEN
 275   ++displaying;
 276 #endif
 277
 278   // Move to the home position
 279   send_cmd3(PageAddr, 0, MatrixRows - 1);
 280   send_cmd3(ColumnAddr, 0, (MatrixCols * FontWidth) - 1);
 281
 282   if (i2c_start_write(SSD1306_ADDRESS)) {
 283     goto done;
 284   }
 285   if (i2c_master_write(0x40)) {
 286     // Data mode
 287     goto done;
 288   }
 289
 290   for (uint8_t row = 0; row < MatrixRows; ++row) {
 291     for (uint8_t col = 0; col < MatrixCols; ++col) {
 292       const uint8_t *glyph = font + (matrix->display[row][col] * FontWidth);
 293
 294       for (uint8_t glyphCol = 0; glyphCol < FontWidth; ++glyphCol) {
 295         uint8_t colBits = pgm_read_byte(glyph + glyphCol);
 296         i2c_master_write(colBits);
 297       }
 298
 299       // 1 column of space between chars (it's not included in the glyph)
 300       //i2c_master_write(0);
 301     }
 302   }
 303
 304   matrix->dirty = false;
 305
 306 done:
 307   i2c_master_stop();
 308 #if DEBUG_TO_SCREEN
 309   --displaying;
 310 #endif
 311 }
 312
 313 void iota_gfx_flush(void) {
 314   matrix_render(&display);
 315 }
 316
 317 __attribute__ ((weak))
 318 void iota_gfx_task_user(void) {
 319 }
 320
 321 void iota_gfx_task(void) {
 322   iota_gfx_task_user();
 323
 324   if (display.dirty) {
 325     iota_gfx_flush();
 326   }
 327
 328   if (timer_elapsed(last_flush) > ScreenOffInterval) {
 329     iota_gfx_off();
 330   }
 331 }
 332 #endif