keyboards/ut47/matrix.c

   1 /*
   2 Copyright 2018 Carlos Filoteo
   3
   4 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   5 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6 the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
   7 (at your option) any later version.
   8
   9 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12 GNU General Public License for more details.
  13
  14 You should have received a copy of the GNU General Public License
  15 along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16 */
  17
  18 /*
  19  * scan matrix
  20  */
  21 #include <stdint.h>
  22 #include <stdbool.h>
  23 #include <avr/io.h>
  24 #include <util/delay.h>
  25 #include "print.h"
  26 #include "debug.h"
  27 #include "util.h"
  28 #include "matrix.h"
  29 #include "protocol/serial.h"
  30
  31
  32 #ifndef DEBOUNCE
  33 #   define DEBOUNCE     5
  34 #endif
  35 static uint8_t debouncing = DEBOUNCE;
  36
  37 /* matrix state(1:on, 0:off) */
  38 static matrix_row_t matrix[MATRIX_ROWS];
  39 static matrix_row_t matrix_debouncing[MATRIX_ROWS];
  40
  41 static matrix_row_t read_cols(void);
  42 static void init_cols(void);
  43 static void unselect_rows(void);
  44 static void select_row(uint8_t row);
  45
  46
  47 inline
  48 uint8_t matrix_rows(void)
  49 {
  50     return MATRIX_ROWS;
  51 }
  52
  53 inline
  54 uint8_t matrix_cols(void)
  55 {
  56     return MATRIX_COLS;
  57 }
  58
  59 void matrix_init(void)
  60 {
  61     // initialize row and col
  62     unselect_rows();
  63     init_cols();
  64
  65     // initialize matrix state: all keys off
  66     for (uint8_t i=0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
  67         matrix[i] = 0;
  68         matrix_debouncing[i] = 0;
  69     }
  70
  71     serial_init();
  72 }
  73
  74 uint8_t matrix_scan(void)
  75 {
  76     for (uint8_t i = 0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
  77         select_row(i);
  78         _delay_us(30);  // without this wait read unstable value.
  79         matrix_row_t cols = read_cols();
  80         if (matrix_debouncing[i] != cols) {
  81             matrix_debouncing[i] = cols;
  82             if (debouncing) {
  83                 debug("bounce!: "); debug_hex(debouncing); debug("\n");
  84             }
  85             debouncing = DEBOUNCE;
  86         }
  87         unselect_rows();
  88     }
  89
  90     if (debouncing) {
  91         if (--debouncing) {
  92             _delay_ms(1);
  93         } else {
  94             for (uint8_t i = 0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
  95                 matrix[i] = matrix_debouncing[i];
  96             }
  97         }
  98     }
  99
 100     return 1;
 101 }
 102
 103 bool matrix_is_modified(void)
 104 {
 105     if (debouncing) return false;
 106     return true;
 107 }
 108
 109 inline
 110 bool matrix_is_on(uint8_t row, uint8_t col)
 111 {
 112     return (matrix[row] & ((matrix_row_t)1<<col));
 113 }
 114
 115 inline
 116 matrix_row_t matrix_get_row(uint8_t row)
 117 {
 118     return matrix[row];
 119 }
 120
 121 void matrix_print(void)
 122 {
 123     print("\nr/c 0123456789ABCDEF\n");
 124     for (uint8_t row = 0; row < MATRIX_ROWS; row++) {
 125         phex(row); print(": ");
 126         pbin_reverse16(matrix_get_row(row));
 127         print("\n");
 128     }
 129 }
 130
 131 uint8_t matrix_key_count(void)
 132 {
 133     uint8_t count = 0;
 134     for (uint8_t i = 0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
 135         count += bitpop16(matrix[i]);
 136     }
 137     return count;
 138 }
 139
 140 /* Column pin configuration
 141  * col: 0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  11
 142  * pin: D7  E6  B4  B5  B6  B2  B3  B1  F7  F6  F5  F4
 143  */
 144
 145 static void  init_cols(void)
 146 {
 147     // Input with pull-up(DDR:0, PORT:1)
 148     DDRF  &= ~(1<<4 | 1<<5 | 1<<6 | 1<<7);
 149     PORTF |=  (1<<4 | 1<<5 | 1<<6 | 1<<7);
 150     DDRE  &= ~(1<<6);
 151     PORTE |=  (1<<6);
 152     DDRD  &= ~(1<<7);
 153     PORTD |=  (1<<7);
 154     DDRB  &= ~(1<<1 | 1<<2 | 1<<3 | 1<<4 | 1<<5 | 1<<6);
 155     PORTB |=  (1<<1 | 1<<2 | 1<<3 | 1<<4 | 1<<5 | 1<<6);
 156 }
 157
 158 static matrix_row_t read_cols(void)
 159 {
 160     return (PIND&(1<<7) ? 0 : (1<<0)) |
 161            (PINE&(1<<6) ? 0 : (1<<1)) |
 162            (PINB&(1<<4) ? 0 : (1<<2)) |
 163            (PINB&(1<<5) ? 0 : (1<<3)) |
 164            (PINB&(1<<6) ? 0 : (1<<4)) |
 165            (PINB&(1<<2) ? 0 : (1<<5)) |
 166            (PINB&(1<<3) ? 0 : (1<<6)) |
 167            (PINB&(1<<1) ? 0 : (1<<7)) |
 168            (PINF&(1<<7) ? 0 : (1<<8)) |
 169            (PINF&(1<<6) ? 0 : (1<<9)) |
 170            (PINF&(1<<5) ? 0 : (1<<10)) |
 171            (PINF&(1<<4) ? 0 : (1<<11));
 172 }
 173
 174 /* Row pin configuration
 175  * row: 0   1   2   3
 176  * pin: D1  D0  D4  C6
 177  */
 178
 179 static void unselect_rows(void)
 180 {
 181     // Hi-Z(DDR:0, PORT:0) to unselect
 182     DDRD  &= ~0b00010011;
 183     PORTD &= ~0b00010011;
 184     DDRC  &= ~0b01000000;
 185     PORTC &= ~0b01000000;
 186 }
 187
 188 static void select_row(uint8_t row)
 189 {
 190     // Output low(DDR:1, PORT:0) to select
 191     switch (row) {
 192         case 0:
 193             DDRD  |= (1<<1);
 194             PORTD &= ~(1<<1);
 195             break;
 196         case 1:
 197             DDRD  |= (1<<0);
 198             PORTD &= ~(1<<0);
 199             break;
 200         case 2:
 201             DDRD  |= (1<<4);
 202             PORTD &= ~(1<<4);
 203             break;
 204         case 3:
 205             DDRC  |= (1<<6);
 206             PORTC &= ~(1<<6);
 207             break;
 208     }
 209 }