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 #ifdef LED_ENABLE
  30     #include "protocol/serial.h"
  31 #endif
  32
  33
  34 #ifndef DEBOUNCE
  35 #   define DEBOUNCE     5
  36 #endif
  37 static uint8_t debouncing = DEBOUNCE;
  38
  39 /* matrix state(1:on, 0:off) */
  40 static matrix_row_t matrix[MATRIX_ROWS];
  41 static matrix_row_t matrix_debouncing[MATRIX_ROWS];
  42
  43 static matrix_row_t read_cols(void);
  44 static void init_cols(void);
  45 static void unselect_rows(void);
  46 static void select_row(uint8_t row);
  47
  48
  49 inline
  50 uint8_t matrix_rows(void)
  51 {
  52     return MATRIX_ROWS;
  53 }
  54
  55 inline
  56 uint8_t matrix_cols(void)
  57 {
  58     return MATRIX_COLS;
  59 }
  60
  61 void matrix_init(void)
  62 {
  63     // initialize row and col
  64     unselect_rows();
  65     init_cols();
  66
  67     // initialize matrix state: all keys off
  68     for (uint8_t i=0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
  69         matrix[i] = 0;
  70         matrix_debouncing[i] = 0;
  71     }
  72
  73 #ifdef LED_ENABLE
  74     serial_init();
  75 #endif
  76 }
  77
  78 uint8_t matrix_scan(void)
  79 {
  80     for (uint8_t i = 0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
  81         select_row(i);
  82         _delay_us(30);  // without this wait read unstable value.
  83         matrix_row_t cols = read_cols();
  84         if (matrix_debouncing[i] != cols) {
  85             matrix_debouncing[i] = cols;
  86             if (debouncing) {
  87                 debug("bounce!: "); debug_hex(debouncing); debug("\n");
  88             }
  89             debouncing = DEBOUNCE;
  90         }
  91         unselect_rows();
  92     }
  93
  94     if (debouncing) {
  95         if (--debouncing) {
  96             _delay_ms(1);
  97         } else {
  98             for (uint8_t i = 0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
  99                 matrix[i] = matrix_debouncing[i];
 100             }
 101         }
 102     }
 103
 104     return 1;
 105 }
 106
 107 bool matrix_is_modified(void)
 108 {
 109     if (debouncing) return false;
 110     return true;
 111 }
 112
 113 inline
 114 bool matrix_is_on(uint8_t row, uint8_t col)
 115 {
 116     return (matrix[row] & ((matrix_row_t)1<<col));
 117 }
 118
 119 inline
 120 matrix_row_t matrix_get_row(uint8_t row)
 121 {
 122     return matrix[row];
 123 }
 124
 125 void matrix_print(void)
 126 {
 127     print("\nr/c 0123456789ABCDEF\n");
 128     for (uint8_t row = 0; row < MATRIX_ROWS; row++) {
 129         phex(row); print(": ");
 130         pbin_reverse16(matrix_get_row(row));
 131         print("\n");
 132     }
 133 }
 134
 135 uint8_t matrix_key_count(void)
 136 {
 137     uint8_t count = 0;
 138     for (uint8_t i = 0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
 139         count += bitpop16(matrix[i]);
 140     }
 141     return count;
 142 }
 143
 144 /* Column pin configuration
 145  * col: 0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  11
 146  * pin: D7  E6  B4  B5  B6  B2  B3  B1  F7  F6  F5  F4
 147  */
 148
 149 static void  init_cols(void)
 150 {
 151     // Input with pull-up(DDR:0, PORT:1)
 152     DDRF  &= ~(1<<4 | 1<<5 | 1<<6 | 1<<7);
 153     PORTF |=  (1<<4 | 1<<5 | 1<<6 | 1<<7);
 154     DDRE  &= ~(1<<6);
 155     PORTE |=  (1<<6);
 156     DDRD  &= ~(1<<7);
 157     PORTD |=  (1<<7);
 158     DDRB  &= ~(1<<1 | 1<<2 | 1<<3 | 1<<4 | 1<<5 | 1<<6);
 159     PORTB |=  (1<<1 | 1<<2 | 1<<3 | 1<<4 | 1<<5 | 1<<6);
 160 }
 161
 162 static matrix_row_t read_cols(void)
 163 {
 164     return (PIND&(1<<7) ? 0 : (1<<0)) |
 165            (PINE&(1<<6) ? 0 : (1<<1)) |
 166            (PINB&(1<<4) ? 0 : (1<<2)) |
 167            (PINB&(1<<5) ? 0 : (1<<3)) |
 168            (PINB&(1<<6) ? 0 : (1<<4)) |
 169            (PINB&(1<<2) ? 0 : (1<<5)) |
 170            (PINB&(1<<3) ? 0 : (1<<6)) |
 171            (PINB&(1<<1) ? 0 : (1<<7)) |
 172            (PINF&(1<<7) ? 0 : (1<<8)) |
 173            (PINF&(1<<6) ? 0 : (1<<9)) |
 174            (PINF&(1<<5) ? 0 : (1<<10)) |
 175            (PINF&(1<<4) ? 0 : (1<<11));
 176 }
 177
 178 /* Row pin configuration
 179  * row: 0   1   2   3
 180  * pin: D1  D0  D4  C6
 181  */
 182
 183 static void unselect_rows(void)
 184 {
 185     // Hi-Z(DDR:0, PORT:0) to unselect
 186     DDRD  &= ~0b00010011;
 187     PORTD &= ~0b00010011;
 188     DDRC  &= ~0b01000000;
 189     PORTC &= ~0b01000000;
 190 }
 191
 192 static void select_row(uint8_t row)
 193 {
 194     // Output low(DDR:1, PORT:0) to select
 195     switch (row) {
 196         case 0:
 197             DDRD  |= (1<<1);
 198             PORTD &= ~(1<<1);
 199             break;
 200         case 1:
 201             DDRD  |= (1<<0);
 202             PORTD &= ~(1<<0);
 203             break;
 204         case 2:
 205             DDRD  |= (1<<4);
 206             PORTD &= ~(1<<4);
 207             break;
 208         case 3:
 209             DDRC  |= (1<<6);
 210             PORTC &= ~(1<<6);
 211             break;
 212     }
 213 }