]> git.donarmstrong.com Git - qmk_firmware.git/blob - readme.md
Add ChibiOS support for QMK (#465)
[qmk_firmware.git] / readme.md
1 # Quantum Mechanical Keyboard Firmware
2
3 [![Build Status](https://travis-ci.org/jackhumbert/qmk_firmware.svg?branch=master)](https://travis-ci.org/jackhumbert/qmk_firmware)
4
5 This is a keyboard firmware based on the [tmk_keyboard firmware](http://github.com/tmk/tmk_keyboard) with some useful features for Atmel AVR controllers, and more specifically, the [OLKB product line](http://olkb.com), the [ErgoDox EZ](http://www.ergodox-ez.com) keyboard, and the [Clueboard product line](http://clueboard.co/).
6
7 ## Official website
8
9 For an easy-to-read version of this document and the repository, check out [http://qmk.fm](http://qmk.fm). Nicely formatted keyboard and keymap listings are also available there, along with the ability to download .hex files instead of having to setup a build environment and compile them.
10
11 ## Included Keyboards
12
13 * [Planck](/keyboards/planck/)
14 * [Preonic](/keyboards/preonic/)
15 * [Atomic](/keyboards/atomic/)
16 * [ErgoDox EZ](/keyboards/ergodox_ez/)
17 * [Clueboard](/keyboards/clueboard/)
18 * [Cluepad](/keyboards/cluepad/)
19
20 The project also includes community support for [lots of other keyboards](/keyboards/).
21
22 ## Maintainers
23
24 QMK is developed and maintained by Jack Humbert of OLKB with contributions from the community, and of course, [Hasu](https://github.com/tmk). This repo used to be a fork of [TMK](https://github.com/tmk/tmk_keyboard), and we are incredibly grateful for his founding contributions to the firmware. We've had to break the fork due to purely technical reasons - it simply became too different over time, and we've had to start refactoring some of the basic bits and pieces. We are huge fans of TMK and Hasu :)
25
26 This documentation is edited and maintained by Erez Zukerman of ErgoDox EZ. If you spot any typos or inaccuracies, please [open an issue](https://github.com/jackhumbert/qmk_firmware/issues/new).
27 #### 2016/02/10
28 core: flabbergast's Chibios protocol was merged from <https://github.com/flabbergast/tmk_keyboard/tree/chibios> (@72b1668). See [tmk_core/protocol/chibios/README.md](tmk_core/protocol/chibios/README.md). Chibios protocol supports Cortex-M such as STM32 and Kinetis.
29
30
31 The OLKB product firmwares are maintained by [Jack Humbert](https://github.com/jackhumbert), the Ergodox EZ by [Erez Zukerman](https://github.com/ezuk), and the Clueboard by [Zach White](https://github.com/skullydazed).
32
33 ## Documentation roadmap
34
35 This is not a tiny project. While this is the main readme, there are many other files you might want to consult. Here are some points of interest:
36
37 * The readme for your own keyboard: This is found under `keyboards/<your keyboards's name>/`. So for the ErgoDox EZ, it's [here](keyboards/ergodox_ez/); for the Planck, it's [here](keyboards/planck/) and so on.
38 * The list of possible keycodes you can use in your keymap is actually spread out in a few different places:
39   * [doc/keycode.txt](doc/keycode.txt) - an explanation of those same keycodes.
40   * [quantum/keymap.h](quantum/keymap.h) - this is where the QMK-specific aliases are all set up. Things like the Hyper and Meh key, the Leader key, and all of the other QMK innovations. These are also explained and documented below, but `keymap.h` is where they're actually defined.
41 * The [TMK documentation](doc/TMK_readme.md). QMK is based on TMK, and this explains how it works internally.
42
43 # Getting started
44
45 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/jackhumbert/qmk_firmware/pulls) with your changes!
46
47 ## Build Environment Setup
48
49 ### Windows (Vista and later)
50 1. If you have ever installed WinAVR, uninstall it.
51 2. Install [MHV AVR Tools](https://infernoembedded.com/sites/default/files/project/MHV_AVR_Tools_20131101.exe). Disable smatch, but **be sure to leave the option to add the tools to the PATH checked**.
52 3. Install [MinGW](https://sourceforge.net/projects/mingw/files/Installer/mingw-get-setup.exe/download). During installation, uncheck the option to install a graphical user interface. **DO NOT change the default installation folder.** The scripts depend on the default location.
53 4. Clone this repository. [This link will download it as a zip file, which you'll need to extract.](https://github.com/jackhumbert/qmk_firmware/archive/master.zip) Open the extracted folder in Windows Explorer.
54 5. Double-click on the 1-setup-path-win batch script to run it. You'll need to accept a User Account Control prompt. Press the spacebar to dismiss the success message in the command prompt that pops up.
55 6. Right-click on the 2-setup-environment-win batch script, select "Run as administrator", and accept the User Account Control prompt. This part may take a couple of minutes, and you'll need to approve a driver installation, but once it finishes, your environment is complete!
56 7. Future build commands should be run from the MHV AVR Shell, which sets up an environment compatible with colorful build output. The standard Command Prompt will also work, but add `COLOR=false` to the end of all make commands when using it.
57
58 ### Mac
59 If you're using [homebrew,](http://brew.sh/) you can use the following commands:
60
61     brew tap osx-cross/avr
62     brew install avr-libc
63     brew install dfu-programmer
64
65 This is the recommended method. If you don't have homebrew, [install it!](http://brew.sh/) It's very much worth it for anyone who works in the command line.
66
67 You can also try these instructions:
68
69 1. Install Xcode from the App Store.
70 2. Install the Command Line Tools from `Xcode->Preferences->Downloads`.
71 3. Install [DFU-Programmer][dfu-prog].
72
73 ### Linux
74 Install AVR GCC, AVR libc, and dfu-progammer with your favorite package manager.
75
76 Debian/Ubuntu example:
77
78     sudo apt-get update
79     sudo apt-get install gcc-avr avr-libc dfu-programmer
80
81 ### Vagrant
82 If you have any problems building the firmware, you can try using a tool called Vagrant. It will set up a virtual computer with a known configuration that's ready-to-go for firmware building. OLKB does NOT host the files for this virtual computer. Details on how to set up Vagrant are in the [VAGRANT_GUIDE file](VAGRANT_GUIDE.md).
83
84 ## Verify Your Installation
85 1. If you haven't already, obtain this repository ([https://github.com/jackhumbert/qmk_firmware](https://github.com/jackhumbert/qmk_firmware)). You can either download it as a zip file and extract it, or clone it using the command line tool git or the Github Desktop application.
86 2. Open up a terminal or command prompt and navigate to the `qmk_firmware` folder using the `cd` command. The command prompt will typically open to your home directory. If, for example, you cloned the repository to your Documents folder, then you would type `cd Documents/qmk_firmware`. If you extracted the file from a zip, then it may be named `qmk_firmware-master` instead.
87 3. To confirm that you're in the correct location, you can display the contents of your current folder using the `dir` command on Windows, or the `ls` command on Linux or Mac. You should see several files, including `readme.md` and a `quantum` folder. From here, you need to navigate to the appropriate folder under `keyboards/`. For example, if you're building for a Planck, run `cd keyboards/planck`.
88 4. Once you're in the correct keyboard-specific folder, run the `make` command. This should output a lot of information about the build process. More information about the `make` command can be found below.
89
90 # Customizing your keymap
91
92 In every keymap folder, the following files are recommended:
93
94 * `config.h` - the options to configure your keymap
95 * `keymap.c` - all of your keymap code, required
96 * `Makefile` - the features of QMK that are enabled, required to run `make` in your keymap folder
97 * `readme.md` - a description of your keymap, how others might use it, and explanations of features 
98
99 ## The `make` command
100
101 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). You can run `make` from the root (`/`), your keyboard folder (`/keyboards/<keyboard>/`), or your keymap folder (`/keyboards/<keyboard>/keymaps/<keymap>/`) if you have a `Makefile` there (see the example [here](/doc/keymap_makefile_example.mk)).
102
103 By default, this will generate 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. Your .hex file will also be available on qmk.fm/keyboards/<keyboard>/keymaps/<keymap>/.
104
105 Below are some definitions that will be useful:
106
107 * The "root" (`/`) folder is the qmk_firmware folder, in which are `doc`, `keyboard`, `quantum`, etc.
108 * The "keyboard" folder is any keyboard project's folder, like `/keyboards/planck`.
109 * The "keymap" folder is any keymap's folder, like `/keyboards/planck/keymaps/default`.
110
111 Below is a list of the useful `make` commands in QMK:
112
113 * `make` - cleans automatically and builds your keyboard and keymap depending on which folder you're in. This defaults to the "default" layout (unless in a keymap folder), and Planck keyboard in the root folder
114   * `make keyboard=<keyboard>` - specifies the keyboard (only to be used in root)
115   * `make keymap=<keymap>` - specifies the keymap (only to be used in root and keyboard folder - not needed when in keymap folder)
116 * `make quick` - skips the clean step (cannot be used immediately after modifying config.h or Makefiles)
117 * `make dfu` - (requires dfu-programmer) builds and flashes the keymap to your keyboard once placed in reset/dfu mode (button or press `KC_RESET`). This does not work for Teensy-based keyboards like the ErgoDox EZ.
118   * `keyboard=` and `keymap=` are compatible with this
119 * `make all-keyboards` - builds all keymaps for all keyboards and outputs status of each (use in root)
120 * `make all-keyboards-default` - builds all default keymaps for all keyboards and outputs status of each (use in root)
121 * `make all-keymaps [keyboard=<keyboard>]` - builds all of the keymaps for whatever keyboard folder you're in, or specified by `<keyboard>`
122 * `make all-keyboards-quick`, `make all-keyboards-default-quick` and `make all-keymaps-quick [keyboard=<keyboard>]` - like the normal "make-all-*" commands, but they skip the clean steps
123
124 Other, less useful functionality:
125
126 * `make COLOR=false` - turns off color output
127 * `make SILENT=true` - turns off output besides errors/warnings
128 * `make VERBOSE=true` - outputs all of the avr-gcc stuff (not interesting)
129
130 ## The `Makefile`
131
132 There are 3 different `make` and `Makefile` locations:
133
134 * root (`/`)
135 * keyboard (`/keyboards/<keyboard>/`)
136 * keymap (`/keyboards/<keyboard>/keymaps/<keymap>/`)
137
138 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. **It is required if you want to run `make` in the keymap folder.**
139
140 ### Makefile options
141
142 Set the variables to `no` to disable them, and `yes` to enable them.
143
144 `BOOTMAGIC_ENABLE`
145
146 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.
147
148 `MOUSEKEY_ENABLE`
149
150 This gives you control over cursor movements and clicks via keycodes/custom functions.
151
152 `EXTRAKEY_ENABLE`
153
154 This allows you to use the system and audio control key codes.
155
156 `CONSOLE_ENABLE`
157
158 TODO
159
160 `COMMAND_ENABLE`
161
162 TODO
163
164 `SLEEP_LED_ENABLE`
165
166 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.
167
168 `NKRO_ENABLE`
169
170 This allows for n-key rollover (default is 6) to be enabled. It is off by default, but can be forced by adding `#define FORCE_NKRO` to your config.h.
171
172 `BACKLIGHT_ENABLE`
173
174 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`:
175
176     #define BACKLIGHT_PIN B7
177
178 `MIDI_ENABLE`
179
180 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.
181
182 `UNICODE_ENABLE`
183
184 This allows you to send unicode symbols via `UC(<unicode>)` in your keymap. Only codes up to 0x7FFF are currently supported.
185
186 `BLUETOOTH_ENABLE`
187
188 This allows you to interface with a Bluefruit EZ-key to send keycodes wirelessly. It uses the D2 and D3 pins.
189
190 `AUDIO_ENABLE`
191
192 This allows you output audio on the C6 pin (needs abstracting). See the [audio section](#driving-a-speaker---audio-support) for more information.
193
194 ### Customizing Makefile options on a per-keymap basis
195
196 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.
197
198 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`.
199
200 You can use the `doc/keymap_makefile_example.md` as a template/starting point.
201
202 ## The `config.h` file
203
204 There are 2 `config.h` locations:
205
206 * keyboard (`/keyboards/<keyboard>/`)
207 * keymap (`/keyboards/<keyboard>/keymaps/<keymap>/`)
208
209 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:
210
211 ```c
212 #undef MY_SETTING
213 #define MY_SETTING 4
214 ```
215
216 For a value of `4` for this imaginary setting. So we `undef` it first, then `define` it.
217
218 You can then override any settings, rather than having to copy and paste the whole thing.
219
220 ## Going beyond the keycodes
221
222 Aside from the [basic keycodes](doc/keycode.txt), your keymap can include shortcuts to common operations.
223
224 ### Switching and toggling layers
225
226 `MO(layer)` - momentary switch to *layer*. As soon as you let go of the key, the layer is deactivated and you pop back out to the previous layer. When you apply this to a key, that same key must be set as `KC_TRNS` on the destination layer. Otherwise, you won't make it back to the original layer when you release the key (and you'll get a keycode sent). You can only switch to layers *above* your current layer. If you're on layer 0 and you use `MO(1)`, that will switch to layer 1 just fine. But if you include `MO(3)` on layer 5, that won't do anything for you -- because layer 3 is lower than layer 5 on the stack.
227
228 `OSL(layer)` - momentary switch to *layer*, as a one-shot operation. So if you have a key that's defined as `OSL(1)`, and you tap that key, then only the very next keystroke would come from layer 1. You would drop back to layer zero immediately after that one keystroke. That's handy if you have a layer full of custom shortcuts -- for example, a dedicated key for closing a window. So you tap your one-shot layer mod, then tap that magic 'close window' key, and keep typing like a boss. Layer 1 would remain active as long as you hold that key down, too (so you can use it like a momentary toggle-layer key with extra powers).
229
230 `LT(layer, kc)` - momentary switch to *layer* when held, and *kc* when tapped. Like `MO()`, this only works upwards in the layer stack (`layer` must be higher than the current layer).
231
232 `TG(layer)` - toggles a layer on or off. As with `MO()`, you should set this key as `KC_TRNS` in the destination layer so that tapping it again actually toggles back to the original layer. Only works upwards in the layer stack.
233
234
235 ### Fun with modifier keys
236
237 * `LSFT(kc)` - applies left Shift to *kc* (keycode) - `S(kc)` is an alias
238 * `RSFT(kc)` - applies right Shift to *kc*
239 * `LCTL(kc)` - applies left Control to *kc*
240 * `RCTL(kc)` - applies right Control to *kc*
241 * `LALT(kc)` - applies left Alt to *kc*
242 * `RALT(kc)` - applies right Alt to *kc*
243 * `LGUI(kc)` - applies left GUI (command/win) to *kc*
244 * `RGUI(kc)` - applies right GUI (command/win) to *kc*
245 * `HYPR(kc)` - applies Hyper (all modifiers) to *kc*
246 * `MEH(kc)`  - applies Meh (all modifiers except Win/Cmd) to *kc*
247 * `LCAG(kc)` - applies CtrlAltGui to *kc*
248
249 You can also chain these, like this:
250
251     LALT(LCTL(KC_DEL)) -- this makes a key that sends Alt, Control, and Delete in a single keypress.
252
253 The following shortcuts automatically add `LSFT()` to keycodes to get commonly used symbols. Their long names are also available and documented in `/quantum/keymap_common.h`.
254
255     KC_TILD  ~
256     KC_EXLM  !
257     KC_AT    @
258     KC_HASH  #
259     KC_DLR   $
260     KC_PERC  %
261     KC_CIRC  ^
262     KC_AMPR  &
263     KC_ASTR  *
264     KC_LPRN  (
265     KC_RPRN  )
266     KC_UNDS  _
267     KC_PLUS  +
268     KC_DQUO  "
269     KC_LCBR  {
270     KC_RCBR  }
271     KC_LABK  <
272     KC_RABK  >
273     KC_PIPE  |
274     KC_COLN  :
275
276 `OSM(mod)` - this is a "one shot" modifier. So let's say you have your left Shift key defined as `OSM(MOD_LSFT)`. Tap it, let go, and Shift is "on" -- but only for the next character you'll type. So to write "The", you don't need to hold down Shift -- you tap it, tap t, and move on with life. And if you hold down the left Shift key, it just works as a left Shift key, as you would expect (so you could type THE). There's also a magical, secret way to "lock" a modifier by tapping it multiple times. If you want to learn more about that, open an issue. :)
277
278 `MT(mod, kc)` - is *mod* (modifier key - MOD_LCTL, MOD_LSFT) when held, and *kc* when tapped. In other words, you can have a key that sends Esc (or the letter O or whatever) when you tap it, but works as a Control key or a Shift key when you hold it down.
279
280 These are the values you can use for the `mod` in `MT()` and `OSM()` (right-hand modifiers are not available for `MT()`):
281
282   * MOD_LCTL
283   * MOD_LSFT
284   * MOD_LALT
285   * MOD_LGUI
286   * MOD_HYPR
287   * MOD_MEH
288
289 These can also be combined like `MOD_LCTL | MOD_LSFT` e.g. `MT(MOD_LCTL | MOD_LSFT, KC_ESC)` which would activate Control and Shift when held, and send Escape when tapped.
290
291 We've added shortcuts to make common modifier/tap (mod-tap) mappings more compact:
292
293   * `CTL_T(kc)` - is LCTL when held and *kc* when tapped
294   * `SFT_T(kc)` - is LSFT when held and *kc* when tapped
295   * `ALT_T(kc)` - is LALT when held and *kc* when tapped
296   * `GUI_T(kc)` - is LGUI when held and *kc* when tapped
297   * `ALL_T(kc)` - is Hyper (all mods) when held and *kc* when tapped. To read more about what you can do with a Hyper key, see [this blog post by Brett Terpstra](http://brettterpstra.com/2012/12/08/a-useful-caps-lock-key/)
298   * `LCAG_T(kc)` - is CtrlAltGui when held and *kc* when tapped
299   * `MEH_T(kc)` - is like Hyper, but not as cool -- does not include the Cmd/Win key, so just sends Alt+Ctrl+Shift.
300
301 ### Space Cadet Shift: The future, built in
302
303 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.
304
305 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. 
306
307 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:
308
309     #define LSPO_KEY KC_9
310     #define RSPC_KEY KC_0
311
312 The only other thing you're going to want to do is create a `Makefile` in your keymap directory and set the following:
313
314 ```
315 COMMAND_ENABLE   = no  # Commands for debug and configuration
316 ```
317
318 This is just to keep the keyboard from going into command mode when you hold both Shift keys at the same time.
319
320 ### The Leader key: A new kind of modifier
321
322 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.
323
324 That's what `KC_LEAD` does. Here's an example:
325
326 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.
327 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.
328 3. Within your `matrix_scan_user` function, do something like this:
329
330 ```
331 void matrix_scan_user(void) {
332   LEADER_DICTIONARY() {
333     leading = false;
334     leader_end();
335
336     SEQ_ONE_KEY(KC_F) {
337       register_code(KC_S);
338       unregister_code(KC_S);
339     }
340     SEQ_TWO_KEYS(KC_A, KC_S) {
341       register_code(KC_H);
342       unregister_code(KC_H);
343     }
344     SEQ_THREE_KEYS(KC_A, KC_S, KC_D) {
345       register_code(KC_LGUI);
346       register_code(KC_S);
347       unregister_code(KC_S);
348       unregister_code(KC_LGUI);
349     }
350   }
351 }
352 ```
353
354 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.
355
356 ### Temporarily setting the default layer
357
358 `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.
359
360 ### Prevent stuck modifiers
361
362 Consider the following scenario:
363
364 1. Layer 0 has a key defined as Shift.
365 2. The same key is defined on layer 1 as the letter A.
366 3. User presses Shift.
367 4. User switches to layer 1 for whatever reason.
368 5. User releases Shift, or rather the letter A.
369 6. User switches back to layer 0.
370
371 Shift was actually never released and is still considered pressed.
372
373 If such situation bothers you add this to your `config.h`:
374
375     #define PREVENT_STUCK_MODIFIERS
376
377 This option uses 5 bytes of memory per every 8 keys on the keyboard
378 rounded up (5 bits per key). For example on Planck (48 keys) it uses
379 (48/8)\*5 = 30 bytes.
380
381 ### Remember: These are just aliases
382
383 These functions work the same way that their `ACTION_*` functions do - they're just quick aliases. To dig into all of the tmk ACTION_* functions, please see the [TMK documentation](https://github.com/jackhumbert/qmk_firmware/blob/master/doc/keymap.md#2-action).
384
385 Instead of using `FNx` when defining `ACTION_*` functions, you can use `F(x)` - the benefit here is being able to use more than 32 function actions (up to 4096), if you happen to need them.
386
387 ## Macro shortcuts: Send a whole string when pressing just one key
388
389 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).
390
391 ```c
392 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.
393 {
394   switch(id) {
395     case 0: // this would trigger when you hit a key mapped as M(0)
396       if (record->event.pressed) {
397         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
398       }
399       break;
400   }
401   return MACRO_NONE;
402 };
403 ```
404 A macro can include the following commands:
405
406 * I() change interval of stroke in milliseconds.
407 * D() press key.
408 * U() release key.
409 * T() type key(press and release).
410 * W() wait (milliseconds).
411 * END end mark.
412
413 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.
414
415 Note: Using macros to have your keyboard send passwords for you is possible, but a bad idea.
416
417 ### Advanced macro functions
418
419 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:
420
421 * `record->event.pressed`
422
423 This is a boolean value that can be tested to see if the switch is being pressed or released. An example of this is
424
425 ```c
426 if (record->event.pressed) {
427   // on keydown
428 } else {
429   // on keyup
430 }
431 ```
432
433 * `register_code(<kc>);`
434
435 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`.
436
437 * `unregister_code(<kc>);`
438
439 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.
440
441 * `layer_on(<n>);`
442
443 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.
444
445 * `layer_off(<n>);`
446
447 This will turn off the layer `<n>`.
448
449 * `clear_keyboard();`
450
451 This will clear all mods and keys currently pressed.
452
453 * `clear_mods();`
454
455 This will clear all mods currently pressed.
456
457 * `clear_keyboard_but_mods();`
458
459 This will clear all keys besides the mods currently pressed.
460
461 * `update_tri_layer(layer_1, layer_2, layer_3);`
462
463 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).
464
465 #### Naming your macros
466
467 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:
468
469 ```
470 #define AUD_OFF M(6)
471 #define AUD_ON M(7)
472 #define MUS_OFF M(8)
473 #define MUS_ON M(9)
474 #define VC_IN M(10)
475 #define VC_DE M(11)
476 #define PLOVER M(12)
477 #define EXT_PLV M(13)
478 ```
479
480 As was done on the [Planck default keymap](/keyboards/planck/keymaps/default/keymap.c#L33-L40)
481
482 #### Timer functionality
483
484 It's possible to start timers and read values for time-specific events - here's an example:
485
486 ```c
487 static uint16_t key_timer;
488 key_timer = timer_read();
489 if (timer_elapsed(key_timer) < 100) {
490   // do something if less than 100ms have passed
491 } else {
492   // do something if 100ms or more have passed
493 }
494 ```
495
496 It's best to declare the `static uint16_t key_timer;` outside of the macro block (top of file, etc).
497
498 #### Example: Single-key copy/paste (hold to copy, tap to paste)
499
500 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?
501
502 Here's what you do:
503
504
505 ```
506 static uint16_t key_timer;
507
508 const macro_t *action_get_macro(keyrecord_t *record, uint8_t id, uint8_t opt)
509 {
510       switch(id) {
511         case 0: {
512             if (record->event.pressed) {
513                 key_timer = timer_read(); // if the key is being pressed, we start the timer.
514             }
515             else { // this means the key was just released, so we can figure out how long it was pressed for (tap or "held down").
516                 if (timer_elapsed(key_timer) > 150) { // 150 being 150ms, the threshhold we pick for counting something as a tap.
517                     return MACRO( D(LCTL), T(C), U(LCTL), END  );
518                 }
519                 else {
520                     return MACRO( D(LCTL), T(V), U(LCTL), END  );
521                 }
522             }
523             break;
524         }
525       }
526     return MACRO_NONE;
527 };
528 ```
529
530 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.
531
532 ## Additional keycode aliases for software-implemented layouts (Colemak, Dvorak, etc)
533
534 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:
535
536    #include <keymap_colemak.h>
537
538 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:
539
540  * `CM_*` for all of the Colemak-equivalent characters
541  * `DV_*` for all of the Dvorak-equivalent characters
542
543 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.
544
545 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`.
546
547 ## Additional language support
548
549 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).
550
551 ## Unicode support
552
553 You can currently send 4 hex digits with your OS-specific modifier key (RALT for OSX with the "Unicode Hex Input" layout) - this is currently limited to supporting one OS at a time, and requires a recompile for switching. 8 digit hex codes are being worked on. The keycode function is `UC(n)`, where *n* is a 4 digit hexidecimal. Enable from the Makefile.
554
555 ## Other firmware shortcut keycodes
556
557 * `RESET` - puts the MCU in DFU mode for flashing new firmware (with `make dfu`)
558 * `DEBUG` - the firmware into debug mode - you'll need hid_listen to see things
559 * `BL_ON` - turns the backlight on
560 * `BL_OFF` - turns the backlight off
561 * `BL_<n>` - sets the backlight to level *n*
562 * `BL_INC` - increments the backlight level by one
563 * `BL_DEC` - decrements the backlight level by one
564 * `BL_TOGG` - toggles the backlight
565 * `BL_STEP` - steps through the backlight levels
566
567 Enable the backlight from the Makefile.
568
569 # Custom Quantum functions
570
571 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.
572
573 ## `void martix_init_*(void)`
574
575 This function gets called when the matrix is initiated, and can contain start-up code for your keyboard/keymap.
576
577 ## `void matrix_scan_*(void)`
578
579 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.
580
581 ## `bool process_record_*(uint16_t keycode, keyrecord_t *record)`
582
583 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.
584
585 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.
586
587 The `record` variable contains infomation about the actual press:
588
589 ```
590 keyrecord_t record {
591   keyevent_t event {
592     keypos_t key {
593       uint8_t col
594       uint8_t row
595     }
596     bool     pressed
597     uint16_t time
598   }
599 }
600 ```
601
602 The conditional `if (record->event.pressed)` can tell if the key is being pressed or released, and you can execute code based on that.
603
604 ## `void led_set_*(uint8_t usb_led)`
605
606 This gets called whenever there is a state change on your host LEDs (eg caps lock, scroll lock, etc). The LEDs are defined as:
607
608 ```
609 #define USB_LED_NUM_LOCK                0
610 #define USB_LED_CAPS_LOCK               1
611 #define USB_LED_SCROLL_LOCK             2
612 #define USB_LED_COMPOSE                 3
613 #define USB_LED_KANA                    4
614 ```
615
616 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 one, otherwise turn it off.
617
618 # Modding your keyboard
619
620 ## Audio output from a speaker
621
622 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.
623
624 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:
625
626 ```
627 #include "audio.h"
628 ```
629
630 Then, lower down the file:
631
632 ```
633 float tone_startup[][2] = {
634     ED_NOTE(_E7 ),
635     E__NOTE(_CS7),
636     E__NOTE(_E6 ),
637     E__NOTE(_A6 ),
638     M__NOTE(_CS7, 20)
639 };
640 ```
641
642 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.
643
644 Then, we have this chunk:
645
646 ```
647 float tone_qwerty[][2]     = SONG(QWERTY_SOUND);
648 float tone_dvorak[][2]     = SONG(DVORAK_SOUND);
649 float tone_colemak[][2]    = SONG(COLEMAK_SOUND);
650 float tone_plover[][2]     = SONG(PLOVER_SOUND);
651 float tone_plover_gb[][2]  = SONG(PLOVER_GOODBYE_SOUND);
652
653 float music_scale[][2] = SONG(MUSIC_SCALE_SOUND);
654 float goodbye[][2] = SONG(GOODBYE_SOUND);
655 ```
656
657 Wherein we bind predefined songs (from [audio/song_list.h](/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.
658
659 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:
660
661 ```
662 PLAY_NOTE_ARRAY(tone_plover, false, 0); // Signature is: Song name, repeat, rest style
663 ```
664
665 This is inside one of the macros. So when that macro executes, your keyboard plays that particular chime.
666
667 "Rest style" in the method signature above (the last parameter) specifies if there's a rest (a moment of silence) between the notes.
668
669 ## MIDI functionalty
670
671 This is still a WIP, but check out `quantum/keymap_midi.c` to see what's happening. Enable from the Makefile.
672
673 ## Bluetooth functionality
674
675 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.
676
677 ## International Characters on Windows
678
679 [AutoHotkey](https://autohotkey.com) allows Windows users to create custom hotkeys among others.
680
681 The method does not require Unicode support in the keyboard itself but depends instead of AutoHotkey running in the background.
682
683 First you need to select a modifier combination that is not in use by any of your programs.
684 CtrlAltWin is not used very widely and should therefore be perfect for this.
685 There is a macro defined for a mod-tab combo `LCAG_T`.
686 Add this mod-tab combo to a key on your keyboard, e.g.: `LCAG_T(KC_TAB)`.
687 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.
688
689 In the default script of AutoHotkey you can define custom hotkeys.
690
691     <^<!<#a::Send, ä
692     <^<!<#<+a::Send, Ä
693
694 The hotkeys above are for the combination CtrlAltGui and CtrlAltGuiShift plus the letter a.
695 AutoHotkey inserts the Text right of `Send, ` when this combination is pressed.
696
697 ## RGB Under Glow Mod
698
699 ![Planck with RGB Underglow](https://raw.githubusercontent.com/yangliu/qmk_firmware/planck-rgb/keyboards/planck/keymaps/yang/planck-with-rgb-underglow.jpg)
700
701 Here is a quick demo on Youtube (with NPKC KC60) (https://www.youtube.com/watch?v=VKrpPAHlisY).
702
703 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.
704
705     RGBLIGHT_ENABLE = yes
706
707 Please note that the underglow is not compatible with audio output. So you cannot enable both of them at the same time.
708
709 Please add the following options into your config.h, and set them up according your hardware configuration. These settings are for the F4 by default:
710
711     #define ws2812_PORTREG  PORTF
712     #define ws2812_DDRREG   DDRF
713     #define ws2812_pin PF4
714     #define RGBLED_NUM 14     // Number of LEDs
715     #define RGBLIGHT_HUE_STEP 10
716     #define RGBLIGHT_SAT_STEP 17
717     #define RGBLIGHT_VAL_STEP 17
718
719 You'll need to edit `PORTF`, `DDRF`, and `PF4` on the first three lines to the port/pin you have your LED(s) wired to, eg for B3 change things to:
720
721     #define ws2812_PORTREG  PORTB
722     #define ws2812_DDRREG   DDRB
723     #define ws2812_pin PB3
724
725 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`
726
727 ### WS2812 Wiring
728
729 ![WS2812 Wiring](https://raw.githubusercontent.com/yangliu/qmk_firmware/planck-rgb/keyboards/planck/keymaps/yang/WS2812-wiring.jpg)
730
731 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.
732
733 ## Safety Considerations
734
735 You probably don't want to "brick" your keyboard, making it impossible
736 to rewrite firmware onto it.  Here are some of the parameters to show
737 what things are (and likely aren't) too risky.
738
739 - If a keyboard map does not include RESET, then, to get into DFU
740   mode, you will need to press the reset button on the PCB, which
741   requires unscrewing some bits.
742 - Messing with tmk_core / common files might make the keyboard
743   inoperable
744 - Too large a .hex file is trouble; `make dfu` will erase the block,
745   test the size (oops, wrong order!), which errors out, failing to
746   flash the keyboard
747 - DFU tools do /not/ allow you to write into the bootloader (unless
748   you throw in extra fruitsalad of options), so there is little risk
749   there.
750 - EEPROM has around a 100000 write cycle.  You shouldn't rewrite the
751   firmware repeatedly and continually; that'll burn the EEPROM
752   eventually.
753
754 # Porting your keyboard to QMK
755
756 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.
757
758 ## `/keyboards/<keyboard>/config.h`
759
760 The `USB Device descriptor parameter` block contains parameters are used to uniquely identify your keyboard, but they don't really matter to the machine.
761
762 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. 
763
764 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.
765
766 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.
767
768 `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. 
769
770 `BACKLIGHT_BREATHING` is a fancier backlight feature, and uses one of the timers.
771
772 `BACKLIGHT_LEVELS` is how many levels exist for your backlight - max is 15, and they are computed automatically from this number.
773
774 ## `/keyboards/<keyboard>/Makefile`
775
776 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`.
777
778 ```
779 # Boot Section Size in *bytes*
780 #   Teensy halfKay   512
781 #   Teensy++ halfKay 1024
782 #   Atmel DFU loader 4096
783 #   LUFA bootloader  4096
784 #   USBaspLoader     2048
785 OPT_DEFS += -DBOOTLOADER_SIZE=512
786 ```
787
788 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).
789
790 ## `/keyboards/<keyboard>/readme.md`
791
792 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>/.
793
794 ## `/keyboards/<keyboard>/<keyboard>.c`
795
796 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)
797
798 ## `/keyboards/<keyboard>/<keyboard>.h`
799
800 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:
801
802 ```
803 #define KEYMAP( \
804     k00, k01, k02, \
805       k10,  k11   \
806 ) \
807 { \
808     { k00, k01,   k02 }, \
809     { k10, KC_NO, k11 }, \
810 }
811 ```
812
813 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.