]> git.donarmstrong.com Git - qmk_firmware.git/blob - readme.md
Made rollover behavior for space cadet optional
[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 You can also choose between different rollover behaviors of the shift keys by defining:
313
314     #define DISABLE_SPACE_CADET_ROLLOVER
315
316 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.
317
318 The only other thing you're going to want to do is create a `Makefile` in your keymap directory and set the following:
319
320 ```
321 COMMAND_ENABLE   = no  # Commands for debug and configuration
322 ```
323
324 This is just to keep the keyboard from going into command mode when you hold both Shift keys at the same time.
325
326 ### The Leader key: A new kind of modifier
327
328 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.
329
330 That's what `KC_LEAD` does. Here's an example:
331
332 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.
333 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.
334 3. Within your `matrix_scan_user` function, do something like this:
335
336 ```
337 void matrix_scan_user(void) {
338   LEADER_DICTIONARY() {
339     leading = false;
340     leader_end();
341
342     SEQ_ONE_KEY(KC_F) {
343       register_code(KC_S);
344       unregister_code(KC_S);
345     }
346     SEQ_TWO_KEYS(KC_A, KC_S) {
347       register_code(KC_H);
348       unregister_code(KC_H);
349     }
350     SEQ_THREE_KEYS(KC_A, KC_S, KC_D) {
351       register_code(KC_LGUI);
352       register_code(KC_S);
353       unregister_code(KC_S);
354       unregister_code(KC_LGUI);
355     }
356   }
357 }
358 ```
359
360 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.
361
362 ### Temporarily setting the default layer
363
364 `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.
365
366 ### Prevent stuck modifiers
367
368 Consider the following scenario:
369
370 1. Layer 0 has a key defined as Shift.
371 2. The same key is defined on layer 1 as the letter A.
372 3. User presses Shift.
373 4. User switches to layer 1 for whatever reason.
374 5. User releases Shift, or rather the letter A.
375 6. User switches back to layer 0.
376
377 Shift was actually never released and is still considered pressed.
378
379 If such situation bothers you add this to your `config.h`:
380
381     #define PREVENT_STUCK_MODIFIERS
382
383 This option uses 5 bytes of memory per every 8 keys on the keyboard
384 rounded up (5 bits per key). For example on Planck (48 keys) it uses
385 (48/8)\*5 = 30 bytes.
386
387 ### Remember: These are just aliases
388
389 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).
390
391 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.
392
393 ## Macro shortcuts: Send a whole string when pressing just one key
394
395 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).
396
397 ```c
398 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.
399 {
400   switch(id) {
401     case 0: // this would trigger when you hit a key mapped as M(0)
402       if (record->event.pressed) {
403         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
404       }
405       break;
406   }
407   return MACRO_NONE;
408 };
409 ```
410 A macro can include the following commands:
411
412 * I() change interval of stroke in milliseconds.
413 * D() press key.
414 * U() release key.
415 * T() type key(press and release).
416 * W() wait (milliseconds).
417 * END end mark.
418
419 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.
420
421 Note: Using macros to have your keyboard send passwords for you is possible, but a bad idea.
422
423 ### Advanced macro functions
424
425 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:
426
427 * `record->event.pressed`
428
429 This is a boolean value that can be tested to see if the switch is being pressed or released. An example of this is
430
431 ```c
432 if (record->event.pressed) {
433   // on keydown
434 } else {
435   // on keyup
436 }
437 ```
438
439 * `register_code(<kc>);`
440
441 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`.
442
443 * `unregister_code(<kc>);`
444
445 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.
446
447 * `layer_on(<n>);`
448
449 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.
450
451 * `layer_off(<n>);`
452
453 This will turn off the layer `<n>`.
454
455 * `clear_keyboard();`
456
457 This will clear all mods and keys currently pressed.
458
459 * `clear_mods();`
460
461 This will clear all mods currently pressed.
462
463 * `clear_keyboard_but_mods();`
464
465 This will clear all keys besides the mods currently pressed.
466
467 * `update_tri_layer(layer_1, layer_2, layer_3);`
468
469 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).
470
471 #### Naming your macros
472
473 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:
474
475 ```
476 #define AUD_OFF M(6)
477 #define AUD_ON M(7)
478 #define MUS_OFF M(8)
479 #define MUS_ON M(9)
480 #define VC_IN M(10)
481 #define VC_DE M(11)
482 #define PLOVER M(12)
483 #define EXT_PLV M(13)
484 ```
485
486 As was done on the [Planck default keymap](/keyboards/planck/keymaps/default/keymap.c#L33-L40)
487
488 #### Timer functionality
489
490 It's possible to start timers and read values for time-specific events - here's an example:
491
492 ```c
493 static uint16_t key_timer;
494 key_timer = timer_read();
495 if (timer_elapsed(key_timer) < 100) {
496   // do something if less than 100ms have passed
497 } else {
498   // do something if 100ms or more have passed
499 }
500 ```
501
502 It's best to declare the `static uint16_t key_timer;` outside of the macro block (top of file, etc).
503
504 #### Example: Single-key copy/paste (hold to copy, tap to paste)
505
506 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?
507
508 Here's what you do:
509
510
511 ```
512 static uint16_t key_timer;
513
514 const macro_t *action_get_macro(keyrecord_t *record, uint8_t id, uint8_t opt)
515 {
516       switch(id) {
517         case 0: {
518             if (record->event.pressed) {
519                 key_timer = timer_read(); // if the key is being pressed, we start the timer.
520             }
521             else { // this means the key was just released, so we can figure out how long it was pressed for (tap or "held down").
522                 if (timer_elapsed(key_timer) > 150) { // 150 being 150ms, the threshhold we pick for counting something as a tap.
523                     return MACRO( D(LCTL), T(C), U(LCTL), END  );
524                 }
525                 else {
526                     return MACRO( D(LCTL), T(V), U(LCTL), END  );
527                 }
528             }
529             break;
530         }
531       }
532     return MACRO_NONE;
533 };
534 ```
535
536 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.
537
538 ## Additional keycode aliases for software-implemented layouts (Colemak, Dvorak, etc)
539
540 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:
541
542    #include <keymap_colemak.h>
543
544 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:
545
546  * `CM_*` for all of the Colemak-equivalent characters
547  * `DV_*` for all of the Dvorak-equivalent characters
548
549 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.
550
551 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`.
552
553 ## Additional language support
554
555 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).
556
557 ## Unicode support
558
559 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.
560
561 ## Other firmware shortcut keycodes
562
563 * `RESET` - puts the MCU in DFU mode for flashing new firmware (with `make dfu`)
564 * `DEBUG` - the firmware into debug mode - you'll need hid_listen to see things
565 * `BL_ON` - turns the backlight on
566 * `BL_OFF` - turns the backlight off
567 * `BL_<n>` - sets the backlight to level *n*
568 * `BL_INC` - increments the backlight level by one
569 * `BL_DEC` - decrements the backlight level by one
570 * `BL_TOGG` - toggles the backlight
571 * `BL_STEP` - steps through the backlight levels
572
573 Enable the backlight from the Makefile.
574
575 # Custom Quantum functions
576
577 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.
578
579 ## `void martix_init_*(void)`
580
581 This function gets called when the matrix is initiated, and can contain start-up code for your keyboard/keymap.
582
583 ## `void matrix_scan_*(void)`
584
585 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.
586
587 ## `bool process_record_*(uint16_t keycode, keyrecord_t *record)`
588
589 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.
590
591 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.
592
593 The `record` variable contains infomation about the actual press:
594
595 ```
596 keyrecord_t record {
597   keyevent_t event {
598     keypos_t key {
599       uint8_t col
600       uint8_t row
601     }
602     bool     pressed
603     uint16_t time
604   }
605 }
606 ```
607
608 The conditional `if (record->event.pressed)` can tell if the key is being pressed or released, and you can execute code based on that.
609
610 ## `void led_set_*(uint8_t usb_led)`
611
612 This gets called whenever there is a state change on your host LEDs (eg caps lock, scroll lock, etc). The LEDs are defined as:
613
614 ```
615 #define USB_LED_NUM_LOCK                0
616 #define USB_LED_CAPS_LOCK               1
617 #define USB_LED_SCROLL_LOCK             2
618 #define USB_LED_COMPOSE                 3
619 #define USB_LED_KANA                    4
620 ```
621
622 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.
623
624 # Modding your keyboard
625
626 ## Audio output from a speaker
627
628 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.
629
630 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:
631
632 ```
633 #include "audio.h"
634 ```
635
636 Then, lower down the file:
637
638 ```
639 float tone_startup[][2] = {
640     ED_NOTE(_E7 ),
641     E__NOTE(_CS7),
642     E__NOTE(_E6 ),
643     E__NOTE(_A6 ),
644     M__NOTE(_CS7, 20)
645 };
646 ```
647
648 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.
649
650 Then, we have this chunk:
651
652 ```
653 float tone_qwerty[][2]     = SONG(QWERTY_SOUND);
654 float tone_dvorak[][2]     = SONG(DVORAK_SOUND);
655 float tone_colemak[][2]    = SONG(COLEMAK_SOUND);
656 float tone_plover[][2]     = SONG(PLOVER_SOUND);
657 float tone_plover_gb[][2]  = SONG(PLOVER_GOODBYE_SOUND);
658
659 float music_scale[][2] = SONG(MUSIC_SCALE_SOUND);
660 float goodbye[][2] = SONG(GOODBYE_SOUND);
661 ```
662
663 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.
664
665 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:
666
667 ```
668 PLAY_NOTE_ARRAY(tone_plover, false, 0); // Signature is: Song name, repeat, rest style
669 ```
670
671 This is inside one of the macros. So when that macro executes, your keyboard plays that particular chime.
672
673 "Rest style" in the method signature above (the last parameter) specifies if there's a rest (a moment of silence) between the notes.
674
675 ## MIDI functionalty
676
677 This is still a WIP, but check out `quantum/keymap_midi.c` to see what's happening. Enable from the Makefile.
678
679 ## Bluetooth functionality
680
681 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.
682
683 ## International Characters on Windows
684
685 [AutoHotkey](https://autohotkey.com) allows Windows users to create custom hotkeys among others.
686
687 The method does not require Unicode support in the keyboard itself but depends instead of AutoHotkey running in the background.
688
689 First you need to select a modifier combination that is not in use by any of your programs.
690 CtrlAltWin is not used very widely and should therefore be perfect for this.
691 There is a macro defined for a mod-tab combo `LCAG_T`.
692 Add this mod-tab combo to a key on your keyboard, e.g.: `LCAG_T(KC_TAB)`.
693 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.
694
695 In the default script of AutoHotkey you can define custom hotkeys.
696
697     <^<!<#a::Send, ä
698     <^<!<#<+a::Send, Ä
699
700 The hotkeys above are for the combination CtrlAltGui and CtrlAltGuiShift plus the letter a.
701 AutoHotkey inserts the Text right of `Send, ` when this combination is pressed.
702
703 ## RGB Under Glow Mod
704
705 ![Planck with RGB Underglow](https://raw.githubusercontent.com/yangliu/qmk_firmware/planck-rgb/keyboards/planck/keymaps/yang/planck-with-rgb-underglow.jpg)
706
707 Here is a quick demo on Youtube (with NPKC KC60) (https://www.youtube.com/watch?v=VKrpPAHlisY).
708
709 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.
710
711     RGBLIGHT_ENABLE = yes
712
713 Please note that the underglow is not compatible with audio output. So you cannot enable both of them at the same time.
714
715 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:
716
717     #define ws2812_PORTREG  PORTF
718     #define ws2812_DDRREG   DDRF
719     #define ws2812_pin PF4
720     #define RGBLED_NUM 14     // Number of LEDs
721     #define RGBLIGHT_HUE_STEP 10
722     #define RGBLIGHT_SAT_STEP 17
723     #define RGBLIGHT_VAL_STEP 17
724
725 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:
726
727     #define ws2812_PORTREG  PORTB
728     #define ws2812_DDRREG   DDRB
729     #define ws2812_pin PB3
730
731 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`
732
733 ### WS2812 Wiring
734
735 ![WS2812 Wiring](https://raw.githubusercontent.com/yangliu/qmk_firmware/planck-rgb/keyboards/planck/keymaps/yang/WS2812-wiring.jpg)
736
737 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.
738
739 ## Safety Considerations
740
741 You probably don't want to "brick" your keyboard, making it impossible
742 to rewrite firmware onto it.  Here are some of the parameters to show
743 what things are (and likely aren't) too risky.
744
745 - If a keyboard map does not include RESET, then, to get into DFU
746   mode, you will need to press the reset button on the PCB, which
747   requires unscrewing some bits.
748 - Messing with tmk_core / common files might make the keyboard
749   inoperable
750 - Too large a .hex file is trouble; `make dfu` will erase the block,
751   test the size (oops, wrong order!), which errors out, failing to
752   flash the keyboard
753 - DFU tools do /not/ allow you to write into the bootloader (unless
754   you throw in extra fruitsalad of options), so there is little risk
755   there.
756 - EEPROM has around a 100000 write cycle.  You shouldn't rewrite the
757   firmware repeatedly and continually; that'll burn the EEPROM
758   eventually.
759
760 # Porting your keyboard to QMK
761
762 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.
763
764 ## `/keyboards/<keyboard>/config.h`
765
766 The `USB Device descriptor parameter` block contains parameters are used to uniquely identify your keyboard, but they don't really matter to the machine.
767
768 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. 
769
770 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.
771
772 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.
773
774 `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. 
775
776 `BACKLIGHT_BREATHING` is a fancier backlight feature, and uses one of the timers.
777
778 `BACKLIGHT_LEVELS` is how many levels exist for your backlight - max is 15, and they are computed automatically from this number.
779
780 ## `/keyboards/<keyboard>/Makefile`
781
782 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`.
783
784 ```
785 # Boot Section Size in *bytes*
786 #   Teensy halfKay   512
787 #   Teensy++ halfKay 1024
788 #   Atmel DFU loader 4096
789 #   LUFA bootloader  4096
790 #   USBaspLoader     2048
791 OPT_DEFS += -DBOOTLOADER_SIZE=512
792 ```
793
794 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).
795
796 ## `/keyboards/<keyboard>/readme.md`
797
798 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>/.
799
800 ## `/keyboards/<keyboard>/<keyboard>.c`
801
802 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)
803
804 ## `/keyboards/<keyboard>/<keyboard>.h`
805
806 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:
807
808 ```
809 #define KEYMAP( \
810     k00, k01, k02, \
811       k10,  k11   \
812 ) \
813 { \
814     { k00, k01,   k02 }, \
815     { k10, KC_NO, k11 }, \
816 }
817 ```
818
819 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.