]> git.donarmstrong.com Git - kiibohd-controller.git/blob - Scan/avr-capsense/scan_loop.c
Cap sense now functional! Alpha begins :D
[kiibohd-controller.git] / Scan / avr-capsense / scan_loop.c
1 /* Copyright (C) 2011-2013 by Joseph Makuch
2  * Additions by Jacob Alexander (2013)
3  *
4  * dfj, put whatever license here you want -HaaTa
5  */
6
7 // ----- Includes -----
8
9 // Compiler Includes
10 #include <Lib/ScanLib.h>
11
12 // Project Includes
13 #include <led.h>
14 #include <print.h>
15
16 // Local Includes
17 #include "scan_loop.h"
18
19
20
21 // ----- Defines -----
22
23 // TODO dfj defines...needs cleaning up and commenting...
24 #define LED_CONFIG      (DDRD |= (1<<6))
25 #define LED_ON          (PORTD &= ~(1<<6))
26 #define LED_OFF         (PORTD |= (1<<6))
27 #define CPU_PRESCALE(n) (CLKPR = 0x80, CLKPR = (n))
28
29 #define MAX_PRESS_DELTA_MV 470
30 #define THRESHOLD_MV (MAX_PRESS_DELTA_MV >> 1)
31 //(2560 / (0x3ff/2)) ~= 5
32 #define MV_PER_ADC 5
33 // 5
34
35 #define THRESHOLD (THRESHOLD_MV / MV_PER_ADC)
36
37 #define BUMP_DETECTION 0
38 #define BUMP_THRESHOLD 0x50
39 //((THRESHOLD) * 3)
40 #define BUMP_REST_US 1200
41
42 #define STROBE_SETTLE 1
43 #define MUX_SETTLE 1
44
45 #define HYST 1
46 #define HYST_T 0x10
47
48 #define TEST_KEY_STROBE (0x05)
49 #define TEST_KEY_MASK (1 << 0)
50
51 #define ADHSM 7
52
53 /** Whether to use all of D and C, vs using E0, E1 instead of D6, D7,
54  * or alternately all of D, and E0,E1 and C0,..5 */
55 //#define ALL_D_C
56 //#define SHORT_D
57 #define SHORT_C
58
59 // rough offset voltage: one diode drop, about 50mV = 0x3ff * 50/3560 = 20
60 //#define OFFSET_VOLTAGE 0x14
61 //#define OFFSET_VOLTAGE 0x28
62
63
64 #define RIGHT_JUSTIFY 0
65 #define LEFT_JUSTIFY (0xff)
66
67 // set left or right justification here:
68 #define JUSTIFY_ADC RIGHT_JUSTIFY
69
70 #define ADLAR_MASK (1 << ADLAR)
71 #ifdef JUSTIFY_ADC
72 #define ADLAR_BITS ((ADLAR_MASK) & (JUSTIFY_ADC))
73 #else // defaults to right justification.
74 #define ADLAR_BITS 0
75 #endif
76
77
78 // full muxmask
79 #define FULL_MUX_MASK ((1 << MUX0) | (1 << MUX1) | (1 << MUX2) | (1 << MUX3) | (1 << MUX4))
80
81 // F0-f7 pins only muxmask.
82 #define MUX_MASK ((1 << MUX0) | (1 << MUX1) | (1 << MUX2))
83
84 #define SET_MUX(X) ((ADMUX) = (((ADMUX) & ~(MUX_MASK)) | ((X) & (MUX_MASK))))
85 #define SET_FULL_MUX(X) ((ADMUX) = (((ADMUX) & ~(FULL_MUX_MASK)) | ((X) & (FULL_MUX_MASK))))
86
87 #define MUX_1_1 0x1e
88 #define MUX_GND 0x1f
89
90
91         // set ADC clock prescale
92 #define PRESCALE_MASK ((1 << ADPS0) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS2))
93 #define PRESCALE_SHIFT (ADPS0)
94 #define PRESCALE 3
95
96
97 #ifdef EXTENDED_STROBE
98
99 #define STROBE_LINES 18
100
101 #else
102
103 #define STROBE_LINES 16
104
105 #endif
106
107 #define STROBE_LINES_XSHIFT 4
108 #define STROBE_LINES_MASK 0x0f
109 #define MUXES_COUNT 8
110 #define MUXES_COUNT_XSHIFT 3
111 #define MUXES_MASK 0x7
112
113 #define WARMUP_LOOPS ( 1024 )
114
115 #define RECOVERY_US 2
116
117 #define SAMPLES 10
118
119
120 #define SAMPLE_OFFSET ((SAMPLES) - MUXES_COUNT)
121 //#define SAMPLE_OFFSET 9
122 #define STROBE_OFFSET 0
123
124 #define SAMPLE_CONTROL 3
125
126 //#define DEFAULT_KEY_BASE 0xc8
127 #define DEFAULT_KEY_BASE 0x95
128
129 #define KEY_COUNT ((STROBE_LINES) * (MUXES_COUNT))
130
131 #define LX2FX
132
133
134 #define RECOVERY_CONTROL 1
135
136 #define RECOVERY_SOURCE 0
137 #define RECOVERY_SINK 2
138 #define RECOVERY_MASK 0x03
139
140 #define ON 1
141 #define OFF 0
142
143
144 // mix in 1/4 of the current average to the running average. -> (@mux_mix = 2)
145 #define MUX_MIX 2
146
147
148 #define IDLE_COUNT_MASK 0xff
149 #define IDLE_COUNT_MAX (IDLE_COUNT_MASK + 1)
150 #define IDLE_COUNT_SHIFT 8
151
152 #define KEYS_AVERAGES_MIX 2
153
154
155 #ifdef ALL_D_C
156
157 #define D_MASK (0xff)
158 #define D_SHIFT 0
159
160 #define E_MASK (0x00)
161 #define E_SHIFT 0
162
163 #define C_MASK (0xff)
164 #define C_SHIFT 8
165
166 #else
167 #if defined(SHORT_D)
168
169 #define D_MASK (0x3f)
170 #define D_SHIFT 0
171
172 #define E_MASK (0x03)
173 #define E_SHIFT 6
174
175 #define C_MASK (0xff)
176 #define C_SHIFT 8
177
178 #else
179 #if defined(SHORT_C)
180
181 #define D_MASK (0xff)
182 #define D_SHIFT 0
183
184 #define E_MASK (0x03)
185 #define E_SHIFT 6
186
187 #define C_MASK (0xff)
188 #define C_SHIFT 8
189 #endif
190 #endif
191 #endif
192
193
194
195
196
197 // ----- Macros -----
198
199 // Make sure we haven't overflowed the buffer
200 #define bufferAdd(byte) \
201                 if ( KeyIndex_BufferUsed < KEYBOARD_BUFFER ) \
202                         KeyIndex_Buffer[KeyIndex_BufferUsed++] = byte
203
204
205 // TODO dfj macros...needs cleaning up and commenting...
206 #define STROBE_CASE(SC_CASE, SC_REG_A) case (SC_CASE): PORT##SC_REG_A = \
207         (( (PORT##SC_REG_A) & ~(1 << (SC_CASE - SC_REG_A##_SHIFT)) ) | (1 << (SC_CASE - SC_REG_A##_SHIFT)))
208
209 #define SET_MUX(X) ((ADMUX) = (((ADMUX) & ~(MUX_MASK)) | ((X) & (MUX_MASK))))
210 #define SET_FULL_MUX(X) ((ADMUX) = (((ADMUX) & ~(FULL_MUX_MASK)) | ((X) & (FULL_MUX_MASK))))
211
212
213
214
215
216 // ----- Variables -----
217
218 // Buffer used to inform the macro processing module which keys have been detected as pressed
219 volatile uint8_t KeyIndex_Buffer[KEYBOARD_BUFFER];
220 volatile uint8_t KeyIndex_BufferUsed;
221
222
223 // TODO dfj variables...needs cleaning up and commenting
224          uint8_t  blink = 0;
225 volatile uint16_t full_av = 0;
226
227 /**/ uint8_t ze_strober = 0;
228
229 uint16_t samples [SAMPLES];
230
231 //int16_t gsamples [SAMPLES];
232
233 int16_t adc_mux_averages[MUXES_COUNT];
234 int16_t adc_strobe_averages[STROBE_LINES];
235
236
237 uint8_t cur_keymap[STROBE_LINES];
238 // /**/ int8_t last_keymap[STROBE_LINES];
239 uint8_t usb_keymap[STROBE_LINES];
240 uint16_t keys_down=0;
241
242 uint8_t dirty;
243 uint8_t unstable;
244 uint8_t usb_dirty;
245
246 uint16_t threshold = 0x25; // HaaTa Hack -TODO
247 //uint16_t threshold = 0x16; // HaaTa Hack -TODO
248 //uint16_t threshold = THRESHOLD;
249 uint16_t tests = 0;
250
251 uint8_t col_a=0;
252 uint8_t col_b=0;
253 uint8_t col_c=0;
254
255 uint8_t column=0;
256
257
258 uint16_t keys_averages_acc[KEY_COUNT];
259 uint16_t keys_averages[KEY_COUNT];
260 uint16_t keys_averages_acc_count=0;
261
262 uint8_t full_samples[KEY_COUNT];
263
264 // 0x9f...f
265 // #define COUNT_MASK 0x9fff
266 // #define COUNT_HIGH_BIT (INT16_MIN)
267 // TODO: change this to 'booting', then count down.
268 uint16_t boot_count = 0;
269
270 uint16_t idle_count=0;
271 uint8_t idle = 1;
272
273 uint16_t count = 0;
274
275 uint8_t error = 0;
276 uint16_t error_data = 0;
277
278
279 int16_t mux_averages[MUXES_COUNT];
280 int16_t strobe_averages[STROBE_LINES];
281
282 uint8_t dump_count = 0;
283
284
285 //uint8_t column =0;
286 uint16_t db_delta = 0;
287 uint8_t db_sample = 0;
288 uint16_t db_threshold = 0;
289
290
291
292 // ----- Function Declarations -----
293
294 void dump    ( void );
295 void dumpkeys( void );
296
297 void recovery( uint8_t on );
298
299 int sampleColumn( uint8_t column );
300
301 void setup_ADC( void );
302
303 void strobe_w( uint8_t strobe_num );
304
305 uint8_t testColumn( uint8_t strobe );
306
307
308
309 // ----- Functions -----
310
311 // Initial setup for cap sense controller
312 inline void scan_setup()
313 {
314         // TODO dfj code...needs cleanup + commenting...
315         setup_ADC();
316
317         DDRC = C_MASK;
318         PORTC = 0;
319         DDRD = D_MASK;
320         PORTD = 0;
321         DDRE = E_MASK;
322         PORTE = 0 ;
323
324         //DDRC |= (1 << 6);
325         //PORTC &= ~(1<< 6);
326
327         //uint16_t strobe = 1;
328
329
330         // TODO all this code should probably be in scan_resetKeyboard
331         for (int i=0; i < STROBE_LINES; ++i) {
332                 cur_keymap[i] = 0;
333                 //last_keymap[i] = 0;
334                 usb_keymap[i] = 0;
335         }
336
337         for(int i=0; i < MUXES_COUNT; ++i) {
338                 adc_mux_averages[i] = 0x20; // experimentally determined.
339         }
340         for(int i=0; i < STROBE_LINES; ++i) {
341                 adc_strobe_averages[i] = 0x20; // yup.
342         }
343
344         for(int i=0; i < KEY_COUNT; ++i) {
345                 keys_averages[i] = DEFAULT_KEY_BASE;
346                 keys_averages_acc[i] = (DEFAULT_KEY_BASE);
347         }
348
349         /** warm things up a bit before we start collecting data, taking real samples. */
350         for(uint8_t i = 0; i < STROBE_LINES; ++i) {
351                 sampleColumn(i);
352         }
353
354
355         // Reset the keyboard before scanning, we might be in a wierd state
356         // Also sets the KeyIndex_BufferUsed to 0
357         scan_resetKeyboard();
358 }
359
360
361 // Main Detection Loop
362 // This is where the important stuff happens
363 inline uint8_t scan_loop()
364 {
365         // TODO dfj code...needs commenting + cleanup...
366         uint8_t strober = 0;
367         uint32_t full_av_acc = 0;
368
369         for (strober = 0; strober < STROBE_LINES; ++strober) {
370
371                 uint8_t tries;
372                 tries = 1;
373                 while (tries++ && sampleColumn(strober)) { tries &= 0x7; } // don't waste this one just because the last one was poop.
374                 column = testColumn(strober);
375
376                 idle |= column; // if column has any pressed keys, then we are not idle.
377
378                 if( column != cur_keymap[strober] && (boot_count >= WARMUP_LOOPS) ) {
379                         tests++;
380
381                         cur_keymap[strober] = column;
382                         usb_dirty = 1;
383                 }
384
385                 idle |= usb_dirty; // if any keys have changed inc. released, then we are not idle.
386
387                 if(error == 0x50) {
388                         error_data |= (((uint16_t)strober) << 12);
389                 }
390
391                 uint8_t strobe_line = strober << MUXES_COUNT_XSHIFT;
392                 for(int i=0; i<MUXES_COUNT; ++i) {
393                         // discard sketchy low bit, and meaningless high bits.
394                         uint8_t sample = samples[SAMPLE_OFFSET + i] >> 1;
395                         full_samples[strobe_line + i] = sample;
396                         keys_averages_acc[strobe_line + i] += sample;
397                 }
398                 keys_averages_acc_count++;
399
400                 strobe_averages[strober] = 0;
401                 for (uint8_t i = SAMPLE_OFFSET; i < (SAMPLE_OFFSET + MUXES_COUNT); ++i) {
402                         //samples[i] -= samples[i-SAMPLE_OFFSET]; // av; // + full_av); // -something.
403                         //samples[i] -= OFFSET_VOLTAGE; // moved to sampleColumn.
404
405                         full_av_acc += (samples[i]);
406 #ifdef COLLECT_STROBE_AVERAGES
407                         mux_averages[i - SAMPLE_OFFSET] += samples[i];
408                         strobe_averages[strober] += samples[i];
409 #endif
410                         //samples[i] -= (full_av - HYST_T);
411
412                         //++count;
413                 }
414
415 #ifdef COLLECT_STROBE_AVERAGES
416                 adc_strobe_averages[strober] += strobe_averages[strober] >> 3;
417                 adc_strobe_averages[strober] >>= 1;
418
419                 /** test if we went negative. */
420                 if ((adc_strobe_averages[strober] & 0xFF00) && (boot_count
421                                 >= WARMUP_LOOPS)) {
422                         error = 0xf; error_data = adc_strobe_averages[strober];
423                 }
424 #endif
425         } // for strober
426
427 #ifdef VERIFY_TEST_PAD
428         // verify test key is not down.
429         if((cur_keymap[TEST_KEY_STROBE] & TEST_KEY_MASK) ) {
430                 //count=0;
431                 error = 0x05;
432                 error_data = cur_keymap[TEST_KEY_STROBE] << 8;
433                 error_data += full_samples[TEST_KEY_STROBE * 8];
434                 //threshold++;
435         }
436 #endif
437
438 #ifdef COLLECT_STROBE_AVERAGES
439         // calc mux averages.
440         if (boot_count < WARMUP_LOOPS) {
441                 full_av += (full_av_acc >> (7));
442                 full_av >>= 1;
443                 //full_av = full_av_acc / count;
444                 full_av_acc = 0;
445
446                 for (int i=0; i < MUXES_COUNT; ++i) {
447 #define MUX_MIX 2 // mix in 1/4 of the current average to the running average. -> (@mux_mix = 2)
448                         adc_mux_averages[i] = (adc_mux_averages[i] << MUX_MIX) - adc_mux_averages[i];
449                         adc_mux_averages[i] += (mux_averages[i] >> 4);
450                         adc_mux_averages[i] >>= MUX_MIX;
451
452                         mux_averages[i] = 0;
453                 }
454         }
455 #endif
456
457 // av = (av << shift) - av + sample; av >>= shift
458 // e.g. 1 -> (av + sample) / 2 simple average of new and old
459 //      2 -> (3 * av + sample) / 4 i.e. 3:1 mix of old to new.
460 //      3 -> (7 * av + sample) / 8 i.e. 7:1 mix of old to new.
461 #define KEYS_AVERAGES_MIX_SHIFT 3
462
463         /** aggregate if booting, or if idle;
464          * else, if not booting, check for dirty USB.
465          * */
466
467         idle_count++;
468         idle_count &= IDLE_COUNT_MASK;
469
470         idle = idle && !keys_down;
471
472         if (boot_count < WARMUP_LOOPS) {
473                 error = 0x0C;
474                 error_data = boot_count;
475                 boot_count++;
476         } else { // count >= WARMUP_LOOPS
477                 if (usb_dirty) {
478                         for (int i=0; i < STROBE_LINES; ++i) {
479                                 usb_keymap[i] = cur_keymap[i];
480                         }
481
482                         dumpkeys();
483                         usb_dirty=0;
484                         memset(((void *)keys_averages_acc), 0, (size_t)(KEY_COUNT * sizeof (uint16_t)));
485                         keys_averages_acc_count = 0;
486                         idle_count = 0;
487                         idle = 0;
488                         _delay_us(100);
489                 }
490
491                 if (!idle_count) {
492                         if(idle) {
493                                 // aggregate
494                                 for (uint8_t i = 0; i < KEY_COUNT; ++i) {
495                                         uint16_t acc = keys_averages_acc[i] >> IDLE_COUNT_SHIFT;
496                                         uint32_t av = keys_averages[i];
497
498                                         av = (av << KEYS_AVERAGES_MIX_SHIFT) - av + acc;
499                                         av >>= KEYS_AVERAGES_MIX_SHIFT;
500
501                                         keys_averages[i] = av;
502                                         keys_averages_acc[i] = 0;
503                                 }
504                         }
505                         keys_averages_acc_count = 0;
506
507                         if(boot_count >= WARMUP_LOOPS) {
508                                 dump();
509                         }
510
511                         sampleColumn(0x0); // to resync us if we dumped a mess 'o text.
512                 }
513
514         }
515
516
517         // Return non-zero if macro and USB processing should be delayed
518         // Macro processing will always run if returning 0
519         // USB processing only happens once the USB send timer expires, if it has not, scan_loop will be called
520         //  after the macro processing has been completed
521         return 0;
522 }
523
524
525 // Reset Keyboard
526 void scan_resetKeyboard( void )
527 {
528         // Empty buffer, now that keyboard has been reset
529         KeyIndex_BufferUsed = 0;
530 }
531
532
533 // Send data to keyboard
534 // NOTE: Only used for converters, since the scan module shouldn't handle sending data in a controller
535 uint8_t scan_sendData( uint8_t dataPayload )
536 {
537         return 0;
538 }
539
540
541 // Reset/Hold keyboard
542 // NOTE: Only used for converters, not needed for full controllers
543 void scan_lockKeyboard( void )
544 {
545 }
546
547 // NOTE: Only used for converters, not needed for full controllers
548 void scan_unlockKeyboard( void )
549 {
550 }
551
552
553 // Signal KeyIndex_Buffer that it has been properly read
554 // NOTE: Only really required for implementing "tricks" in converters for odd protocols
555 void scan_finishedWithBuffer( uint8_t sentKeys )
556 {
557         // Convenient place to clear the KeyIndex_Buffer
558         KeyIndex_BufferUsed = 0;
559         return;
560 }
561
562
563 // Signal KeyIndex_Buffer that it has been properly read and sent out by the USB module
564 // NOTE: Only really required for implementing "tricks" in converters for odd protocols
565 void scan_finishedWithUSBBuffer( uint8_t sentKeys )
566 {
567         return;
568 }
569
570
571 void _delay_loop(uint8_t __count)
572 {
573         __asm__ volatile (
574                 "1: dec %0" "\n\t"
575                 "brne 1b"
576                 : "=r" (__count)
577                 : "0" (__count)
578         );
579 }
580
581
582 void setup_ADC (void) {
583         // disable adc digital pins.
584         DIDR1 |= (1 << AIN0D) | (1<<AIN1D); // set disable on pins 1,0.
585         //DIDR0 = 0xff; // disable all. (port F, usually). - testing w/o disable.
586         DDRF = 0x0;
587         PORTF = 0x0;
588         uint8_t mux = 0 & 0x1f; // 0 == first. // 0x1e = 1.1V ref.
589
590         // 0 = external aref 1,1 = 2.56V internal ref
591         uint8_t aref = ((1 << REFS1) | (1 << REFS0)) & ((1 << REFS1) | (1 << REFS0));
592 //      uint8_t adlar = 0xff & (1 << ADLAR); // 1 := left justify bits, 0 := right
593         uint8_t adate = (1 << ADATE) & (1 << ADATE); // trigger enable
594         uint8_t trig = 0 & ((1 << ADTS0) | (1 << ADTS1) | (1 << ADTS2)); // 0 = free running
595         // ps2, ps1 := /64 ( 2^6 ) ps2 := /16 (2^4), ps1 := 4, ps0 :=2, PS1,PS0 := 8 (2^8)
596         uint8_t prescale = ( ((PRESCALE) << PRESCALE_SHIFT) & PRESCALE_MASK ); // 001 == 2^1 == 2
597         uint8_t hispeed = (1 << ADHSM);
598         uint8_t en_mux = (1 << ACME);
599
600         //ADCSRA = (ADCSRA & ~PRESCALES) | ((1 << ADPS1) | (1 << ADPS2)); // 2, 1 := /64 ( 2^6 )
601         //ADCSRA = (ADCSRA & ~PRESCALES) | ((1 << ADPS0) | (1 << ADPS2)); // 2, 0 := /32 ( 2^5 )
602         //ADCSRA = (ADCSRA & ~PRESCALES) | ((1 << ADPS2)); // 2 := /16 ( 2^4 )
603
604         ADCSRA = (1 << ADEN) | prescale; // ADC enable
605
606         // select ref.
607         //ADMUX |= ((1 << REFS1) | (1 << REFS0)); // 2.56 V internal.
608         //ADMUX |= ((1 << REFS0) ); // Vcc with external cap.
609         //ADMUX &= ~((1 << REFS1) | (1 << REFS0)); // 0,0 : aref.
610         ADMUX = aref | mux | ADLAR_BITS;
611
612         // enable MUX
613         // ADCSRB |= (1 << ACME);       // enable
614         // ADCSRB &= ~(1 << ADEN); // ?
615
616         // select first mux.
617         //ADMUX = (ADMUX & ~MUXES); // start at 000 = ADC0
618
619         // clear adlar to left justify data
620         //ADMUX = ~();
621
622         // set adlar to right justify data
623         //ADMUX |= (1 << ADLAR);
624
625
626         // set free-running
627         ADCSRA |= adate; // trigger enable
628         ADCSRB  = en_mux | hispeed | trig | (ADCSRB & ~((1 << ADTS0) | (1 << ADTS1) | (1 << ADTS2))); // trigger select free running
629
630 //      ADCSRA |= (1 << ADATE); // tiggger enable
631
632         ADCSRA |= (1 << ADEN); // ADC enable
633         ADCSRA |= (1 << ADSC); // start conversions q
634 }
635
636
637 void recovery(uint8_t on) {
638         DDRB |= (1 << RECOVERY_CONTROL);
639
640         PORTB &= ~(1 << RECOVERY_SINK);    // SINK always zero
641         DDRB &= ~(1 << RECOVERY_SOURCE);  // SOURCE high imp
642
643         if(on) {
644                 // set strobes to sink to gnd.
645                 DDRC |= C_MASK;
646                 DDRD |= D_MASK;
647                 DDRE |= E_MASK;
648
649                 PORTC &= ~C_MASK;
650                 PORTD &= ~D_MASK;
651                 PORTE &= ~E_MASK;
652
653                 DDRB |= (1 << RECOVERY_SINK);   // SINK pull
654
655                 PORTB |= (1 << RECOVERY_CONTROL);
656
657                 PORTB |= (1 << RECOVERY_SOURCE); // SOURCE high
658                 DDRB |= (1 << RECOVERY_SOURCE);
659         } else {
660 //              _delay_loop(10);
661                 PORTB &= ~(1 << RECOVERY_CONTROL);
662
663                 DDRB &= ~(1 << RECOVERY_SOURCE);
664                 PORTB &= ~(1 << RECOVERY_SOURCE); // SOURCE low
665                 DDRB &= ~(1 << RECOVERY_SINK);  // SINK high-imp
666
667                 //DDRB &= ~(1 << RECOVERY_SINK);
668         }
669 }
670
671
672 void hold_sample(uint8_t on) {
673         if (!on) {
674                 PORTB |= (1 << SAMPLE_CONTROL);
675                 DDRB |= (1 << SAMPLE_CONTROL);
676         } else {
677                 DDRB |= (1 << SAMPLE_CONTROL);
678                 PORTB &= ~(1 << SAMPLE_CONTROL);
679         }
680 }
681
682
683 void strobe_w(uint8_t strobe_num) {
684
685         PORTC &= ~(C_MASK);
686         PORTD &= ~(D_MASK);
687         PORTE &= ~(E_MASK);
688
689 #ifdef SHORT_C
690         //strobe_num = 15 - strobe_num;
691 #endif
692         /*
693         printHex( strobe_num );
694         print(" ");
695         strobe_num = 9 - strobe_num;
696         printHex( strobe_num );
697         print("\n");
698         */
699
700         switch(strobe_num) {
701
702         // XXX Kishsaver strobe (note that D0, D1 are not used)
703         case 0: PORTD |= (1 << 0); break;
704         case 1: PORTD |= (1 << 1); break;
705         case 2: PORTD |= (1 << 2); break;
706         case 3: PORTD |= (1 << 3); break;
707         case 4: PORTD |= (1 << 4); break;
708         case 5: PORTD |= (1 << 5); break;
709
710         // TODO REMOVEME
711         case 6: PORTD |= (1 << 6); break;
712         case 7: PORTD |= (1 << 7); break;
713         case 8: PORTE |= (1 << 0); break;
714         case 9: PORTE |= (1 << 1); break;
715         //case 15: PORTC |= (1 << 5); break; // Test strobe on kishsaver
716
717 #if 0
718         // XXX Kishsaver strobe (note that D0, D1 are not used)
719         case 0: PORTD |= (1 << 2); break;
720         case 1: PORTD |= (1 << 3); break;
721         case 2: PORTD |= (1 << 4); break;
722         case 3: PORTD |= (1 << 5); break;
723
724         // TODO REMOVEME
725         case 4: PORTD |= (1 << 6); break;
726         case 5: PORTD |= (1 << 7); break;
727         case 6: PORTE |= (1 << 0); break;
728         case 7: PORTE |= (1 << 1); break;
729         case 15: PORTC |= (1 << 5); break; // Test strobe on kishsaver
730 #endif
731 /*
732 #ifdef ALL_D
733
734         case 6: PORTD |= (1 << 6); break;
735         case 7: PORTD |= (1 << 7); break;
736
737         case 8:  PORTC |= (1 << 0); break;
738         case 9:  PORTC |= (1 << 1); break;
739         case 10: PORTC |= (1 << 2); break;
740         case 11: PORTC |= (1 << 3); break;
741         case 12: PORTC |= (1 << 4); break;
742         case 13: PORTC |= (1 << 5); break;
743         case 14: PORTC |= (1 << 6); break;
744         case 15: PORTC |= (1 << 7); break;
745
746         case 16: PORTE |= (1 << 0); break;
747         case 17: PORTE |= (1 << 1); break;
748
749 #else
750 #ifdef SHORT_D
751
752         case 6: PORTE |= (1 << 0); break;
753         case 7: PORTE |= (1 << 1); break;
754
755         case 8:  PORTC |= (1 << 0); break;
756         case 9:  PORTC |= (1 << 1); break;
757         case 10: PORTC |= (1 << 2); break;
758         case 11: PORTC |= (1 << 3); break;
759         case 12: PORTC |= (1 << 4); break;
760         case 13: PORTC |= (1 << 5); break;
761         case 14: PORTC |= (1 << 6); break;
762         case 15: PORTC |= (1 << 7); break;
763
764 #else
765 #ifdef SHORT_C
766
767         case 6: PORTD |= (1 << 6); break;
768         case 7: PORTD |= (1 << 7); break;
769
770         case 8: PORTE |= (1 << 0); break;
771         case 9: PORTE |= (1 << 1); break;
772
773         case 10:  PORTC |= (1 << 0); break;
774         case 11:  PORTC |= (1 << 1); break;
775         case 12: PORTC |= (1 << 2); break;
776         case 13: PORTC |= (1 << 3); break;
777         case 14: PORTC |= (1 << 4); break;
778         case 15: PORTC |= (1 << 5); break;
779
780         case 16: PORTC |= (1 << 6); break;
781         case 17: PORTC |= (1 << 7); break;
782
783 #endif
784 #endif
785 #endif
786 */
787
788         default:
789                 break;
790         }
791
792
793 #if 0 // New code from dfj -> still needs redoing for kishsaver and autodetection of strobes
794 #ifdef SHORT_C
795         strobe_num = 15 - strobe_num;
796 #endif
797
798 #ifdef SINGLE_COLUMN_TEST
799         strobe_num = 5;
800 #endif
801
802         switch(strobe_num) {
803
804         case 0: PORTD |= (1 << 0); DDRD &= ~(1 << 0); break;
805         case 1: PORTD |= (1 << 1); DDRD &= ~(1 << 1); break;
806         case 2: PORTD |= (1 << 2); DDRD &= ~(1 << 2); break;
807         case 3: PORTD |= (1 << 3); DDRD &= ~(1 << 3); break;
808         case 4: PORTD |= (1 << 4); DDRD &= ~(1 << 4); break;
809         case 5: PORTD |= (1 << 5); DDRD &= ~(1 << 5); break;
810
811 #ifdef ALL_D
812
813         case 6: PORTD |= (1 << 6); break;
814         case 7: PORTD |= (1 << 7); break;
815
816         case 8:  PORTC |= (1 << 0); break;
817         case 9:  PORTC |= (1 << 1); break;
818         case 10: PORTC |= (1 << 2); break;
819         case 11: PORTC |= (1 << 3); break;
820         case 12: PORTC |= (1 << 4); break;
821         case 13: PORTC |= (1 << 5); break;
822         case 14: PORTC |= (1 << 6); break;
823         case 15: PORTC |= (1 << 7); break;
824
825         case 16: PORTE |= (1 << 0); break;
826         case 17: PORTE |= (1 << 1); break;
827
828 #else
829 #ifdef SHORT_D
830
831         case 6: PORTE |= (1 << 0); break;
832         case 7: PORTE |= (1 << 1); break;
833
834         case 8:  PORTC |= (1 << 0); break;
835         case 9:  PORTC |= (1 << 1); break;
836         case 10: PORTC |= (1 << 2); break;
837         case 11: PORTC |= (1 << 3); break;
838         case 12: PORTC |= (1 << 4); break;
839         case 13: PORTC |= (1 << 5); break;
840         case 14: PORTC |= (1 << 6); break;
841         case 15: PORTC |= (1 << 7); break;
842
843 #else
844 #ifdef SHORT_C
845
846         case 6: PORTD |= (1 << 6); DDRD &= ~(1 << 6); break;
847         case 7: PORTD |= (1 << 7); DDRD &= ~(1 << 7); break;
848
849         case 8: PORTE |= (1 << 0); DDRE &= ~(1 << 0); break;
850         case 9: PORTE |= (1 << 1); DDRE &= ~(1 << 1); break;
851
852         case 10:  PORTC |= (1 << 0); DDRC &= ~(1 << 0); break;
853         case 11:  PORTC |= (1 << 1); DDRC &= ~(1 << 1); break;
854         case 12: PORTC |= (1 << 2); DDRC &= ~(1 << 2); break;
855         case 13: PORTC |= (1 << 3); DDRC &= ~(1 << 3); break;
856         case 14: PORTC |= (1 << 4); DDRC &= ~(1 << 4); break;
857         case 15: PORTC |= (1 << 5); DDRC &= ~(1 << 5); break;
858
859         case 16: PORTC |= (1 << 6); DDRC &= ~(1 << 6); break;
860         case 17: PORTC |= (1 << 7); DDRC &= ~(1 << 7); break;
861
862 #endif
863 #endif
864 #endif
865
866         default:
867                 break;
868         }
869
870 #endif
871
872
873 }
874
875
876 inline uint16_t getADC() {
877         ADCSRA |= (1 << ADIF); // clear int flag by writing 1.
878         //wait for last read to complete.
879         while (! (ADCSRA & (1 << ADIF)));
880         return ADC; // return sample
881 }
882
883
884 int sampleColumn_8x(uint8_t column, uint16_t * buffer) {
885         // ensure all probe lines are driven low, and chill for recovery delay.
886         uint16_t sample;
887
888         ADCSRA |= (1 << ADEN) | (1 << ADSC); // enable and start conversions
889
890         // sync up with adc clock:
891         //sample = getADC();
892
893         PORTC &= ~C_MASK;
894         PORTD &= ~D_MASK;
895         PORTE &= ~E_MASK;
896
897         PORTF = 0;
898         DDRF = 0;
899
900         recovery(OFF);
901         strobe_w(column);
902
903         hold_sample(OFF);
904         SET_FULL_MUX(0);
905         for(uint8_t i=0; i < STROBE_SETTLE; ++i) {
906                 sample = getADC();
907         }
908         hold_sample(ON);
909
910 #undef MUX_SETTLE
911
912 #if (MUX_SETTLE)
913         for(uint8_t mux=0; mux < 8; ++mux) {
914
915                 SET_FULL_MUX(mux); // our sample will use this
916                 // wait for mux to settle.
917                 for(uint8_t i=0; i < MUX_SETTLE; ++i) {
918                         sample = getADC();
919                 }
920
921
922                 // retrieve current read.
923                 buffer[mux] = getADC();// - OFFSET_VOLTAGE;
924
925         }
926 #else
927         uint8_t mux=0;
928         SET_FULL_MUX(mux);
929         sample = getADC(); // throw away; unknown mux.
930         do {
931                 SET_FULL_MUX(mux + 1); // our *next* sample will use this
932
933                 // retrieve current read.
934                 buffer[mux] = getADC();// - OFFSET_VOLTAGE;
935                 mux++;
936
937         } while (mux < 8);
938
939 #endif
940         hold_sample(OFF);
941         recovery(ON);
942
943         // turn off adc.
944         ADCSRA &= ~(1 << ADEN);
945
946         // pull all columns' strobe-lines low.
947         DDRC |= C_MASK;
948         DDRD |= D_MASK;
949         DDRE |= E_MASK;
950
951         PORTC &= ~C_MASK;
952         PORTD &= ~D_MASK;
953         PORTE &= ~E_MASK;
954
955         return 0;
956 }
957
958
959 int sampleColumn(uint8_t column) {
960         int rval = 0;
961
962         rval = sampleColumn_8x(column, samples+SAMPLE_OFFSET);
963
964 #if (BUMP_DETECTION)
965         for(uint8_t i=0; i<8; ++i) {
966                 if(samples[SAMPLE_OFFSET + i] - adc_mux_averages[i] > BUMP_THRESHOLD) {
967                         // was a hump
968
969                         _delay_us(BUMP_REST_US);
970                         rval++;
971                         error = 0x50;
972                         error_data = samples[SAMPLE_OFFSET +i]; //  | ((uint16_t)i << 8);
973                         return rval;
974                 }
975         }
976 #endif
977
978         return rval;
979 }
980
981
982 uint8_t testColumn(uint8_t strobe)
983 {
984         uint8_t column = 0;
985         uint8_t bit = 1;
986         for (uint8_t i = 0; i < MUXES_COUNT; ++i)
987         {
988                 uint16_t delta = keys_averages[(strobe << MUXES_COUNT_XSHIFT) + i];
989
990                 if ((db_sample = samples[SAMPLE_OFFSET + i] >> 1) > (db_threshold = threshold) + (db_delta = delta))
991                 {
992                         column |= bit;
993                 }
994
995 #ifdef THRESHOLD_VERIFICATION
996                 if ( db_sample > 0xA0 )
997                 {
998                         printHex( db_sample );
999                         print(" : ");
1000                         printHex( db_threshold );
1001                         print(" : ");
1002                         printHex( db_delta );
1003                         print(" :: ");
1004                         printHex( column );
1005                         print(" : ");
1006                         printHex( strobe );
1007                         print(NL);
1008                 }
1009 #endif
1010
1011                 bit <<= 1;
1012         }
1013         return column;
1014 }
1015
1016
1017 void dumpkeys(void) {
1018         //print(" \n");
1019         if(error) {
1020                 /*
1021                 if (count >= WARMUP_LOOPS && error) {
1022                         dump();
1023                 }
1024                 */
1025
1026                 // Key scan debug
1027                 for (uint8_t i=0; i < STROBE_LINES; ++i) {
1028                                 printHex(usb_keymap[i]);
1029                                 print(" ");
1030                 }
1031
1032                 print(" : ");
1033                 printHex(error);
1034                 error = 0;
1035                 print(" : ");
1036                 printHex(error_data);
1037                 error_data = 0;
1038                 print(" : " NL);
1039         }
1040
1041         // XXX Will be cleaned up eventually, but this will do for now :P -HaaTa
1042         for (uint8_t i=0; i < STROBE_LINES; ++i) {
1043                 for(uint8_t j=0; j<MUXES_COUNT; ++j) {
1044                         if ( usb_keymap[i] & (1 << j) ) {
1045                                 uint8_t key = (i << MUXES_COUNT_XSHIFT) + j;
1046
1047                                 // Add to the Macro processing buffer
1048                                 // Automatically handles converting to a USB code and sending off to the PC
1049                                 //bufferAdd( key );
1050
1051                                 if(usb_dirty)
1052                                 {
1053                                         printHex( key );
1054                                         print("\n");
1055                                 }
1056                         }
1057                 }
1058         }
1059         //if(usb_dirty) print("\n");
1060         usb_keyboard_send();
1061 }
1062
1063
1064 void dump(void) {
1065
1066 //#define DEBUG_FULL_SAMPLES_AVERAGES
1067 #ifdef DEBUG_FULL_SAMPLES_AVERAGES
1068         if(!dump_count) {  // we don't want to debug-out during the measurements.
1069
1070                 // Averages currently set per key
1071                 for(int i =0; i< KEY_COUNT; ++i) {
1072                         if(!(i & 0x0f)) {
1073                                 print("\n");
1074                         } else if (!(i & 0x07)) {
1075                                 print("  ");
1076                         }
1077                         print(" ");
1078                         printHex (keys_averages[i]);
1079                 }
1080
1081                 print("\n");
1082
1083                 // Previously read full ADC scans?
1084                 for(int i =0; i< KEY_COUNT; ++i) {
1085                         if(!(i & 0x0f)) {
1086                                 print("\n");
1087                         } else if (!(i & 0x07)) {
1088                                 print("  ");
1089                         }
1090                         print(" ");
1091                         printHex(full_samples[i]);
1092                 }
1093         }
1094 #endif
1095
1096 #ifdef DEBUG_STROBE_SAMPLES_AVERAGES
1097         // Per strobe information
1098         uint8_t cur_strober = ze_strober;
1099         print("\n");
1100
1101         printHex(cur_strober);
1102
1103         // Previously read ADC scans on current strobe
1104         print(" :");
1105         for (uint8_t i=0; i < MUXES_COUNT; ++i) {
1106                 print(" ");
1107                 printHex(full_samples[(cur_strober << MUXES_COUNT_XSHIFT) + i]);
1108         }
1109
1110         // Averages current set on current strobe
1111         print(" :");
1112
1113         for (uint8_t i=0; i < MUXES_COUNT; ++i) {
1114                 print(" ");
1115                 printHex(keys_averages[(cur_strober << MUXES_COUNT_XSHIFT) + i]);
1116         }
1117
1118 #endif
1119
1120 //#define DEBUG_DELTA_SAMPLE_THRESHOLD
1121 #ifdef DEBUG_DELTA_SAMPLE_THRESHOLD
1122         print("\n");
1123         //uint16_t db_delta = 0;
1124         //uint16_t db_sample = 0;
1125         //uint16_t db_threshold = 0;
1126         printHex( db_delta );
1127         print(" ");
1128         printHex( db_sample );
1129         print(" ");
1130         printHex( db_threshold );
1131         print(" ");
1132         printHex( column );
1133 #endif
1134
1135 //#define DEBUG_USB_KEYMAP
1136 #ifdef DEBUG_USB_KEYMAP
1137         print("\n      ");
1138
1139         // Current keymap values
1140         for (uint8_t i=0; i < STROBE_LINES; ++i) {
1141                 printHex(cur_keymap[i]);
1142                 print(" ");
1143         }
1144 #endif
1145
1146         ze_strober++;
1147         ze_strober &= 0xf;
1148
1149         dump_count++;
1150         dump_count &= 0x0f;
1151 }
1152