]> git.donarmstrong.com Git - qmk_firmware.git/blobdiff - quantum/quantum.c
Sendstring LUT improvements (#5727)
[qmk_firmware.git] / quantum / quantum.c
index 7a632d709a5720e6faec91ac63997987a99b52f6..31dfa60cd61603a641aa4aaa4706eaffbdf8959f 100644 (file)
  */
 
 #include "quantum.h"
+
+#if !defined(RGBLIGHT_ENABLE) && !defined(RGB_MATRIX_ENABLE)
+       #include "rgb.h"
+#endif
+
 #ifdef PROTOCOL_LUFA
 #include "outputselect.h"
 #endif
 
-#ifndef TAPPING_TERM
-#define TAPPING_TERM 200
+#ifndef BREATHING_PERIOD
+#define BREATHING_PERIOD 6
 #endif
 
 #include "backlight.h"
@@ -30,6 +35,26 @@ extern backlight_config_t backlight_config;
 #include "fauxclicky.h"
 #endif
 
+#ifdef API_ENABLE
+#include "api.h"
+#endif
+
+#ifdef MIDI_ENABLE
+#include "process_midi.h"
+#endif
+
+#ifdef VELOCIKEY_ENABLE
+#include "velocikey.h"
+#endif
+
+#ifdef HAPTIC_ENABLE
+    #include "haptic.h"
+#endif
+
+#ifdef ENCODER_ENABLE
+#include "encoder.h"
+#endif
+
 #ifdef AUDIO_ENABLE
   #ifndef GOODBYE_SONG
     #define GOODBYE_SONG SONG(GOODBYE_SOUND)
@@ -115,6 +140,14 @@ void unregister_code16 (uint16_t code) {
   }
 }
 
+void tap_code16(uint16_t code) {
+  register_code16(code);
+  #if TAP_CODE_DELAY > 0
+    wait_ms(TAP_CODE_DELAY);
+  #endif
+  unregister_code16(code);
+}
+
 __attribute__ ((weak))
 bool process_action_kb(keyrecord_t *record) {
   return true;
@@ -132,56 +165,71 @@ bool process_record_user(uint16_t keycode, keyrecord_t *record) {
 
 void reset_keyboard(void) {
   clear_keyboard();
-#if defined(AUDIO_ENABLE) || (defined(MIDI_ENABLE) && defined(MIDI_ENABLE_BASIC))
-  music_all_notes_off();
+#if defined(MIDI_ENABLE) && defined(MIDI_BASIC)
+  process_midi_all_notes_off();
+#endif
+#ifdef AUDIO_ENABLE
+  #ifndef NO_MUSIC_MODE
+    music_all_notes_off();
+  #endif
   uint16_t timer_start = timer_read();
   PLAY_SONG(goodbye_song);
   shutdown_user();
-  while(timer_elapsed(timer_start) < 250) 
+  while(timer_elapsed(timer_start) < 250)
     wait_ms(1);
   stop_all_notes();
 #else
+  shutdown_user();
   wait_ms(250);
 #endif
-#ifdef CATERINA_BOOTLOADER
+#ifdef HAPTIC_ENABLE
+  haptic_shutdown();
+#endif
+// this is also done later in bootloader.c - not sure if it's neccesary here
+#ifdef BOOTLOADER_CATERINA
   *(uint16_t *)0x0800 = 0x7777; // these two are a-star-specific
 #endif
   bootloader_jump();
 }
 
-// Shift / paren setup
+/* true if the last press of GRAVE_ESC was shifted (i.e. GUI or SHIFT were pressed), false otherwise.
+ * Used to ensure that the correct keycode is released if the key is released.
+ */
+static bool grave_esc_was_shifted = false;
 
-#ifndef LSPO_KEY
-  #define LSPO_KEY KC_9
-#endif
-#ifndef RSPC_KEY
-  #define RSPC_KEY KC_0
-#endif
+/* Convert record into usable keycode via the contained event. */
+uint16_t get_record_keycode(keyrecord_t *record) {
+  return get_event_keycode(record->event);
+}
 
-static bool shift_interrupted[2] = {0, 0};
-static uint16_t scs_timer[2] = {0, 0};
 
-bool process_record_quantum(keyrecord_t *record) {
-
-  /* This gets the keycode from the key pressed */
-  keypos_t key = record->event.key;
-  uint16_t keycode;
+/* Convert event into usable keycode. Checks the layer cache to ensure that it
+ * retains the correct keycode after a layer change, if the key is still pressed.
+ */
+uint16_t get_event_keycode(keyevent_t event) {
 
-  #if !defined(NO_ACTION_LAYER) && defined(PREVENT_STUCK_MODIFIERS)
+  #if !defined(NO_ACTION_LAYER) && !defined(STRICT_LAYER_RELEASE)
     /* TODO: Use store_or_get_action() or a similar function. */
     if (!disable_action_cache) {
       uint8_t layer;
 
-      if (record->event.pressed) {
-        layer = layer_switch_get_layer(key);
-        update_source_layers_cache(key, layer);
+      if (event.pressed) {
+        layer = layer_switch_get_layer(event.key);
+        update_source_layers_cache(event.key, layer);
       } else {
-        layer = read_source_layers_cache(key);
+        layer = read_source_layers_cache(event.key);
       }
-      keycode = keymap_key_to_keycode(layer, key);
+      return keymap_key_to_keycode(layer, event.key);
     } else
   #endif
-    keycode = keymap_key_to_keycode(layer_switch_get_layer(key), key);
+    return keymap_key_to_keycode(layer_switch_get_layer(event.key), event.key);
+}
+
+/* Main keycode processing function. Hands off handling to other functions,
+ * then processes internal Quantum keycodes, then processes ACTIONs.
+ */
+bool process_record_quantum(keyrecord_t *record) {
+    uint16_t keycode = get_record_keycode(record);
 
     // This is how you use actions here
     // if (keycode == KC_LEAD) {
@@ -191,10 +239,27 @@ bool process_record_quantum(keyrecord_t *record) {
     //   return false;
     // }
 
+  #ifdef VELOCIKEY_ENABLE
+    if (velocikey_enabled() && record->event.pressed) { velocikey_accelerate(); }
+  #endif
+
+  #ifdef TAP_DANCE_ENABLE
+    preprocess_tap_dance(keycode, record);
+  #endif
+
   if (!(
   #if defined(KEY_LOCK_ENABLE)
     // Must run first to be able to mask key_up events.
     process_key_lock(&keycode, record) &&
+  #endif
+  #if defined(AUDIO_ENABLE) && defined(AUDIO_CLICKY)
+    process_clicky(keycode, record) &&
+  #endif //AUDIO_CLICKY
+  #ifdef HAPTIC_ENABLE
+    process_haptic(keycode, record) &&
+  #endif //HAPTIC_ENABLE
+  #if defined(RGB_MATRIX_ENABLE)
+    process_rgb_matrix(keycode, record) &&
   #endif
     process_record_kb(keycode, record) &&
   #if defined(MIDI_ENABLE) && defined(MIDI_ADVANCED)
@@ -206,32 +271,32 @@ bool process_record_quantum(keyrecord_t *record) {
   #ifdef STENO_ENABLE
     process_steno(keycode, record) &&
   #endif
-  #if defined(AUDIO_ENABLE) || (defined(MIDI_ENABLE) && defined(MIDI_BASIC))
+  #if (defined(AUDIO_ENABLE) || (defined(MIDI_ENABLE) && defined(MIDI_BASIC))) && !defined(NO_MUSIC_MODE)
     process_music(keycode, record) &&
   #endif
   #ifdef TAP_DANCE_ENABLE
     process_tap_dance(keycode, record) &&
   #endif
-  #ifndef DISABLE_LEADER
-    process_leader(keycode, record) &&
+  #if defined(UNICODE_ENABLE) || defined(UNICODEMAP_ENABLE) || defined(UCIS_ENABLE)
+    process_unicode_common(keycode, record) &&
   #endif
-  #ifndef DISABLE_CHORDING
-    process_chording(keycode, record) &&
+  #ifdef LEADER_ENABLE
+    process_leader(keycode, record) &&
   #endif
   #ifdef COMBO_ENABLE
     process_combo(keycode, record) &&
   #endif
-  #ifdef UNICODE_ENABLE
-    process_unicode(keycode, record) &&
-  #endif
-  #ifdef UCIS_ENABLE
-    process_ucis(keycode, record) &&
-  #endif
   #ifdef PRINTING_ENABLE
     process_printer(keycode, record) &&
   #endif
-  #ifdef UNICODEMAP_ENABLE
-    process_unicode_map(keycode, record) &&
+  #ifdef AUTO_SHIFT_ENABLE
+    process_auto_shift(keycode, record) &&
+  #endif
+  #ifdef TERMINAL_ENABLE
+    process_terminal(keycode, record) &&
+  #endif
+  #ifdef SPACE_CADET_ENABLE
+    process_space_cadet(keycode, record) &&
   #endif
       true)) {
     return false;
@@ -244,105 +309,258 @@ bool process_record_quantum(keyrecord_t *record) {
       if (record->event.pressed) {
         reset_keyboard();
       }
-         return false;
-      break;
+    return false;
     case DEBUG:
       if (record->event.pressed) {
-          print("\nDEBUG: enabled.\n");
-          debug_enable = true;
+        debug_enable ^= 1;
+        if (debug_enable) {
+          print("DEBUG: enabled.\n");
+        } else {
+          print("DEBUG: disabled.\n");
+        }
       }
-         return false;
-      break;
+    return false;
+    case EEPROM_RESET:
+      if (record->event.pressed) {
+          eeconfig_init();
+      }
+    return false;
   #ifdef FAUXCLICKY_ENABLE
   case FC_TOG:
     if (record->event.pressed) {
       FAUXCLICKY_TOGGLE;
     }
     return false;
-    break;
   case FC_ON:
     if (record->event.pressed) {
       FAUXCLICKY_ON;
     }
     return false;
-    break;
   case FC_OFF:
     if (record->event.pressed) {
       FAUXCLICKY_OFF;
     }
     return false;
-    break;
   #endif
-       #ifdef RGBLIGHT_ENABLE
-       case RGB_TOG:
-               if (record->event.pressed) {
-                       rgblight_toggle();
+  #if defined(RGBLIGHT_ENABLE) || defined(RGB_MATRIX_ENABLE)
+  case RGB_TOG:
+    // Split keyboards need to trigger on key-up for edge-case issue
+    #ifndef SPLIT_KEYBOARD
+    if (record->event.pressed) {
+    #else
+    if (!record->event.pressed) {
+    #endif
+      rgblight_toggle();
+    }
+    return false;
+  case RGB_MODE_FORWARD:
+    if (record->event.pressed) {
+      uint8_t shifted = get_mods() & (MOD_BIT(KC_LSHIFT)|MOD_BIT(KC_RSHIFT));
+      if(shifted) {
+        rgblight_step_reverse();
       }
-         return false;
-      break;
-       case RGB_MOD:
-               if (record->event.pressed) {
-                       rgblight_step();
+      else {
+        rgblight_step();
       }
-         return false;
-      break;
-       case RGB_HUI:
-               if (record->event.pressed) {
-                       rgblight_increase_hue();
+    }
+    return false;
+  case RGB_MODE_REVERSE:
+    if (record->event.pressed) {
+      uint8_t shifted = get_mods() & (MOD_BIT(KC_LSHIFT)|MOD_BIT(KC_RSHIFT));
+      if(shifted) {
+        rgblight_step();
       }
-         return false;
-      break;
-       case RGB_HUD:
-               if (record->event.pressed) {
-                       rgblight_decrease_hue();
+      else {
+        rgblight_step_reverse();
       }
-         return false;
-      break;
-       case RGB_SAI:
-               if (record->event.pressed) {
-                       rgblight_increase_sat();
+    }
+    return false;
+  case RGB_HUI:
+    // Split keyboards need to trigger on key-up for edge-case issue
+    #ifndef SPLIT_KEYBOARD
+    if (record->event.pressed) {
+    #else
+    if (!record->event.pressed) {
+    #endif
+      rgblight_increase_hue();
+    }
+    return false;
+  case RGB_HUD:
+    // Split keyboards need to trigger on key-up for edge-case issue
+    #ifndef SPLIT_KEYBOARD
+    if (record->event.pressed) {
+    #else
+    if (!record->event.pressed) {
+    #endif
+      rgblight_decrease_hue();
+    }
+    return false;
+  case RGB_SAI:
+    // Split keyboards need to trigger on key-up for edge-case issue
+    #ifndef SPLIT_KEYBOARD
+    if (record->event.pressed) {
+    #else
+    if (!record->event.pressed) {
+    #endif
+      rgblight_increase_sat();
+    }
+    return false;
+  case RGB_SAD:
+    // Split keyboards need to trigger on key-up for edge-case issue
+    #ifndef SPLIT_KEYBOARD
+    if (record->event.pressed) {
+    #else
+    if (!record->event.pressed) {
+    #endif
+      rgblight_decrease_sat();
+    }
+    return false;
+  case RGB_VAI:
+    // Split keyboards need to trigger on key-up for edge-case issue
+    #ifndef SPLIT_KEYBOARD
+    if (record->event.pressed) {
+    #else
+    if (!record->event.pressed) {
+    #endif
+      rgblight_increase_val();
+    }
+    return false;
+  case RGB_VAD:
+    // Split keyboards need to trigger on key-up for edge-case issue
+    #ifndef SPLIT_KEYBOARD
+    if (record->event.pressed) {
+    #else
+    if (!record->event.pressed) {
+    #endif
+      rgblight_decrease_val();
+    }
+    return false;
+  case RGB_SPI:
+    if (record->event.pressed) {
+      rgblight_increase_speed();
+    }
+    return false;
+  case RGB_SPD:
+    if (record->event.pressed) {
+      rgblight_decrease_speed();
+    }
+    return false;
+  case RGB_MODE_PLAIN:
+    if (record->event.pressed) {
+      rgblight_mode(RGBLIGHT_MODE_STATIC_LIGHT);
+    }
+    return false;
+  case RGB_MODE_BREATHE:
+  #ifdef RGBLIGHT_EFFECT_BREATHING
+    if (record->event.pressed) {
+      if ((RGBLIGHT_MODE_BREATHING <= rgblight_get_mode()) &&
+          (rgblight_get_mode() < RGBLIGHT_MODE_BREATHING_end)) {
+        rgblight_step();
+      } else {
+        rgblight_mode(RGBLIGHT_MODE_BREATHING);
       }
-         return false;
-      break;
-       case RGB_SAD:
-               if (record->event.pressed) {
-                       rgblight_decrease_sat();
+    }
+  #endif
+    return false;
+  case RGB_MODE_RAINBOW:
+  #ifdef RGBLIGHT_EFFECT_RAINBOW_MOOD
+    if (record->event.pressed) {
+      if ((RGBLIGHT_MODE_RAINBOW_MOOD <= rgblight_get_mode()) &&
+          (rgblight_get_mode() < RGBLIGHT_MODE_RAINBOW_MOOD_end)) {
+        rgblight_step();
+      } else {
+        rgblight_mode(RGBLIGHT_MODE_RAINBOW_MOOD);
       }
-         return false;
-      break;
-       case RGB_VAI:
-               if (record->event.pressed) {
-                       rgblight_increase_val();
+    }
+  #endif
+    return false;
+  case RGB_MODE_SWIRL:
+  #ifdef RGBLIGHT_EFFECT_RAINBOW_SWIRL
+    if (record->event.pressed) {
+      if ((RGBLIGHT_MODE_RAINBOW_SWIRL <= rgblight_get_mode()) &&
+          (rgblight_get_mode() < RGBLIGHT_MODE_RAINBOW_SWIRL_end)) {
+        rgblight_step();
+      } else {
+        rgblight_mode(RGBLIGHT_MODE_RAINBOW_SWIRL);
       }
-         return false;
-      break;
-       case RGB_VAD:
-               if (record->event.pressed) {
-                       rgblight_decrease_val();
+    }
+  #endif
+    return false;
+  case RGB_MODE_SNAKE:
+  #ifdef RGBLIGHT_EFFECT_SNAKE
+    if (record->event.pressed) {
+      if ((RGBLIGHT_MODE_SNAKE <= rgblight_get_mode()) &&
+          (rgblight_get_mode() < RGBLIGHT_MODE_SNAKE_end)) {
+        rgblight_step();
+      } else {
+        rgblight_mode(RGBLIGHT_MODE_SNAKE);
       }
-         return false;
-      break;
-       #endif
-    #ifdef PROTOCOL_LUFA
+    }
+  #endif
+    return false;
+  case RGB_MODE_KNIGHT:
+  #ifdef RGBLIGHT_EFFECT_KNIGHT
+    if (record->event.pressed) {
+      if ((RGBLIGHT_MODE_KNIGHT <= rgblight_get_mode()) &&
+          (rgblight_get_mode() < RGBLIGHT_MODE_KNIGHT_end)) {
+        rgblight_step();
+      } else {
+        rgblight_mode(RGBLIGHT_MODE_KNIGHT);
+      }
+    }
+  #endif
+    return false;
+  case RGB_MODE_XMAS:
+  #ifdef RGBLIGHT_EFFECT_CHRISTMAS
+    if (record->event.pressed) {
+      rgblight_mode(RGBLIGHT_MODE_CHRISTMAS);
+    }
+  #endif
+    return false;
+  case RGB_MODE_GRADIENT:
+  #ifdef RGBLIGHT_EFFECT_STATIC_GRADIENT
+    if (record->event.pressed) {
+      if ((RGBLIGHT_MODE_STATIC_GRADIENT <= rgblight_get_mode()) &&
+          (rgblight_get_mode() < RGBLIGHT_MODE_STATIC_GRADIENT_end)) {
+        rgblight_step();
+      } else {
+        rgblight_mode(RGBLIGHT_MODE_STATIC_GRADIENT);
+      }
+    }
+  #endif
+    return false;
+  case RGB_MODE_RGBTEST:
+  #ifdef RGBLIGHT_EFFECT_RGB_TEST
+    if (record->event.pressed) {
+      rgblight_mode(RGBLIGHT_MODE_RGB_TEST);
+    }
+  #endif
+    return false;
+  #endif // defined(RGBLIGHT_ENABLE) || defined(RGB_MATRIX_ENABLE)
+  #ifdef VELOCIKEY_ENABLE
+    case VLK_TOG:
+      if (record->event.pressed) {
+        velocikey_toggle();
+      }
+      return false;
+  #endif
+  #ifdef PROTOCOL_LUFA
     case OUT_AUTO:
       if (record->event.pressed) {
         set_output(OUTPUT_AUTO);
       }
       return false;
-      break;
     case OUT_USB:
       if (record->event.pressed) {
         set_output(OUTPUT_USB);
       }
       return false;
-      break;
     #ifdef BLUETOOTH_ENABLE
     case OUT_BT:
       if (record->event.pressed) {
         set_output(OUTPUT_BLUETOOTH);
       }
       return false;
-      break;
     #endif
     #endif
     case MAGIC_SWAP_CONTROL_CAPSLOCK ... MAGIC_TOGGLE_NKRO:
@@ -417,6 +635,17 @@ bool process_record_quantum(keyrecord_t *record) {
               PLAY_SONG(ag_norm_song);
             #endif
             break;
+          case MAGIC_TOGGLE_ALT_GUI:
+            keymap_config.swap_lalt_lgui = !keymap_config.swap_lalt_lgui;
+            keymap_config.swap_ralt_rgui = !keymap_config.swap_ralt_rgui;
+            #ifdef AUDIO_ENABLE
+              if (keymap_config.swap_ralt_rgui) {
+                PLAY_SONG(ag_swap_song);
+              } else {
+                PLAY_SONG(ag_norm_song);
+              }
+            #endif
+            break;
           case MAGIC_TOGGLE_NKRO:
             keymap_config.nkro = !keymap_config.nkro;
             break;
@@ -429,75 +658,73 @@ bool process_record_quantum(keyrecord_t *record) {
         return false;
       }
       break;
-    case KC_LSPO: {
-      if (record->event.pressed) {
-        shift_interrupted[0] = false;
-        scs_timer[0] = timer_read ();
-        register_mods(MOD_BIT(KC_LSFT));
+
+    case GRAVE_ESC: {
+      uint8_t shifted = get_mods() & ((MOD_BIT(KC_LSHIFT)|MOD_BIT(KC_RSHIFT)
+                                      |MOD_BIT(KC_LGUI)|MOD_BIT(KC_RGUI)));
+
+#ifdef GRAVE_ESC_ALT_OVERRIDE
+      // if ALT is pressed, ESC is always sent
+      // this is handy for the cmd+opt+esc shortcut on macOS, among other things.
+      if (get_mods() & (MOD_BIT(KC_LALT) | MOD_BIT(KC_RALT))) {
+        shifted = 0;
       }
-      else {
-        #ifdef DISABLE_SPACE_CADET_ROLLOVER
-          if (get_mods() & MOD_BIT(KC_RSFT)) {
-            shift_interrupted[0] = true;
-            shift_interrupted[1] = true;
-          }
-        #endif
-        if (!shift_interrupted[0] && timer_elapsed(scs_timer[0]) < TAPPING_TERM) {
-          register_code(LSPO_KEY);
-          unregister_code(LSPO_KEY);
-        }
-        unregister_mods(MOD_BIT(KC_LSFT));
+#endif
+
+#ifdef GRAVE_ESC_CTRL_OVERRIDE
+      // if CTRL is pressed, ESC is always sent
+      // this is handy for the ctrl+shift+esc shortcut on windows, among other things.
+      if (get_mods() & (MOD_BIT(KC_LCTL) | MOD_BIT(KC_RCTL))) {
+        shifted = 0;
       }
-      return false;
-      // break;
-    }
+#endif
+
+#ifdef GRAVE_ESC_GUI_OVERRIDE
+      // if GUI is pressed, ESC is always sent
+      if (get_mods() & (MOD_BIT(KC_LGUI) | MOD_BIT(KC_RGUI))) {
+        shifted = 0;
+      }
+#endif
+
+#ifdef GRAVE_ESC_SHIFT_OVERRIDE
+      // if SHIFT is pressed, ESC is always sent
+      if (get_mods() & (MOD_BIT(KC_LSHIFT) | MOD_BIT(KC_RSHIFT))) {
+        shifted = 0;
+      }
+#endif
 
-    case KC_RSPC: {
       if (record->event.pressed) {
-        shift_interrupted[1] = false;
-        scs_timer[1] = timer_read ();
-        register_mods(MOD_BIT(KC_RSFT));
+        grave_esc_was_shifted = shifted;
+        add_key(shifted ? KC_GRAVE : KC_ESCAPE);
       }
       else {
-        #ifdef DISABLE_SPACE_CADET_ROLLOVER
-          if (get_mods() & MOD_BIT(KC_LSFT)) {
-            shift_interrupted[0] = true;
-            shift_interrupted[1] = true;
-          }
-        #endif
-        if (!shift_interrupted[1] && timer_elapsed(scs_timer[1]) < TAPPING_TERM) {
-          register_code(RSPC_KEY);
-          unregister_code(RSPC_KEY);
-        }
-        unregister_mods(MOD_BIT(KC_RSFT));
+        del_key(grave_esc_was_shifted ? KC_GRAVE : KC_ESCAPE);
       }
+
+      send_keyboard_report();
       return false;
-      // break;
     }
-    case GRAVE_ESC: {
-      void (*method)(uint8_t) = (record->event.pressed) ? &add_key : &del_key;
-      uint8_t shifted = get_mods() & ((MOD_BIT(KC_LSHIFT)|MOD_BIT(KC_RSHIFT)
-                                      |MOD_BIT(KC_LGUI)|MOD_BIT(KC_RGUI)));
 
-      method(shifted ? KC_GRAVE : KC_ESCAPE);
-      send_keyboard_report(); 
-    }
-    default: {
-      shift_interrupted[0] = true;
-      shift_interrupted[1] = true;
-      break;
+#if defined(BACKLIGHT_ENABLE) && defined(BACKLIGHT_BREATHING)
+    case BL_BRTG: {
+      if (record->event.pressed) {
+        breathing_toggle();
+      }
+      return false;
     }
+#endif
   }
 
   return process_action_kb(record);
 }
 
 __attribute__ ((weak))
-const bool ascii_to_shift_lut[0x80] PROGMEM = {
+const bool ascii_to_shift_lut[128] PROGMEM = {
     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+
     0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0,
     1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0,
     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
@@ -513,44 +740,116 @@ const bool ascii_to_shift_lut[0x80] PROGMEM = {
 };
 
 __attribute__ ((weak))
-const uint8_t ascii_to_keycode_lut[0x80] PROGMEM = {
+const bool ascii_to_altgr_lut[128] PROGMEM = {
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
-    KC_BSPC, KC_TAB, KC_ENT, 0, 0, 0, 0, 0,
     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
-    0, 0, 0, KC_ESC, 0, 0, 0, 0,
-    KC_SPC, KC_1, KC_QUOT, KC_3, KC_4, KC_5, KC_7, KC_QUOT,
-    KC_9, KC_0, KC_8, KC_EQL, KC_COMM, KC_MINS, KC_DOT, KC_SLSH,
-    KC_0, KC_1, KC_2, KC_3, KC_4, KC_5, KC_6, KC_7,
-    KC_8, KC_9, KC_SCLN, KC_SCLN, KC_COMM, KC_EQL, KC_DOT, KC_SLSH,
-    KC_2, KC_A, KC_B, KC_C, KC_D, KC_E, KC_F, KC_G,
-    KC_H, KC_I, KC_J, KC_K, KC_L, KC_M, KC_N, KC_O,
-    KC_P, KC_Q, KC_R, KC_S, KC_T, KC_U, KC_V, KC_W,
-    KC_X, KC_Y, KC_Z, KC_LBRC, KC_BSLS, KC_RBRC, KC_6, KC_MINS,
-    KC_GRV, KC_A, KC_B, KC_C, KC_D, KC_E, KC_F, KC_G,
-    KC_H, KC_I, KC_J, KC_K, KC_L, KC_M, KC_N, KC_O,
-    KC_P, KC_Q, KC_R, KC_S, KC_T, KC_U, KC_V, KC_W,
-    KC_X, KC_Y, KC_Z, KC_LBRC, KC_BSLS, KC_RBRC, KC_GRV, KC_DEL
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
+};
+
+__attribute__ ((weak))
+const uint8_t ascii_to_keycode_lut[128] PROGMEM = {
+    // NUL   SOH      STX      ETX      EOT      ENQ      ACK      BEL
+    XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX,
+    // BS    TAB      LF       VT       FF       CR       SO       SI
+    KC_BSPC, KC_TAB,  KC_ENT,  XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX,
+    // DLE   DC1      DC2      DC3      DC4      NAK      SYN      ETB
+    XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX,
+    // CAN   EM       SUB      ESC      FS       GS       RS       US
+    XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, KC_ESC,  XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX, XXXXXXX,
+
+    //       !        "        #        $        %        &        '
+    KC_SPC,  KC_1,    KC_QUOT, KC_3,    KC_4,    KC_5,    KC_7,    KC_QUOT,
+    // (     )        *        +        ,        -        .        /
+    KC_9,    KC_0,    KC_8,    KC_EQL,  KC_COMM, KC_MINS, KC_DOT,  KC_SLSH,
+    // 0     1        2        3        4        5        6        7
+    KC_0,    KC_1,    KC_2,    KC_3,    KC_4,    KC_5,    KC_6,    KC_7,
+    // 8     9        :        ;        <        =        >        ?
+    KC_8,    KC_9,    KC_SCLN, KC_SCLN, KC_COMM, KC_EQL,  KC_DOT,  KC_SLSH,
+    // @     A        B        C        D        E        F        G
+    KC_2,    KC_A,    KC_B,    KC_C,    KC_D,    KC_E,    KC_F,    KC_G,
+    // H     I        J        K        L        M        N        O
+    KC_H,    KC_I,    KC_J,    KC_K,    KC_L,    KC_M,    KC_N,    KC_O,
+    // P     Q        R        S        T        U        V        W
+    KC_P,    KC_Q,    KC_R,    KC_S,    KC_T,    KC_U,    KC_V,    KC_W,
+    // X     Y        Z        [        \        ]        ^        _
+    KC_X,    KC_Y,    KC_Z,    KC_LBRC, KC_BSLS, KC_RBRC, KC_6,    KC_MINS,
+    // `     a        b        c        d        e        f        g
+    KC_GRV,  KC_A,    KC_B,    KC_C,    KC_D,    KC_E,    KC_F,    KC_G,
+    // h     i        j        k        l        m        n        o
+    KC_H,    KC_I,    KC_J,    KC_K,    KC_L,    KC_M,    KC_N,    KC_O,
+    // p     q        r        s        t        u        v        w
+    KC_P,    KC_Q,    KC_R,    KC_S,    KC_T,    KC_U,    KC_V,    KC_W,
+    // x     y        z        {        |        }        ~        DEL
+    KC_X,    KC_Y,    KC_Z,    KC_LBRC, KC_BSLS, KC_RBRC, KC_GRV,  KC_DEL
 };
 
 void send_string(const char *str) {
   send_string_with_delay(str, 0);
 }
 
+void send_string_P(const char *str) {
+  send_string_with_delay_P(str, 0);
+}
+
 void send_string_with_delay(const char *str, uint8_t interval) {
     while (1) {
-        uint8_t keycode;
-        uint8_t ascii_code = pgm_read_byte(str);
+        char ascii_code = *str;
         if (!ascii_code) break;
-        keycode = pgm_read_byte(&ascii_to_keycode_lut[ascii_code]);
-        if (pgm_read_byte(&ascii_to_shift_lut[ascii_code])) {
-            register_code(KC_LSFT);
-            register_code(keycode);
-            unregister_code(keycode);
-            unregister_code(KC_LSFT);
+        if (ascii_code == SS_TAP_CODE) {
+          // tap
+          uint8_t keycode = *(++str);
+          register_code(keycode);
+          unregister_code(keycode);
+        } else if (ascii_code == SS_DOWN_CODE) {
+          // down
+          uint8_t keycode = *(++str);
+          register_code(keycode);
+        } else if (ascii_code == SS_UP_CODE) {
+          // up
+          uint8_t keycode = *(++str);
+          unregister_code(keycode);
+        } else {
+          send_char(ascii_code);
         }
-        else {
-            register_code(keycode);
-            unregister_code(keycode);
+        ++str;
+        // interval
+        { uint8_t ms = interval; while (ms--) wait_ms(1); }
+    }
+}
+
+void send_string_with_delay_P(const char *str, uint8_t interval) {
+    while (1) {
+        char ascii_code = pgm_read_byte(str);
+        if (!ascii_code) break;
+        if (ascii_code == SS_TAP_CODE) {
+          // tap
+          uint8_t keycode = pgm_read_byte(++str);
+          register_code(keycode);
+          unregister_code(keycode);
+        } else if (ascii_code == SS_DOWN_CODE) {
+          // down
+          uint8_t keycode = pgm_read_byte(++str);
+          register_code(keycode);
+        } else if (ascii_code == SS_UP_CODE) {
+          // up
+          uint8_t keycode = pgm_read_byte(++str);
+          unregister_code(keycode);
+        } else {
+          send_char(ascii_code);
         }
         ++str;
         // interval
@@ -558,6 +857,26 @@ void send_string_with_delay(const char *str, uint8_t interval) {
     }
 }
 
+void send_char(char ascii_code) {
+  uint8_t keycode = pgm_read_byte(&ascii_to_keycode_lut[(uint8_t)ascii_code]);
+  bool is_shifted = pgm_read_byte(&ascii_to_shift_lut[(uint8_t)ascii_code]);
+  bool is_altgred = pgm_read_byte(&ascii_to_altgr_lut[(uint8_t)ascii_code]);
+
+  if (is_shifted) {
+    register_code(KC_LSFT);
+  }
+  if (is_altgred) {
+    register_code(KC_RALT);
+  }
+  tap_code(keycode);
+  if (is_altgred) {
+    unregister_code(KC_RALT);
+  }
+  if (is_shifted) {
+    unregister_code(KC_LSFT);
+  }
+}
+
 void set_single_persistent_default_layer(uint8_t default_layer) {
   #if defined(AUDIO_ENABLE) && defined(DEFAULT_LAYER_SONGS)
     PLAY_SONG(default_layer_songs[default_layer]);
@@ -566,12 +885,14 @@ void set_single_persistent_default_layer(uint8_t default_layer) {
   default_layer_set(1U<<default_layer);
 }
 
+uint32_t update_tri_layer_state(uint32_t state, uint8_t layer1, uint8_t layer2, uint8_t layer3) {
+  uint32_t mask12 = (1UL << layer1) | (1UL << layer2);
+  uint32_t mask3 = 1UL << layer3;
+  return (state & mask12) == mask12 ? (state | mask3) : (state & ~mask3);
+}
+
 void update_tri_layer(uint8_t layer1, uint8_t layer2, uint8_t layer3) {
-  if (IS_LAYER_ON(layer1) && IS_LAYER_ON(layer2)) {
-    layer_on(layer3);
-  } else {
-    layer_off(layer3);
-  }
+  layer_state_set(update_tri_layer_state(layer_state, layer1, layer2, layer3));
 }
 
 void tap_random_base64(void) {
@@ -612,18 +933,72 @@ void tap_random_base64(void) {
   }
 }
 
+__attribute__((weak))
+void bootmagic_lite(void) {
+  // The lite version of TMK's bootmagic based on Wilba.
+  // 100% less potential for accidentally making the
+  // keyboard do stupid things.
+
+  // We need multiple scans because debouncing can't be turned off.
+  matrix_scan();
+  #if defined(DEBOUNCING_DELAY) && DEBOUNCING_DELAY > 0
+    wait_ms(DEBOUNCING_DELAY * 2);
+  #elif defined(DEBOUNCE) && DEBOUNCE > 0
+    wait_ms(DEBOUNCE * 2);
+  #else
+    wait_ms(30);
+  #endif
+  matrix_scan();
+
+  // If the Esc and space bar are held down on power up,
+  // reset the EEPROM valid state and jump to bootloader.
+  // Assumes Esc is at [0,0].
+  // This isn't very generalized, but we need something that doesn't
+  // rely on user's keymaps in firmware or EEPROM.
+  if (matrix_get_row(BOOTMAGIC_LITE_ROW) & (1 << BOOTMAGIC_LITE_COLUMN)) {
+    eeconfig_disable();
+    // Jump to bootloader.
+    bootloader_jump();
+  }
+}
+
 void matrix_init_quantum() {
+  #ifdef BOOTMAGIC_LITE
+    bootmagic_lite();
+  #endif
+  if (!eeconfig_is_enabled()) {
+    eeconfig_init();
+  }
   #ifdef BACKLIGHT_ENABLE
-    backlight_init_ports();
+    #ifdef LED_MATRIX_ENABLE
+        led_matrix_init();
+    #else
+        backlight_init_ports();
+    #endif
   #endif
   #ifdef AUDIO_ENABLE
     audio_init();
   #endif
+  #ifdef RGB_MATRIX_ENABLE
+    rgb_matrix_init();
+  #endif
+  #ifdef ENCODER_ENABLE
+    encoder_init();
+  #endif
+  #if defined(UNICODE_ENABLE) || defined(UNICODEMAP_ENABLE) || defined(UCIS_ENABLE)
+    unicode_input_mode_init();
+  #endif
+  #ifdef HAPTIC_ENABLE
+    haptic_init();
+  #endif
+  #ifdef OUTPUT_AUTO_ENABLE
+    set_output(OUTPUT_AUTO);
+  #endif
   matrix_init_kb();
 }
 
 void matrix_scan_quantum() {
-  #ifdef AUDIO_ENABLE
+  #if defined(AUDIO_ENABLE) && !defined(NO_MUSIC_MODE)
     matrix_scan_music();
   #endif
 
@@ -635,366 +1010,516 @@ void matrix_scan_quantum() {
     matrix_scan_combo();
   #endif
 
-  #if defined(BACKLIGHT_ENABLE) && defined(BACKLIGHT_PIN)
-    backlight_task();
+  #if defined(BACKLIGHT_ENABLE)
+    #if defined(LED_MATRIX_ENABLE)
+        led_matrix_task();
+    #elif defined(BACKLIGHT_PIN)
+        backlight_task();
+    #endif
+  #endif
+
+  #ifdef RGB_MATRIX_ENABLE
+    rgb_matrix_task();
+  #endif
+
+  #ifdef ENCODER_ENABLE
+    encoder_read();
+  #endif
+
+  #ifdef HAPTIC_ENABLE
+    haptic_task();
   #endif
 
   matrix_scan_kb();
 }
+#if defined(BACKLIGHT_ENABLE) && (defined(BACKLIGHT_PIN) || defined(BACKLIGHT_PINS))
 
-#if defined(BACKLIGHT_ENABLE) && defined(BACKLIGHT_PIN)
-
-static const uint8_t backlight_pin = BACKLIGHT_PIN;
+// The logic is a bit complex, we support 3 setups:
+// 1. hardware PWM when backlight is wired to a PWM pin
+// depending on this pin, we use a different output compare unit
+// 2. software PWM with hardware timers, but the used timer depends
+// on the audio setup (audio wins other backlight)
+// 3. full software PWM
 
 #if BACKLIGHT_PIN == B7
-#  define COM1x1 COM1C1
-#  define OCR1x  OCR1C
+#  define HARDWARE_PWM
+#  define TCCRxA TCCR1A
+#  define TCCRxB TCCR1B
+#  define COMxx1 COM1C1
+#  define OCRxx  OCR1C
+#  define TIMERx_OVF_vect TIMER1_OVF_vect
+#  define TOIEx  TOIE1
+#  define ICRx   ICR1
+#  define TIMSKx TIMSK1
 #elif BACKLIGHT_PIN == B6
-#  define COM1x1 COM1B1
-#  define OCR1x  OCR1B
+#  define HARDWARE_PWM
+#  define TCCRxA TCCR1A
+#  define TCCRxB TCCR1B
+#  define COMxx1 COM1B1
+#  define OCRxx  OCR1B
+#  define TIMERx_OVF_vect TIMER1_OVF_vect
+#  define TOIEx  TOIE1
+#  define ICRx   ICR1
+#  define TIMSKx TIMSK1
 #elif BACKLIGHT_PIN == B5
-#  define COM1x1 COM1A1
-#  define OCR1x  OCR1A
+#  define HARDWARE_PWM
+#  define TCCRxA TCCR1A
+#  define TCCRxB TCCR1B
+#  define COMxx1 COM1A1
+#  define OCRxx  OCR1A
+#  define TIMERx_OVF_vect TIMER1_OVF_vect
+#  define TOIEx  TOIE1
+#  define ICRx   ICR1
+#  define TIMSKx TIMSK1
+#elif BACKLIGHT_PIN == C6
+#  define HARDWARE_PWM
+#  define TCCRxA TCCR3A
+#  define TCCRxB TCCR3B
+#  define COMxx1 COM3A1
+#  define OCRxx  OCR3A
+#  define TIMERx_OVF_vect TIMER3_OVF_vect
+#  define TOIEx  TOIE3
+#  define ICRx   ICR3
+#  define TIMSKx TIMSK3
+#elif defined(__AVR_ATmega32A__) && BACKLIGHT_PIN == D4
+#  define TCCRxA TCCR1A
+#  define TCCRxB TCCR1B
+#  define COMxx1 COM1B1
+#  define OCRxx  OCR1B
+#  define TIMERx_OVF_vect TIMER1_OVF_vect
+#  define TOIEx  TOIE1
+#  define ICRx   ICR1
+#  define TIMSKx TIMSK1
 #else
-#  define NO_BACKLIGHT_CLOCK
+#  if !defined(BACKLIGHT_CUSTOM_DRIVER)
+#    if !defined(B5_AUDIO) && !defined(B6_AUDIO) && !defined(B7_AUDIO)
+     // timer 1 is not used by audio , backlight can use it
+#pragma message "Using hardware timer 1 with software PWM"
+#      define HARDWARE_PWM
+#      define BACKLIGHT_PWM_TIMER
+#      define TCCRxA TCCR1A
+#      define TCCRxB TCCR1B
+#      define OCRxx  OCR1A
+#      define TIMERx_COMPA_vect TIMER1_COMPA_vect
+#      define TIMERx_OVF_vect TIMER1_OVF_vect
+#      define OCIExA OCIE1A
+#      define TOIEx  TOIE1
+#      define ICRx   ICR1
+#      if defined(__AVR_ATmega32A__) // This MCU has only one TIMSK register
+#        define TIMSKx TIMSK
+#      else
+#        define TIMSKx TIMSK1
+#      endif
+#    elif !defined(C6_AUDIO) && !defined(C5_AUDIO) && !defined(C4_AUDIO)
+#pragma message "Using hardware timer 3 with software PWM"
+// timer 3 is not used by audio, backlight can use it
+#      define HARDWARE_PWM
+#      define BACKLIGHT_PWM_TIMER
+#      define TCCRxA TCCR3A
+#      define TCCRxB TCCR3B
+#      define OCRxx OCR3A
+#      define TIMERx_COMPA_vect TIMER3_COMPA_vect
+#      define TIMERx_OVF_vect TIMER3_OVF_vect
+#      define OCIExA OCIE3A
+#      define TOIEx  TOIE3
+#      define ICRx   ICR1
+#      define TIMSKx TIMSK3
+#    else
+#pragma message "Audio in use - using pure software PWM"
+#define NO_HARDWARE_PWM
+#    endif
+#  else
+#pragma message "Custom driver defined - using pure software PWM"
+#define NO_HARDWARE_PWM
+#  endif
 #endif
 
 #ifndef BACKLIGHT_ON_STATE
 #define BACKLIGHT_ON_STATE 0
 #endif
 
-__attribute__ ((weak))
+void backlight_on(uint8_t backlight_pin) {
+#if BACKLIGHT_ON_STATE == 0
+  writePinLow(backlight_pin);
+#else
+  writePinHigh(backlight_pin);
+#endif
+}
+
+void backlight_off(uint8_t backlight_pin) {
+#if BACKLIGHT_ON_STATE == 0
+  writePinHigh(backlight_pin);
+#else
+  writePinLow(backlight_pin);
+#endif
+}
+
+
+#if defined(NO_HARDWARE_PWM) || defined(BACKLIGHT_PWM_TIMER)  // pwm through software
+
+// we support multiple backlight pins
+#ifndef BACKLIGHT_LED_COUNT
+#define BACKLIGHT_LED_COUNT 1
+#endif
+
+#if BACKLIGHT_LED_COUNT == 1
+#define BACKLIGHT_PIN_INIT { BACKLIGHT_PIN }
+#else
+#define BACKLIGHT_PIN_INIT BACKLIGHT_PINS
+#endif
+
+#define FOR_EACH_LED(x) \
+  for (uint8_t i = 0; i < BACKLIGHT_LED_COUNT; i++) \
+  { \
+    uint8_t backlight_pin = backlight_pins[i]; \
+    { \
+      x \
+    } \
+  }
+
+static const uint8_t backlight_pins[BACKLIGHT_LED_COUNT] = BACKLIGHT_PIN_INIT;
+
+#else // full hardware PWM
+
+// we support only one backlight pin
+static const uint8_t backlight_pin = BACKLIGHT_PIN;
+#define FOR_EACH_LED(x) x
+
+#endif
+
+#ifdef NO_HARDWARE_PWM
+__attribute__((weak))
 void backlight_init_ports(void)
 {
-
   // Setup backlight pin as output and output to on state.
-  // DDRx |= n
-  _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 1) |= _BV(backlight_pin & 0xF);
-  #if BACKLIGHT_ON_STATE == 0
-    // PORTx &= ~n
-    _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 2) &= ~_BV(backlight_pin & 0xF);
-  #else
-    // PORTx |= n
-    _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 2) |= _BV(backlight_pin & 0xF);
-  #endif
+  FOR_EACH_LED(
+    setPinOutput(backlight_pin);
+    backlight_on(backlight_pin);
+  )
+}
 
-  #ifndef NO_BACKLIGHT_CLOCK
-    // Use full 16-bit resolution.
-    ICR1 = 0xFFFF;
+__attribute__ ((weak))
+void backlight_set(uint8_t level) {}
 
-    // I could write a wall of text here to explain... but TL;DW
-    // Go read the ATmega32u4 datasheet.
-    // And this: http://blog.saikoled.com/post/43165849837/secret-konami-cheat-code-to-high-resolution-pwm-on
+uint8_t backlight_tick = 0;
 
-    // Pin PB7 = OCR1C (Timer 1, Channel C)
-    // Compare Output Mode = Clear on compare match, Channel C = COM1C1=1 COM1C0=0
-    // (i.e. start high, go low when counter matches.)
-    // WGM Mode 14 (Fast PWM) = WGM13=1 WGM12=1 WGM11=1 WGM10=0
-    // Clock Select = clk/1 (no prescaling) = CS12=0 CS11=0 CS10=1
+#ifndef BACKLIGHT_CUSTOM_DRIVER
+void backlight_task(void) {
+  if ((0xFFFF >> ((BACKLIGHT_LEVELS - get_backlight_level()) * ((BACKLIGHT_LEVELS + 1) / 2))) & (1 << backlight_tick)) {
+    FOR_EACH_LED(
+      backlight_on(backlight_pin);
+    )
+  }
+  else {
+    FOR_EACH_LED(
+      backlight_off(backlight_pin);
+    )
+  }
+  backlight_tick = (backlight_tick + 1) % 16;
+}
+#endif
 
-    TCCR1A = _BV(COM1x1) | _BV(WGM11); // = 0b00001010;
-    TCCR1B = _BV(WGM13) | _BV(WGM12) | _BV(CS10); // = 0b00011001;
+#ifdef BACKLIGHT_BREATHING
+  #ifndef BACKLIGHT_CUSTOM_DRIVER
+  #error "Backlight breathing only available with hardware PWM. Please disable."
   #endif
+#endif
 
-  backlight_init();
-  #ifdef BACKLIGHT_BREATHING
-    breathing_defaults();
-  #endif
+#else // hardware pwm through timer
+
+#ifdef BACKLIGHT_PWM_TIMER
+
+// The idea of software PWM assisted by hardware timers is the following
+// we use the hardware timer in fast PWM mode like for hardware PWM, but
+// instead of letting the Output Match Comparator control the led pin
+// (which is not possible since the backlight is not wired to PWM pins on the
+// CPU), we do the LED on/off by oursleves.
+// The timer is setup to count up to 0xFFFF, and we set the Output Compare
+// register to the current 16bits backlight level (after CIE correction).
+// This means the CPU will trigger a compare match interrupt when the counter
+// reaches the backlight level, where we turn off the LEDs,
+// but also an overflow interrupt when the counter rolls back to 0,
+// in which we're going to turn on the LEDs.
+// The LED will then be on for OCRxx/0xFFFF time, adjusted every 244Hz.
+
+// Triggered when the counter reaches the OCRx value
+ISR(TIMERx_COMPA_vect) {
+  FOR_EACH_LED(
+    backlight_off(backlight_pin);
+  )
 }
 
-__attribute__ ((weak))
-void backlight_set(uint8_t level)
-{
-  // Prevent backlight blink on lowest level
-  // #if BACKLIGHT_ON_STATE == 0
-  //   // PORTx &= ~n
-  //   _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 2) &= ~_BV(backlight_pin & 0xF);
-  // #else
-  //   // PORTx |= n
-  //   _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 2) |= _BV(backlight_pin & 0xF);
-  // #endif
-
-  if ( level == 0 ) {
-    #ifndef NO_BACKLIGHT_CLOCK
-      // Turn off PWM control on backlight pin, revert to output low.
-      TCCR1A &= ~(_BV(COM1x1));
-      OCR1x = 0x0;
-    #else
-      // #if BACKLIGHT_ON_STATE == 0
-      //   // PORTx |= n
-      //   _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 2) |= _BV(backlight_pin & 0xF);
-      // #else
-      //   // PORTx &= ~n
-      //   _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 2) &= ~_BV(backlight_pin & 0xF);
-      // #endif
-    #endif
+// Triggered when the counter reaches the TOP value
+// this one triggers at F_CPU/65536 =~ 244 Hz
+ISR(TIMERx_OVF_vect) {
+#ifdef BACKLIGHT_BREATHING
+  if(is_breathing()) {
+    breathing_task();
   }
-  #ifndef NO_BACKLIGHT_CLOCK
-    else if ( level == BACKLIGHT_LEVELS ) {
-      // Turn on PWM control of backlight pin
-      TCCR1A |= _BV(COM1x1);
-      // Set the brightness
-      OCR1x = 0xFFFF;
-    }
-    else {
-      // Turn on PWM control of backlight pin
-      TCCR1A |= _BV(COM1x1);
-      // Set the brightness
-      OCR1x = 0xFFFF >> ((BACKLIGHT_LEVELS - level) * ((BACKLIGHT_LEVELS + 1) / 2));
-    }
-  #endif
+#endif
+  // for very small values of OCRxx (or backlight level)
+  // we can't guarantee this whole code won't execute
+  // at the same time as the compare match interrupt
+  // which means that we might turn on the leds while
+  // trying to turn them off, leading to flickering
+  // artifacts (especially while breathing, because breathing_task
+  // takes many computation cycles).
+  // so better not turn them on while the counter TOP is very low.
+  if (OCRxx > 256) {
+    FOR_EACH_LED(
+      backlight_on(backlight_pin);
+    )
+  }
+}
 
-  #ifdef BACKLIGHT_BREATHING
-    breathing_intensity_default();
-  #endif
+#endif
+
+#define TIMER_TOP 0xFFFFU
+
+// See http://jared.geek.nz/2013/feb/linear-led-pwm
+static uint16_t cie_lightness(uint16_t v) {
+  if (v <= 5243) // if below 8% of max
+    return v / 9; // same as dividing by 900%
+  else {
+    uint32_t y = (((uint32_t) v + 10486) << 8) / (10486 + 0xFFFFUL); // add 16% of max and compare
+    // to get a useful result with integer division, we shift left in the expression above
+    // and revert what we've done again after squaring.
+    y = y * y * y >> 8;
+    if (y > 0xFFFFUL) // prevent overflow
+      return 0xFFFFU;
+    else
+      return (uint16_t) y;
+  }
 }
 
-uint8_t backlight_tick = 0;
+// range for val is [0..TIMER_TOP]. PWM pin is high while the timer count is below val.
+static inline void set_pwm(uint16_t val) {
+       OCRxx = val;
+}
 
-void backlight_task(void) {
-  #ifdef NO_BACKLIGHT_CLOCK
-  if ((0xFFFF >> ((BACKLIGHT_LEVELS - backlight_config.level) * ((BACKLIGHT_LEVELS + 1) / 2))) & (1 << backlight_tick)) {
-    #if BACKLIGHT_ON_STATE == 0
-      // PORTx &= ~n
-      _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 2) &= ~_BV(backlight_pin & 0xF);
+#ifndef BACKLIGHT_CUSTOM_DRIVER
+__attribute__ ((weak))
+void backlight_set(uint8_t level) {
+  if (level > BACKLIGHT_LEVELS)
+    level = BACKLIGHT_LEVELS;
+
+  if (level == 0) {
+    #ifdef BACKLIGHT_PWM_TIMER
+      if (OCRxx) {
+        TIMSKx &= ~(_BV(OCIExA));
+        TIMSKx &= ~(_BV(TOIEx));
+        FOR_EACH_LED(
+          backlight_off(backlight_pin);
+        )
+      }
     #else
-      // PORTx |= n
-      _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 2) |= _BV(backlight_pin & 0xF);
+    // Turn off PWM control on backlight pin
+    TCCRxA &= ~(_BV(COMxx1));
     #endif
   } else {
-    #if BACKLIGHT_ON_STATE == 0
-      // PORTx |= n
-      _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 2) |= _BV(backlight_pin & 0xF);
+    #ifdef BACKLIGHT_PWM_TIMER
+      if (!OCRxx) {
+        TIMSKx |= _BV(OCIExA);
+        TIMSKx |= _BV(TOIEx);
+      }
     #else
-      // PORTx &= ~n
-      _SFR_IO8((backlight_pin >> 4) + 2) &= ~_BV(backlight_pin & 0xF);
+    // Turn on PWM control of backlight pin
+    TCCRxA |= _BV(COMxx1);
     #endif
   }
-  backlight_tick = (backlight_tick + 1) % 16;
-  #endif
+  // Set the brightness
+  set_pwm(cie_lightness(TIMER_TOP * (uint32_t)level / BACKLIGHT_LEVELS));
 }
 
+void backlight_task(void) {}
+#endif  // BACKLIGHT_CUSTOM_DRIVER
+
 #ifdef BACKLIGHT_BREATHING
 
 #define BREATHING_NO_HALT  0
 #define BREATHING_HALT_OFF 1
 #define BREATHING_HALT_ON  2
+#define BREATHING_STEPS 128
 
-static uint8_t breath_intensity;
-static uint8_t breath_speed;
-static uint16_t breathing_index;
-static uint8_t breathing_halt;
+static uint8_t breathing_period = BREATHING_PERIOD;
+static uint8_t breathing_halt = BREATHING_NO_HALT;
+static uint16_t breathing_counter = 0;
 
-void breathing_enable(void)
-{
-    if (get_backlight_level() == 0)
-    {
-        breathing_index = 0;
-    }
-    else
-    {
-        // Set breathing_index to be at the midpoint (brightest point)
-        breathing_index = 0x20 << breath_speed;
-    }
+#ifdef BACKLIGHT_PWM_TIMER
+static bool breathing = false;
 
-    breathing_halt = BREATHING_NO_HALT;
-
-    // Enable breathing interrupt
-    TIMSK1 |= _BV(OCIE1A);
+bool is_breathing(void) {
+  return breathing;
 }
 
-void breathing_pulse(void)
-{
-    if (get_backlight_level() == 0)
-    {
-        breathing_index = 0;
-    }
-    else
-    {
-        // Set breathing_index to be at the midpoint + 1 (brightest point)
-        breathing_index = 0x21 << breath_speed;
-    }
-
-    breathing_halt = BREATHING_HALT_ON;
+#define breathing_interrupt_enable() do { breathing = true; } while (0)
+#define breathing_interrupt_disable() do { breathing = false; } while (0)
+#else
 
-    // Enable breathing interrupt
-    TIMSK1 |= _BV(OCIE1A);
+bool is_breathing(void) {
+    return !!(TIMSKx & _BV(TOIEx));
 }
 
-void breathing_disable(void)
+#define breathing_interrupt_enable() do {TIMSKx |= _BV(TOIEx);} while (0)
+#define breathing_interrupt_disable() do {TIMSKx &= ~_BV(TOIEx);} while (0)
+#endif
+
+#define breathing_min() do {breathing_counter = 0;} while (0)
+#define breathing_max() do {breathing_counter = breathing_period * 244 / 2;} while (0)
+
+void breathing_enable(void)
 {
-    // Disable breathing interrupt
-    TIMSK1 &= ~_BV(OCIE1A);
-    backlight_set(get_backlight_level());
+  breathing_counter = 0;
+  breathing_halt = BREATHING_NO_HALT;
+  breathing_interrupt_enable();
 }
 
-void breathing_self_disable(void)
+void breathing_pulse(void)
 {
     if (get_backlight_level() == 0)
-    {
-        breathing_halt = BREATHING_HALT_OFF;
-    }
+      breathing_min();
     else
-    {
-        breathing_halt = BREATHING_HALT_ON;
-    }
-
-    //backlight_set(get_backlight_level());
+      breathing_max();
+    breathing_halt = BREATHING_HALT_ON;
+    breathing_interrupt_enable();
 }
 
-void breathing_toggle(void)
+void breathing_disable(void)
 {
-    if (!is_breathing())
-    {
-        if (get_backlight_level() == 0)
-        {
-            breathing_index = 0;
-        }
-        else
-        {
-            // Set breathing_index to be at the midpoint + 1 (brightest point)
-            breathing_index = 0x21 << breath_speed;
-        }
-
-        breathing_halt = BREATHING_NO_HALT;
-    }
-
-    // Toggle breathing interrupt
-    TIMSK1 ^= _BV(OCIE1A);
-
+    breathing_interrupt_disable();
     // Restore backlight level
-    if (!is_breathing())
-    {
-        backlight_set(get_backlight_level());
-    }
+    backlight_set(get_backlight_level());
 }
 
-bool is_breathing(void)
+void breathing_self_disable(void)
 {
-    return (TIMSK1 && _BV(OCIE1A));
+  if (get_backlight_level() == 0)
+    breathing_halt = BREATHING_HALT_OFF;
+  else
+    breathing_halt = BREATHING_HALT_ON;
 }
 
-void breathing_intensity_default(void)
-{
-    //breath_intensity = (uint8_t)((uint16_t)100 * (uint16_t)get_backlight_level() / (uint16_t)BACKLIGHT_LEVELS);
-    breath_intensity = ((BACKLIGHT_LEVELS - get_backlight_level()) * ((BACKLIGHT_LEVELS + 1) / 2));
+void breathing_toggle(void) {
+  if (is_breathing())
+    breathing_disable();
+  else
+    breathing_enable();
 }
 
-void breathing_intensity_set(uint8_t value)
+void breathing_period_set(uint8_t value)
 {
-    breath_intensity = value;
+  if (!value)
+    value = 1;
+  breathing_period = value;
 }
 
-void breathing_speed_default(void)
-{
-    breath_speed = 4;
+void breathing_period_default(void) {
+  breathing_period_set(BREATHING_PERIOD);
 }
 
-void breathing_speed_set(uint8_t value)
+void breathing_period_inc(void)
 {
-    bool is_breathing_now = is_breathing();
-    uint8_t old_breath_speed = breath_speed;
-
-    if (is_breathing_now)
-    {
-        // Disable breathing interrupt
-        TIMSK1 &= ~_BV(OCIE1A);
-    }
-
-    breath_speed = value;
-
-    if (is_breathing_now)
-    {
-        // Adjust index to account for new speed
-        breathing_index = (( (uint8_t)( (breathing_index) >> old_breath_speed ) ) & 0x3F) << breath_speed;
-
-        // Enable breathing interrupt
-        TIMSK1 |= _BV(OCIE1A);
-    }
-
+  breathing_period_set(breathing_period+1);
 }
 
-void breathing_speed_inc(uint8_t value)
+void breathing_period_dec(void)
 {
-    if ((uint16_t)(breath_speed - value) > 10 )
-    {
-        breathing_speed_set(0);
-    }
-    else
-    {
-        breathing_speed_set(breath_speed - value);
-    }
+  breathing_period_set(breathing_period-1);
 }
 
-void breathing_speed_dec(uint8_t value)
-{
-    if ((uint16_t)(breath_speed + value) > 10 )
-    {
-        breathing_speed_set(10);
-    }
-    else
-    {
-        breathing_speed_set(breath_speed + value);
-    }
-}
+/* To generate breathing curve in python:
+ * from math import sin, pi; [int(sin(x/128.0*pi)**4*255) for x in range(128)]
+ */
+static const uint8_t breathing_table[BREATHING_STEPS] PROGMEM = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 17, 20, 24, 28, 32, 36, 41, 46, 51, 57, 63, 70, 76, 83, 91, 98, 106, 113, 121, 129, 138, 146, 154, 162, 170, 178, 185, 193, 200, 207, 213, 220, 225, 231, 235, 240, 244, 247, 250, 252, 253, 254, 255, 254, 253, 252, 250, 247, 244, 240, 235, 231, 225, 220, 213, 207, 200, 193, 185, 178, 170, 162, 154, 146, 138, 129, 121, 113, 106, 98, 91, 83, 76, 70, 63, 57, 51, 46, 41, 36, 32, 28, 24, 20, 17, 15, 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
 
-void breathing_defaults(void)
-{
-    breathing_intensity_default();
-    breathing_speed_default();
-    breathing_halt = BREATHING_NO_HALT;
+// Use this before the cie_lightness function.
+static inline uint16_t scale_backlight(uint16_t v) {
+  return v / BACKLIGHT_LEVELS * get_backlight_level();
 }
 
-/* Breathing Sleep LED brighness(PWM On period) table
- * (64[steps] * 4[duration]) / 64[PWM periods/s] = 4 second breath cycle
- *
- * http://www.wolframalpha.com/input/?i=%28sin%28+x%2F64*pi%29**8+*+255%2C+x%3D0+to+63
- * (0..63).each {|x| p ((sin(x/64.0*PI)**8)*255).to_i }
+#ifdef BACKLIGHT_PWM_TIMER
+void breathing_task(void)
+#else
+/* Assuming a 16MHz CPU clock and a timer that resets at 64k (ICR1), the following interrupt handler will run
+ * about 244 times per second.
  */
-static const uint8_t breathing_table[64] PROGMEM = {
-  0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   1,   2,   4,   6,  10,
- 15,  23,  32,  44,  58,  74,  93, 113, 135, 157, 179, 199, 218, 233, 245, 252,
-255, 252, 245, 233, 218, 199, 179, 157, 135, 113,  93,  74,  58,  44,  32,  23,
- 15,  10,   6,   4,   2,   1,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,
-};
-
-ISR(TIMER1_COMPA_vect)
+ISR(TIMERx_OVF_vect)
+#endif
 {
-    // OCR1x = (pgm_read_byte(&breathing_table[ ( (uint8_t)( (breathing_index++) >> breath_speed ) ) & 0x3F ] )) * breath_intensity;
-
-
-    uint8_t local_index = ( (uint8_t)( (breathing_index++) >> breath_speed ) ) & 0x3F;
-
-    if (((breathing_halt == BREATHING_HALT_ON) && (local_index == 0x20)) || ((breathing_halt == BREATHING_HALT_OFF) && (local_index == 0x3F)))
-    {
-        // Disable breathing interrupt
-        TIMSK1 &= ~_BV(OCIE1A);
-    }
-
-    OCR1x = (uint16_t)(((uint16_t)pgm_read_byte(&breathing_table[local_index]) * 257)) >> breath_intensity;
+  uint16_t interval = (uint16_t) breathing_period * 244 / BREATHING_STEPS;
+  // resetting after one period to prevent ugly reset at overflow.
+  breathing_counter = (breathing_counter + 1) % (breathing_period * 244);
+  uint8_t index = breathing_counter / interval % BREATHING_STEPS;
+
+  if (((breathing_halt == BREATHING_HALT_ON) && (index == BREATHING_STEPS / 2)) ||
+      ((breathing_halt == BREATHING_HALT_OFF) && (index == BREATHING_STEPS - 1)))
+  {
+      breathing_interrupt_disable();
+  }
 
+  set_pwm(cie_lightness(scale_backlight((uint16_t) pgm_read_byte(&breathing_table[index]) * 0x0101U)));
 }
 
-
-
-#endif // breathing
-
-#else // backlight
+#endif // BACKLIGHT_BREATHING
 
 __attribute__ ((weak))
 void backlight_init_ports(void)
 {
+  // Setup backlight pin as output and output to on state.
+  FOR_EACH_LED(
+    setPinOutput(backlight_pin);
+    backlight_on(backlight_pin);
+  )
+
+  // I could write a wall of text here to explain... but TL;DW
+  // Go read the ATmega32u4 datasheet.
+  // And this: http://blog.saikoled.com/post/43165849837/secret-konami-cheat-code-to-high-resolution-pwm-on
+
+#ifdef BACKLIGHT_PWM_TIMER
+  // TimerX setup, Fast PWM mode count to TOP set in ICRx
+  TCCRxA = _BV(WGM11); // = 0b00000010;
+  // clock select clk/1
+  TCCRxB = _BV(WGM13) | _BV(WGM12) | _BV(CS10); // = 0b00011001;
+#else // hardware PWM
+  // Pin PB7 = OCR1C (Timer 1, Channel C)
+  // Compare Output Mode = Clear on compare match, Channel C = COM1C1=1 COM1C0=0
+  // (i.e. start high, go low when counter matches.)
+  // WGM Mode 14 (Fast PWM) = WGM13=1 WGM12=1 WGM11=1 WGM10=0
+  // Clock Select = clk/1 (no prescaling) = CS12=0 CS11=0 CS10=1
+
+  /*
+  14.8.3:
+  "In fast PWM mode, the compare units allow generation of PWM waveforms on the OCnx pins. Setting the COMnx1:0 bits to two will produce a non-inverted PWM [..]."
+  "In fast PWM mode the counter is incremented until the counter value matches either one of the fixed values 0x00FF, 0x01FF, or 0x03FF (WGMn3:0 = 5, 6, or 7), the value in ICRn (WGMn3:0 = 14), or the value in OCRnA (WGMn3:0 = 15)."
+  */
+  TCCRxA = _BV(COMxx1) | _BV(WGM11);            // = 0b00001010;
+  TCCRxB = _BV(WGM13) | _BV(WGM12) | _BV(CS10); // = 0b00011001;
+#endif
+  // Use full 16-bit resolution. Counter counts to ICR1 before reset to 0.
+  ICRx = TIMER_TOP;
 
+  backlight_init();
+  #ifdef BACKLIGHT_BREATHING
+    breathing_enable();
+  #endif
 }
 
+#endif // hardware backlight
+
+#else // no backlight
+
 __attribute__ ((weak))
-void backlight_set(uint8_t level)
-{
+void backlight_init_ports(void) {}
 
-}
+__attribute__ ((weak))
+void backlight_set(uint8_t level) {}
 
 #endif // backlight
 
+#ifdef HD44780_ENABLED
+#include "hd44780.h"
+#endif
+
 
 // Functions for spitting out values
 //
@@ -1038,6 +1563,7 @@ void send_nibble(uint8_t number) {
 __attribute__((weak))
 uint16_t hex_to_keycode(uint8_t hex)
 {
+  hex = hex & 0xF;
   if (hex == 0x0) {
     return KC_0;
   } else if (hex < 0xA) {
@@ -1074,22 +1600,23 @@ void led_init_ports(void)
 __attribute__ ((weak))
 void led_set(uint8_t usb_led)
 {
+#if defined(BACKLIGHT_CAPS_LOCK) && defined(BACKLIGHT_ENABLE)
+  // Use backlight as Caps Lock indicator
+  uint8_t bl_toggle_lvl = 0;
+
+  if (IS_LED_ON(usb_led, USB_LED_CAPS_LOCK) && !backlight_config.enable) {
+    // Turning Caps Lock ON and backlight is disabled in config
+    // Toggling backlight to the brightest level
+    bl_toggle_lvl = BACKLIGHT_LEVELS;
+  } else if (IS_LED_OFF(usb_led, USB_LED_CAPS_LOCK) && backlight_config.enable) {
+    // Turning Caps Lock OFF and backlight is enabled in config
+    // Toggling backlight and restoring config level
+    bl_toggle_lvl = backlight_config.level;
+  }
 
-  // Example LED Code
-  //
-    // // Using PE6 Caps Lock LED
-    // if (usb_led & (1<<USB_LED_CAPS_LOCK))
-    // {
-    //     // Output high.
-    //     DDRE |= (1<<6);
-    //     PORTE |= (1<<6);
-    // }
-    // else
-    // {
-    //     // Output low.
-    //     DDRE &= ~(1<<6);
-    //     PORTE &= ~(1<<6);
-    // }
+  // Set level without modify backlight_config to keep ability to restore state
+  backlight_set(bl_toggle_lvl);
+#endif
 
   led_set_kb(usb_led);
 }