#include "ili9341.h"
#include <libopencm3/stm32/f1/spi.h>
#include <stdint.h>
#include "libopencm3/stm32/f1/gpio.h"
#include "spi_sw.h"
#include "libopencm3/stm32/common/spi_common_v1.h"
#include "libopencm3/stm32/f1/rcc.h"

#define SW_SPI_IMPL

SPI_IMPL spi_sw;

void spi_transmit(int spi, uint8_t pl) {
#ifdef SW_SPI_IMPL
    SpiSend(&spi_sw, pl);
#else 
    spi_write(spi, pl);
#endif
}

// Hard resets the screen
void ILI_hard_reset(void) {
    gpio_clear(GPIOA, ILI9341_RES);
    delayCycles(100000);
    gpio_set(GPIOA, ILI9341_RES);
    delayCycles(100000);
}

// Sets up GPIO for peripherals
void ILI_SetupGPIO() {
    // setting up DC and RES
    gpio_set_mode(GPIOA, 
            GPIO_MODE_OUTPUT_50_MHZ,
            GPIO_CNF_OUTPUT_PUSHPULL,
            ILI9341_DC | ILI9341_RES);

    // Setting up MOSI, SS and SCK
    gpio_set_mode(GPIOA,
            GPIO_MODE_OUTPUT_50_MHZ,
            GPIO_CNF_OUTPUT_ALTFN_PUSHPULL,
            ILI9341_CS | ILI9341_CLK | ILI9341_MOSI );

    // Setting up MISO
    gpio_set_mode(GPIOA, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_CNF_INPUT_FLOAT, ILI9341_MISO);

#ifdef SW_SPI_IMPL
    spi_sw = SpiInit(ILI9341_MOSI, ILI9341_CLK);
#else 
    // Setting up a SPI timer
    rcc_periph_reset_pulse(RST_SPI1);

    spi_init_master(SPI_ADDR, SPI_CR1_BAUDRATE_FPCLK_DIV_4, SPI_CR1_CPOL_CLK_TO_0_WHEN_IDLE,
            SPI_CR1_CPHA_CLK_TRANSITION_1, SPI_CR1_DFF_8BIT, SPI_CR1_MSBFIRST);

    spi_enable_software_slave_management(SPI_ADDR);
    spi_set_nss_high(SPI_ADDR);
    spi_enable(SPI_ADDR);
    spi_set_clock_phase_1(SPI_ADDR);
#endif
}

// Sends a comand to display
void ILI_sendComand(uint8_t cmd) {
    gpio_set(GPIOA, ILI9341_CS);
    gpio_clear(GPIOC, GPIO13); // Set the transmission LED
    gpio_clear(GPIOA, ILI9341_DC);
    spi_transmit(SPI_ADDR, cmd);
    gpio_set(GPIOC, GPIO13); // Clear the reansmission LED
    gpio_clear(GPIOA, ILI9341_CS);
}

// Writes a bit to SPI
void ILI_sendData(uint8_t data) {
    gpio_set(GPIOA, ILI9341_CS);
    gpio_clear(GPIOC, GPIO13); // Set the transmission LED
    gpio_set(GPIOA, ILI9341_DC);
    spi_transmit(SPI_ADDR, data);
    gpio_set(GPIOC, GPIO13); // Clear the reansmission LED
    gpio_clear(GPIOA, ILI9341_CS);
}

// Starts up an initialization sequence
void ILI_Setup(void) {
    ILI_sendComand(ILI9341_SOFTRESET);
    ILI_hard_reset();
    ILI_sendComand(ILI9341_SOFTRESET);
    delayCycles(500000);
    
    ILI_sendComand(0xEF);
	ILI_sendData(0x03);
	ILI_sendData(0x80);
	ILI_sendData(0x02);

	ILI_sendComand(0xCF);
	ILI_sendData(0x00);
	ILI_sendData(0XC1);
	ILI_sendData(0X30);

	ILI_sendComand(0xED);
	ILI_sendData(0x64);
	ILI_sendData(0x03);
	ILI_sendData(0X12);
	ILI_sendData(0X81);

	ILI_sendComand(0xE8);
	ILI_sendData(0x85);
	ILI_sendData(0x00);
	ILI_sendData(0x78);

    // Power control A
    ILI_sendComand(ILI9341_POWERCONTROL_A);
	ILI_sendData(0x39);
	ILI_sendData(0x2C);
	ILI_sendData(0x00);
	ILI_sendData(0x34);
	ILI_sendData(0x02);

    // Power control B
    ILI_sendComand(ILI9341_POWERCONTROL_B);
	ILI_sendData(0x00);
	ILI_sendData(0xC1);
	ILI_sendData(0x30);

    // Driver timings A
    ILI_sendComand(ILI9341_DRIVER_TIMINGS_A);
	ILI_sendData(0x85);
	ILI_sendData(0x00);
	ILI_sendData(0x78);
    
    // Driver timings B
    ILI_sendComand(ILI9341_DRIVER_TIMINGS_B);
	ILI_sendData(0x00);
	ILI_sendData(0x00);

    // POS control
    ILI_sendComand(ILI9341_POS_CONTROL);
	ILI_sendData(0x64);
	ILI_sendData(0x03);
	ILI_sendData(0x12);
	ILI_sendData(0x81);

    // Pump ratio
    ILI_sendComand(ILI9341_PUMP_RATIO_CONTROL);
	ILI_sendData(0x20);

    // Power control, VHR[5:0]
    ILI_sendComand(ILI9341_POWERCONTROL1);
	ILI_sendData(0x23);
    
    // Power control, SAP[2:0];BT[3:0]
    ILI_sendComand(ILI9341_POWERCONTROL2);
	ILI_sendData(0x10);

    // VCOM control 1
    ILI_sendComand(ILI9341_VCOM_CONTROL1);
	ILI_sendData(0x3E);
	ILI_sendData(0x28);
    
    // VCOM control 2
    ILI_sendComand(ILI9341_VCOM_CONTROL2);
	ILI_sendData(0x86);
    
    // Memory access control
    ILI_sendComand(ILI9341_MEM_ACCESS_CONTROL);
	ILI_sendData(0x48);

    // Pixel format set
    ILI_sendComand(ILI9341_PIXEL_FORMAT_CONTROL);
	ILI_sendData(ILI9341_PIXEL_FORMAT_16BIT);

    // Frame ratio control
    ILI_sendComand(ILI9341_FRAME_RATIO_CONTROL);
	ILI_sendData(0x00);
	ILI_sendData(0x18);

    // Display ratio control
    ILI_sendComand(ILI9341_DISPLAY_RATIO_CONTROL);
	ILI_sendData(0x08);
	ILI_sendData(0x82);
	ILI_sendData(0x27);

    // 3 gamma control
    ILI_sendComand(ILI9341_3G_SETUP);
	ILI_sendData(0x00);
    
    // Selected gamma
    ILI_sendComand(ILI9341_GAMMA_CURVE_SELECTED);
	ILI_sendData(0x01);

    // Positive gamma
    ILI_sendComand(ILI9341_SET_POS_GAMMA);
    ILI_sendData(0x0F);
	ILI_sendData(0x31);
	ILI_sendData(0x2B);
	ILI_sendData(0x0C);
	ILI_sendData(0x0E);
	ILI_sendData(0x08);
	ILI_sendData(0x4E);
	ILI_sendData(0xF1);
	ILI_sendData(0x37);
	ILI_sendData(0x07);
	ILI_sendData(0x10);
	ILI_sendData(0x03);
	ILI_sendData(0x0E);
	ILI_sendData(0x09);
	ILI_sendData(0x00);

    // Positive gamma
    ILI_sendComand(ILI9341_SET_NEG_GAMMA);
    ILI_sendData(0x00);
	ILI_sendData(0x0E);
	ILI_sendData(0x14);
	ILI_sendData(0x03);
	ILI_sendData(0x11);
	ILI_sendData(0x07);
	ILI_sendData(0x31);
	ILI_sendData(0xC1);
	ILI_sendData(0x48);
	ILI_sendData(0x08);
	ILI_sendData(0x0F);
	ILI_sendData(0x0C);
	ILI_sendData(0x31);
	ILI_sendData(0x36);
	ILI_sendData(0x0F);

    ILI_sendComand(ILI9341_SLEEPOUT);
    delayCycles(500000);
    ILI_sendComand(ILI9341_DISPLAYON);
    delayCycles(500000);
}

// Set position to write to
void ILI_setAddrWindow(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t x1, uint16_t y1) {
    ILI_sendComand(ILI9341_SET_COLUMN);
    ILI_sendData((x0 >> 8) & 0xFF);
    ILI_sendData(x0 & 0xFF);
    ILI_sendData((x1 >> 8) & 0xFF);
    ILI_sendData(x1 & 0xFF);

    ILI_sendComand(ILI9341_SET_ROW);
    ILI_sendData((y0 >> 8) & 0xFF);
    ILI_sendData(y0 & 0xFF);
    ILI_sendData((y1 >> 8) & 0xFF);
    ILI_sendData(y1 & 0xFF);

    ILI_sendComand(ILI9341_WRITE_TO_RAM);
}

void delayCycles(uint32_t nops) {
    for (uint32_t i = 0; i < nops; i++) {
        __asm__("nop");
    }
}