embedded-systems-labs/prekol-display/tm1637.c

#include "tm1637.h"

// Глобальные переменные (используются и в main)
uint32_t last_display_update;
uint16_t counter;

// Таблица кодов для 7-сегментного индикатора (0-9, A-F)
static const uint8_t digit_codes[] = {
  0x3F, // 0
  0x06, // 1
  0x5B, // 2
  0x4F, // 3
  0x66, // 4
  0x6D, // 5
  0x7D, // 6
  0x07, // 7
  0x7F, // 8
  0x6F, // 9
  0x77, // A
  0x7C, // b
  0x39, // C
  0x5E, // d
  0x79, // E
  0x71  // F
};

// Дополнительные символы
#define SEG_BLANK 0x00
#define SEG_MINUS 0x40  // только сегмент g
#define SEG_H     0x76  // буква H
#define SEG_L     0x38  // буква L

// Простая задержка (для временных диаграмм TM1637)
void delay_us(uint32_t us) {
  volatile uint32_t cycles = us * 24; // ~1 мкс при 48 МГц
  while (cycles-- > 0) {
    __asm__("nop");
  }
}

// Инициализация TM1637
void tm1637_init(void) {
  // PA6, PA7 - выход с открытым стоком
  GPIOA->MODER = (GPIOA->MODER & ~(0xF << (TM1637_CLK_PIN * 2)))
               |  (0x5 << (TM1637_CLK_PIN * 2));
  GPIOA->OTYPER |= (1U << TM1637_CLK_PIN) | (1U << TM1637_DIO_PIN);
  GPIOA->OSPEEDR |= (0x3 << (TM1637_CLK_PIN * 2))
                  | (0x3 << (TM1637_DIO_PIN * 2));

  // Линии в 1
  GPIOA->BSRR = (1U << TM1637_CLK_PIN) | (1U << TM1637_DIO_PIN);

  // Команда 1: режим данных
  tm1637_start();
  tm1637_write_byte(TM1637_CMD1);
  tm1637_stop();

  // Команда 3: включить дисплей
  tm1637_start();
  tm1637_write_byte(TM1637_CMD3);
  tm1637_stop();

  tm1637_clear();

  last_display_update = 0;
  counter = 0;
}

// Старт
void tm1637_start(void) {
  GPIOA->BSRR = (1U << TM1637_DIO_PIN) | (1U << TM1637_CLK_PIN);
  delay_us(2);
  GPIOA->BRR = (1U << TM1637_DIO_PIN);
  delay_us(2);
  GPIOA->BRR = (1U << TM1637_CLK_PIN);
  delay_us(2);
}

// Стоп
void tm1637_stop(void) {
  GPIOA->BRR = (1U << TM1637_CLK_PIN);
  delay_us(2);
  GPIOA->BRR = (1U << TM1637_DIO_PIN);
  delay_us(2);
  GPIOA->BSRR = (1U << TM1637_CLK_PIN);
  delay_us(2);
  GPIOA->BSRR = (1U << TM1637_DIO_PIN);
  delay_us(2);
}

// Запись байта
void tm1637_write_byte(uint8_t byte) {
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) {
    GPIOA->BRR = (1U << TM1637_CLK_PIN);
    delay_us(2);

    if (byte & 0x01) {
      GPIOA->BSRR = (1U << TM1637_DIO_PIN);
    } else {
      GPIOA->BRR = (1U << TM1637_DIO_PIN);
    }
    delay_us(2);

    GPIOA->BSRR = (1U << TM1637_CLK_PIN);
    delay_us(2);

    byte >>= 1;
  }

  // ACK (упрощённо, без чтения)
  GPIOA->BRR = (1U << TM1637_CLK_PIN);
  GPIOA->BSRR = (1U << TM1637_DIO_PIN);
  delay_us(2);
  GPIOA->BSRR = (1U << TM1637_CLK_PIN);
  delay_us(2);
  GPIOA->BRR = (1U << TM1637_CLK_PIN);
  delay_us(2);
}

// Вывод одного разряда по адресу digit (0..3)
void tm1637_display_digit(uint8_t digit, uint8_t data) {
  tm1637_start();
  tm1637_write_byte(TM1637_CMD2 | digit);
  tm1637_write_byte(data);
  tm1637_stop();

  tm1637_start();
  tm1637_write_byte(TM1637_CMD3);
  tm1637_stop();
}

// Очистка
void tm1637_clear(void) {
  tm1637_display_raw(SEG_BLANK, SEG_BLANK, SEG_BLANK, SEG_BLANK);
}

// Вывод сырых сегментов (d3 - левый, d0 - правый)
void tm1637_display_raw(uint8_t d3, uint8_t d2,
                        uint8_t d1, uint8_t d0) {
  uint8_t digits[4] = { d0, d1, d2, d3 };

  tm1637_start();
  tm1637_write_byte(0x40); // автоинкремент
  tm1637_stop();

  tm1637_start();
  tm1637_write_byte(0xC0); // стартовый адрес

  for (int i = 3; i >= 0; i--) {
    tm1637_write_byte(digits[i]);
  }

  tm1637_stop();

  tm1637_start();
  tm1637_write_byte(0x8F); // яркость
  tm1637_stop();
}

// Десятичное число (0..9999)
void tm1637_display_number(int number) {
  if (number < 0) number = 0;
  if (number > 9999) number = 9999;

  uint8_t d0 = digit_codes[number % 10];
  uint8_t d1 = (number >= 10)   ? digit_codes[(number / 10)   % 10] : SEG_BLANK;
  uint8_t d2 = (number >= 100)  ? digit_codes[(number / 100)  % 10] : SEG_BLANK;
  uint8_t d3 = (number >= 1000) ? digit_codes[(number / 1000) % 10] : SEG_BLANK;

  tm1637_display_raw(d3, d2, d1, d0);
}

// 8-битное число в шестнадцатеричном виде (00..FF)
void tm1637_display_hex(uint8_t value) {
  uint8_t high = (value >> 4) & 0x0F;
  uint8_t low  = value & 0x0F;

  uint8_t d3 = SEG_BLANK;
  uint8_t d2 = SEG_BLANK;
  uint8_t d1 = digit_codes[high];
  uint8_t d0 = digit_codes[low];

  tm1637_display_raw(d3, d2, d1, d0);
}

// Отображение канала в двоичном режиме: "N - h"/"N - 0"
void tm1637_display_channel_state(uint8_t ch, uint8_t state) {
  if (ch > 7) ch = 7;

  uint8_t ch_digit = digit_codes[ch]; // номер канала (0..7)
  uint8_t dash     = SEG_MINUS;
  uint8_t v        = state ? SEG_H : digit_codes[0]; // 'h' или '0'

  // [пусто] [N] [-] [h/0]
  tm1637_display_raw(SEG_BLANK, ch_digit, dash, v);
}

// Оставлено для совместимости с шаблоном — ничего не делает
void tm1637_update(void) {
  (void)counter;
}