#ifndef __TCA6416_H
#define __TCA6416_H

#include "main.h"
#include <stdint.h>

/* GPIO定义 */
//第一条总线
#define TCA6416_SCL_PIN        GPIO_PIN_2
#define TCA6416_SCL_PORT       GPIOE
#define TCA6416_SDA_PIN        GPIO_PIN_3
#define TCA6416_SDA_PORT       GPIOE

//第二条总线
#define TCA6416_SCL_PIN2       GPIO_PIN_5
#define TCA6416_SCL_PORT2      GPIOE
#define TCA6416_SDA_PIN2       GPIO_PIN_4
#define TCA6416_SDA_PORT2      GPIOE

/* TCA6416 I2C地址 */
#define TCA6416_ADDR           0x20    // 第一个芯片地址 (A0=A1=A2=GND)单独总线，SDA PE3 SCL PE2
#define TCA6416_ADDR2          0x21    // 第二个芯片地址 (A0=1, A1=A2=GND)与TCA6416_ADDR3共用总线，SDA PE4 SCL PE5
#define TCA6416_ADDR3          0x20    // 第三个芯片地址 (与第二个芯片共用总线，地址0x20)


/* 寄存器地址定义 */
#define TCA6416_INPUT_PORT0     0x00    // 输入端口0
#define TCA6416_INPUT_PORT1     0x01    // 输入端口1
#define TCA6416_OUTPUT_PORT0    0x02    // 输出端口0
#define TCA6416_OUTPUT_PORT1    0x03    // 输出端口1
#define TCA6416_CONFIG_PORT0    0x06    // 配置端口0
#define TCA6416_CONFIG_PORT1    0x07    // 配置端口1
#define TCA6416_POL_INV_PORT0   0x04    // 极性反转端口0
#define TCA6416_POL_INV_PORT1   0x05    // 极性反转端口1

/* 软件I2C延时定义 */
#define I2C_DELAY()             HAL_Delay(5)  // 增加延时时间到5ms

/* 第一个芯片的软件I2C基本操作函数 */
#define SCL_HIGH()              HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SCL_PORT, TCA6416_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define SCL_LOW()               HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SCL_PORT, TCA6416_SCL_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define SDA_HIGH()              HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SDA_PORT, TCA6416_SDA_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define SDA_LOW()               HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SDA_PORT, TCA6416_SDA_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define SDA_READ()              HAL_GPIO_ReadPin(TCA6416_SDA_PORT, TCA6416_SDA_PIN)

/* SDA输入/输出模式切换宏 */
#define SDA_INPUT_MODE()  do { \
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; \
    GPIO_InitStruct.Pin = TCA6416_SDA_PIN; \
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; \
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; \
    HAL_GPIO_Init(TCA6416_SDA_PORT, &GPIO_InitStruct); \
} while(0)

#define SDA_OUTPUT_MODE() do { \
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; \
    GPIO_InitStruct.Pin = TCA6416_SDA_PIN; \
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; \
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; \
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM; \
    HAL_GPIO_Init(TCA6416_SDA_PORT, &GPIO_InitStruct); \
} while(0)

/* 第二个芯片的软件I2C基本操作函数 */
#define SCL_HIGH2()             HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SCL_PORT2, TCA6416_SCL_PIN2, GPIO_PIN_SET)
#define SCL_LOW2()              HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SCL_PORT2, TCA6416_SCL_PIN2, GPIO_PIN_RESET)
#define SDA_HIGH2()             HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SDA_PORT2, TCA6416_SDA_PIN2, GPIO_PIN_SET)
#define SDA_LOW2()              HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SDA_PORT2, TCA6416_SDA_PIN2, GPIO_PIN_RESET)
#define SDA_READ2()             HAL_GPIO_ReadPin(TCA6416_SDA_PORT2, TCA6416_SDA_PIN2)

/* 函数声明 */

uint8_t TCA6416_Init(void);
uint8_t TCA6416_Init2(void);  // 第二个芯片的初始化函数
uint8_t TCA6416_Init3(void);  // 第三个芯片的初始化函数
uint8_t TCA6416_WritePort(uint8_t port, uint8_t data);
uint8_t TCA6416_WritePort2(uint8_t port, uint8_t data);  // 第二个芯片的写端口函数
uint8_t TCA6416_WritePort3(uint8_t port, uint8_t data);  // 第三个芯片的写端口函数
uint8_t TCA6416_ReadPort(uint8_t port, uint8_t *data);
uint8_t TCA6416_ReadPort2(uint8_t port, uint8_t *data);  // 第二个芯片的读端口函数
uint8_t TCA6416_ReadPort3(uint8_t port, uint8_t *data);  // 第三个芯片的读端口函数
uint8_t TCA6416_SetPortDirection(uint8_t port, uint8_t direction);
uint8_t TCA6416_SetPortDirection2(uint8_t port, uint8_t direction);  // 第二个芯片的设置方向函数
uint8_t TCA6416_SetPortDirection3(uint8_t port, uint8_t direction);  // 第三个芯片的设置方向函数
uint8_t TCA6416_SetPortPolarity(uint8_t port, uint8_t polarity);
uint8_t TCA6416_SetPortPolarity2(uint8_t port, uint8_t polarity);  // 第二个芯片的设置极性函数
uint8_t TCA6416_SetPortPolarity3(uint8_t port, uint8_t polarity);  // 第三个芯片的设置极性函数
uint8_t TCA6416_WritePin(uint8_t port, uint8_t pin, uint8_t state);
uint8_t TCA6416_ReadPin(uint8_t port, uint8_t pin, uint8_t *state);
void U74HC245_GPIO_Init(void);

/* 软件I2C底层函数 */
void I2C_Start(void);
void I2C_Start2(void);  // 第二个芯片的I2C起始信号
void I2C_Stop(void);
void I2C_Stop2(void);   // 第二个芯片的I2C停止信号
void I2C_Ack(void);
void I2C_Ack2(void);    // 第二个芯片的I2C应答
void I2C_NAck(void);
void I2C_NAck2(void);   // 第二个芯片的I2C非应答
uint8_t I2C_WaitAck(void);
uint8_t I2C_WaitAck2(void);  // 第二个芯片的等待应答
uint8_t I2C_SendByte(uint8_t byte);  // 修正返回值类型
void I2C_SendByte2(uint8_t byte);  // 第二个芯片的发送字节
uint8_t I2C_ReadByte(void);
uint8_t I2C_ReadByte2(void);  // 第二个芯片的读取字节
void TCA6416_GPIO_Init(void);
void TCA6416_GPIO_Init2(void);  // 第二个芯片的I2C初始化

#endif /* __TCA6416_H */