#include "lcd_tft_154.h"

#define FILL_ZERO 0  // 填充0
#define FILL_SPACE 1 // 填充空格

// 因为这类SPI的屏幕，每次更新显示时，需要先配置坐标区域、再写显存，
// 在显示字符时，如果是一个个点去写坐标写显存，会非常慢，
// 因此开辟一片缓冲区，先将需要显示的数据写进缓冲区，最后再批量写入显存。
// 用户可以根据实际情况去修改此处缓冲区的大小，
// 例如，用户需要显示32*32的汉字时，需要的大小为 32*32*2 = 2048 字节（每个像素点占2字节）
static uint16_t *pri; // 显示缓存

// 等待通讯完成
static void _wait_finish(spi_t *lcd_spi)
{
    while ((lcd_spi->spi->Instance->SR & 0x0080) != RESET)
        ; //	等待通信完成
}

// 等待发送缓冲区清空
static void _wait_send_empty(spi_t *lcd_spi)
{
    while ((lcd_spi->spi->Instance->SR & 0x0002) == 0)
        ; // 等待发送缓冲区清空
}

static void _write_command(spi_t *lcd_spi, uint8_t command)
{
    _wait_finish(lcd_spi); // 等待通讯完成

    lcd_spi->gpios.dc->reset(*lcd_spi->gpios.dc); // DC置低，表示发送命令
    (lcd_spi->spi)->Instance->DR = command;       // 发送数据

    _wait_send_empty(lcd_spi); // 等待发送缓冲区清空
    _wait_finish(lcd_spi);     // 等待通讯完成	等待通信完成

    lcd_spi->gpios.dc->set(*lcd_spi->gpios.dc); // DC置高，表示发送数据
}

static void _write_data_8bit(spi_t *lcd_spi, uint8_t data)
{
    lcd_spi->spi->Instance->DR = data; // 发送数据
    _wait_send_empty(lcd_spi);         // 等待发送缓冲区清空
}

static void _write_data_16bit(spi_t *lcd_spi, uint16_t data)
{
    lcd_spi->spi->Instance->DR = data >> 8; // 发送数据，高8位
    _wait_send_empty(lcd_spi);              // 等待发送缓冲区清空
    lcd_spi->spi->Instance->DR = data;      // 发送数据，低8位
    _wait_send_empty(lcd_spi);              // 等待发送缓冲区清空
}

static void _write_buff(lcd_t *lcd, uint16_t *data, uint16_t size)
{
    uint32_t i;
    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 &= 0xFFBF; // 关闭SPI
    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 |= 0x0800; // 切换成16位数据格式
    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 |= 0x0040; // 使能SPI

    lcd->info.spi->gpios.cs->reset(*lcd->info.spi->gpios.cs);

    for (i = 0; i < size; i++)
    {

        lcd->info.spi->spi->Instance->DR = data[i];
        _wait_send_empty(lcd->info.spi); // 等待发送缓冲区清空
    }

    _wait_finish(lcd->info.spi); // 等待通讯完成
    lcd->info.spi->gpios.cs->set(*lcd->info.spi->gpios.cs);

    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 &= 0xFFBF; // 关闭SPI
    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 &= 0xF7FF; // 切换成8位数据格式
    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 |= 0x0040; // 使能SPI
}

// 设置方向
static void _set_dir(lcd_t *lcd, uint8_t scan_dir)
{
    lcd->info.dir = scan_dir;
    lcd->info.spi->gpios.cs->reset(*lcd->info.spi->gpios.cs);

    if (scan_dir == Direction_H) // 横屏显示
    {
        _write_command(lcd->info.spi, 0x36);   // 显存访问控制 指令，用于设置访问显存的方式
        _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x70); // 横屏显示
        lcd->info.x_offset = 0;                // 设置控制器坐标偏移量
        lcd->info.y_offset = 0;
    }
    else if (scan_dir == Direction_V)
    {
        _write_command(lcd->info.spi, 0x36);   // 显存访问控制 指令，用于设置访问显存的方式
        _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x00); // 垂直显示
        lcd->info.x_offset = 0;                // 设置控制器坐标偏移量
        lcd->info.y_offset = 0;
    }
    else if (scan_dir == Direction_H_Flip)
    {
        _write_command(lcd->info.spi, 0x36);   // 显存访问控制 指令，用于设置访问显存的方式
        _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0xA0); // 横屏显示，并上下翻转，RGB像素格式
        lcd->info.x_offset = 80;               // 设置控制器坐标偏移量
        lcd->info.y_offset = 0;
    }
    else if (scan_dir == Direction_V_Flip)
    {
        _write_command(lcd->info.spi, 0x36);   // 显存访问控制 指令，用于设置访问显存的方式
        _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0xC0); // 垂直显示 ，并上下翻转，RGB像素格式
        lcd->info.x_offset = 0;                // 设置控制器坐标偏移量
        lcd->info.y_offset = 80;
    }
    _wait_finish(lcd->info.spi); // 等待通讯完成
    lcd->info.spi->gpios.cs->set(*lcd->info.spi->gpios.cs);
}

// 设置画笔颜色
static void _set_color(lcd_t *lcd, uint32_t color)
{
    uint16_t red_value = 0, green_value = 0, blue_value = 0; // 各个颜色通道的值
    red_value = (uint16_t)((color & 0x00F80000) >> 8);       // 转换成 16位 的RGB565颜色
    green_value = (uint16_t)((color & 0x0000FC00) >> 5);
    blue_value = (uint16_t)((color & 0x000000F8) >> 3);
    lcd->info.color = (uint16_t)(red_value | green_value | blue_value); // 将颜色写入全局LCD参数
}

static void _set_address(lcd_t *lcd, uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2)
{
    lcd->info.spi->gpios.cs->reset(*lcd->info.spi->gpios.cs);

    _write_command(lcd->info.spi, 0x2a); //	列地址设置，即X坐标
    _write_data_16bit(lcd->info.spi, x1 + lcd->info.x_offset);
    _write_data_16bit(lcd->info.spi, x2 + lcd->info.x_offset);

    _write_command(lcd->info.spi, 0x2b); //	行地址设置，即Y坐标
    _write_data_16bit(lcd->info.spi, y1 + lcd->info.y_offset);
    _write_data_16bit(lcd->info.spi, y2 + lcd->info.y_offset);

    _write_command(lcd->info.spi, 0x2c); //	开始写入显存，即要显示的颜色数据

    _wait_finish(lcd->info.spi); // 等待通讯完成
    lcd->info.spi->gpios.cs->set(*lcd->info.spi->gpios.cs);
}

static void _set_asscii_font(lcd_t *lcd, lcd_font *font)
{
    lcd->info.ascii_font = font;
}

static void _set_hz_font(lcd_t *lcd, lcd_font *font)
{
    lcd->info.hz_font = font;
    switch (font->width)
    {
    case 12:
        lcd->driver.set_asscii_font(lcd, &ascii_font_12);
        break; // 设置ASCII字符的字体为 1206
    case 16:
        lcd->driver.set_asscii_font(lcd, &ascii_font_16);
        break; // 设置ASCII字符的字体为 1608
    case 20:
        lcd->driver.set_asscii_font(lcd, &ascii_font_20);
        break; // 设置ASCII字符的字体为 2010
    case 24:
        lcd->driver.set_asscii_font(lcd, &ascii_font_24);
        break; // 设置ASCII字符的字体为 2412
    case 32:
        lcd->driver.set_asscii_font(lcd, &ascii_font_32);
        break; // 设置ASCII字符的字体为 3216
    default:
        break;
    }
}

/****************************************************************************************************************************************
 *	函 数 名:	LCD_DisplayChar
 *
 *	入口参数:	x - 起始水平坐标
 *					y - 起始垂直坐标
 *					c  - ASCII字符
 *
 *	函数功能:	在指定坐标显示指定的字符
 *
 *	说    明:	1. 可设置要显示的字体，例如使用 LCD_SetAsciiFont(&ASCII_Font24) 设置为 2412的ASCII字体
 *					2.	可设置要显示的颜色，例如使用 LCD_SetColor(0xff0000FF) 设置为蓝色
 *					3. 可设置对应的背景色，例如使用 LCD_SetBackColor(0x000000) 设置为黑色的背景色
 *					4. 使用示例 LCD_DisplayChar( 10, 10, 'a') ，在坐标(10,10)显示字符 'a'
 *
 *****************************************************************************************************************************************/

void _display_char(lcd_t *lcd, uint16_t x, uint16_t y, uint8_t c)
{
    uint16_t index = 0, counter = 0, i = 0, w = 0; // 计数变量
    uint8_t disChar;                               // 存储字符的地址

    c = c - 32; // 计算ASCII字符的偏移

    lcd->info.spi->gpios.cs->reset(*lcd->info.spi->gpios.cs);

    for (index = 0; index < lcd->info.ascii_font->sizes; index++)
    {
        disChar = lcd->info.ascii_font->table[c * lcd->info.ascii_font->sizes + index]; // 获取字符的模值
        for (counter = 0; counter < 8; counter++)
        {
            if (disChar & 0x01)
            {
                pri[i] = lcd->info.color; // 当前模值不为0时，使用画笔色绘点
            }
            else
            {
                pri[i] = lcd->info.back_color; // 否则使用背景色绘制点
            }
            disChar >>= 1;
            i++;
            w++;
            if (w == lcd->info.ascii_font->width) // 如果写入的数据达到了字符宽度，则退出当前循环
            {                                     // 进入下一字符的写入的绘制
                w = 0;
                break;
            }
        }
    }
    lcd->driver.set_address(lcd, x, y, x + lcd->info.ascii_font->width - 1, y + lcd->info.ascii_font->height - 1); // 设置坐标
    _write_buff(lcd, pri, lcd->info.ascii_font->width * lcd->info.ascii_font->height);                             // 写入显存
}

void _display_chinese(lcd_t *lcd, uint16_t x, uint16_t y, char *text)
{
    uint16_t i = 0, index = 0, counter = 0; // 计数变量
    uint16_t addr;                          // 字模地址
    uint8_t disChar;                        // 字模的值
    uint16_t Xaddress = 0;                  // 水平坐标

    while (1)
    {
        // 对比数组中的汉字编码，用以定位该汉字字模的地址
        if (*(lcd->info.hz_font->table + (i + 1) * lcd->info.hz_font->sizes + 0) == *text && *(lcd->info.hz_font->table + (i + 1) * lcd->info.hz_font->sizes + 1) == *(text + 1))
        {
            addr = i; // 字模地址偏移
            break;
        }
        i += 2; // 每个中文字符编码占两字节

        if (i >= lcd->info.hz_font->table_rows)
            break; // 字模列表中无相应的汉字
    }
    i = 0;
    for (index = 0; index < lcd->info.hz_font->sizes; index++)
    {
        disChar = *(lcd->info.hz_font->table + (addr)*lcd->info.hz_font->sizes + index); // 获取相应的字模地址

        for (counter = 0; counter < 8; counter++)
        {
            if (disChar & 0x01)
            {
                pri[i] = lcd->info.color; // 当前模值不为0时，使用画笔色绘点
            }
            else
            {
                pri[i] = lcd->info.back_color; // 否则使用背景色绘制点
            }
            i++;
            disChar >>= 1;
            Xaddress++; // 水平坐标自加

            if (Xaddress == lcd->info.hz_font->width) //	如果水平坐标达到了字符宽度，则退出当前循环
            {                                         //	进入下一行的绘制
                Xaddress = 0;
                break;
            }
        }
    }
    lcd->driver.set_address(lcd, x, y, x + lcd->info.hz_font->width - 1, y + lcd->info.hz_font->height - 1); // 设置坐标
    _write_buff(lcd, pri, lcd->info.hz_font->width * lcd->info.hz_font->height);                             // 写入显存
}

static void _display_text(lcd_t *lcd, uint16_t x, uint16_t y, char *text)
{
    while (*text != 0) // 判断是否为空字符
    {
        if (*text <= 0x7F) // 判断是否为ASCII码
        {
            _display_char(lcd, x, y, *text);  // 显示ASCII
            x += lcd->info.ascii_font->width; // 水平坐标调到下一个字符处
            text++;                           // 字符串地址+1
        }
        else // 若字符为汉字
        {
            _display_chinese(lcd, x, y, text); // 显示汉字
            x += lcd->info.hz_font->width;     // 水平坐标调到下一个字符处
            text += 2;                         // 字符串地址+2，汉字的编码要2字节
        }
    }
}

// 设置背景色
static void _full_fill(lcd_t *lcd, uint32_t color)
{
    uint16_t red_value = 0, green_value = 0, blue_value = 0; // 各个颜色通道的值
    red_value = (uint16_t)((color & 0x00F80000) >> 8);       // 转换成 16位 的RGB565颜色
    green_value = (uint16_t)((color & 0x0000FC00) >> 5);
    blue_value = (uint16_t)((color & 0x000000F8) >> 3);

    lcd->info.back_color = (uint16_t)(red_value | green_value | blue_value); // 将颜色写入全局LCD参数
}

static void _clear(lcd_t *lcd)
{
    uint32_t i;
    lcd->driver.set_address(lcd, 0, 0, lcd->info.width - 1, lcd->info.height - 1);
    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 &= 0xFFBF; // 关闭SPI
    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 |= 0x0800; // 切换成16位数据格式
    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 |= 0x0040; // 使能SPI

    lcd->info.spi->gpios.cs->reset(*lcd->info.spi->gpios.cs);

    for (i = 0; i < lcd->info.width * lcd->info.height; i++)
    {

        lcd->info.spi->spi->Instance->DR = lcd->info.back_color;
        _wait_send_empty(lcd->info.spi); // 等待发送缓冲区清空
    }

    _wait_finish(lcd->info.spi); // 等待通讯完成
    lcd->info.spi->gpios.cs->set(*lcd->info.spi->gpios.cs);

    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 &= 0xFFBF; // 关闭SPI
    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 &= 0xF7FF; // 切换成8位数据格式
    lcd->info.spi->spi->Instance->CR1 |= 0x0040; // 使能SPI
}

static int32_t _init(lcd_t *lcd)
{
    HAL_Delay(10);
    pri = (uint16_t *)osel_mem_alloc2(1024 * sizeof(lcd));
    lcd->info.pri = (void *)pri;
    lcd->info.spi->gpios.cs->reset(*lcd->info.spi->gpios.cs);
    _write_command(lcd->info.spi, 0x36);   // 显存访问控制 指令，用于设置访问显存的方式
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x00); // 配置成 从上到下、从左到右，RGB像素格式
    _write_command(lcd->info.spi, 0x3A);   // 接口像素格式 指令，用于设置使用 12位、16位还是18位色
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x05); // 此处配置成 16位 像素格式

    // 接下来很多都是电压设置指令，直接使用厂家给设定值
    _write_command(lcd->info.spi, 0xB2);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x0C);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x0C);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x00);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x33);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x33);

    _write_command(lcd->info.spi, 0xB7);   // 栅极电压设置指令
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x35); // VGH = 13.26V，VGL = -10.43V

    _write_command(lcd->info.spi, 0xBB);   // 公共电压设置指令
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x19); // VCOM = 1.35V

    _write_command(lcd->info.spi, 0xC0);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x2C);

    _write_command(lcd->info.spi, 0xC2);   // VDV 和 VRH 来源设置
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x01); // VDV 和 VRH 由用户自由配置

    _write_command(lcd->info.spi, 0xC3);   // VRH电压 设置指令
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x12); // VRH电压 = 4.6+( vcom+vcom offset+vdv)

    _write_command(lcd->info.spi, 0xC4);   // VDV电压 设置指令
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x20); // VDV电压 = 0v

    _write_command(lcd->info.spi, 0xC6);   // 正常模式的帧率控制指令
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x0F); // 设置屏幕控制器的刷新帧率为60帧

    _write_command(lcd->info.spi, 0xD0);   // 电源控制指令
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0xA4); // 无效数据，固定写入0xA4
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0xA1); // AVDD = 6.8V ，AVDD = -4.8V ，VDS = 2.3V

    _write_command(lcd->info.spi, 0xE0); // 正极电压伽马值设定
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0xD0);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x04);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x0D);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x11);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x13);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x2B);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x3F);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x54);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x4C);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x18);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x0D);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x0B);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x1F);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x23);

    _write_command(lcd->info.spi, 0xE1); // 负极电压伽马值设定
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0xD0);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x04);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x0C);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x11);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x13);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x2C);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x3F);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x44);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x51);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x2F);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x1F);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x1F);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x20);
    _write_data_8bit(lcd->info.spi, 0x23);

    _write_command(lcd->info.spi, 0x21); // 打开反显，因为面板是常黑型，操作需要反过来

    // 退出休眠指令，LCD控制器在刚上电、复位时，会自动进入休眠模式 ，因此操作屏幕之前，需要退出休眠
    _write_command(lcd->info.spi, 0x11); // 退出休眠 指令
    HAL_Delay(120);                      // 需要等待120ms，让电源电压和时钟电路稳定下来
    // 打开显示指令，LCD控制器在刚上电、复位时，会自动关闭显示
    _write_command(lcd->info.spi, 0x29); // 打开显示

    _wait_finish(lcd->info.spi); // 等待通讯完成
    lcd->info.spi->gpios.cs->set(*lcd->info.spi->gpios.cs);

    // 以下进行一些驱动的默认设置
    lcd->driver.set_dir(lcd, Direction_V);            // 默认竖屏显示
    lcd->driver.full_fill(lcd, LCD_BLACK);            // 默认背景色为黑色
    lcd->driver.set_color(lcd, LCD_WHITE);            // 默认画笔颜色为白色
    lcd->driver.clear(lcd);                           // 清除屏幕
    lcd->driver.set_asscii_font(lcd, &ascii_font_24); // 默认ASCII字体
    lcd->info.show_num_mode = FILL_ZERO;              // 设置变量显示模式，多余位填充空格还是填充0

    return 0;
}

void lcd_tft_154_init(lcd_driver_t *driver)
{
    DBG_ASSERT(driver != NULL __DBG_LINE);

    driver->init = _init;                       // 已实现
    driver->set_dir = _set_dir;                 // 已实现
    driver->set_color = _set_color;             // 已实现
    driver->set_address = _set_address;         // 已实现
    driver->set_asscii_font = _set_asscii_font; // 已实现
    driver->set_hz_font = _set_hz_font;         // 已实现
    driver->display_text = _display_text;       // 已实现
    driver->clear = _clear;                     // 已实现
    driver->full_fill = _full_fill;             // 已实现
}