#include "systick.h"
#include "bitband.h"
#include "gpio_iic.h"

static GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructSDAOut;
static GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructSDAIn;
// 位段定义
#define IIC_SCL_OUT    PBOut(6)
#define IIC_SDA_OUT    PBOut(7)
#define IIC_SDA_IN     PBIn(7)

// 初始化 IIC 的IO 端口：SDA:PB7,SCL:PB6
void iic_init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructSCL;
    // 使能时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
    // 初始化 PB6 为开漏输出
    GPIO_InitStructSCL.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
    GPIO_InitStructSCL.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructSCL.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructSCL);

    // 初始化 PB7 为开漏输出
    GPIO_InitStructSDAOut.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
    GPIO_InitStructSDAOut.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStructSDAOut.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructSDAOut);
    // 设置 SCL和SDA 都为高电平
    IIC_SCL_OUT = 1;
    IIC_SDA_OUT = 1;
    // 填充 PB7 为上拉输入状态的结构体（后续备用）
    GPIO_InitStructSDAIn.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_InitStructSDAIn.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
}

// 设置 SDA 为输入模式
static void iic_set_sda_in(void)
{
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructSDAIn);
}
// 设置 SDA 为输出模式
static void iic_set_sda_out(void)
{
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructSDAOut);
}

// 主机发送起始信号
void iic_start(void)
{
    iic_set_sda_out();
    IIC_SDA_OUT = 1;
    IIC_SCL_OUT = 1;
    delay_us(2);
    IIC_SDA_OUT = 0;
    delay_us(2);
    IIC_SCL_OUT = 0;
    delay_us(1);
}
//主机发送停止信号
void iic_stop(void)
{
    iic_set_sda_out();
    IIC_SCL_OUT = 0;
    IIC_SDA_OUT = 0;
    delay_us(2);
    IIC_SCL_OUT = 1;
    delay_us(1);
    IIC_SDA_OUT = 1;
    delay_us(2);
}
// 主机发送一个字节
void iic_send_byte(u8 txd)
{
    int bit;
    
    iic_set_sda_out();
    for (bit = 7; bit >= 0; bit--) {
        // 拉低时钟线
        IIC_SCL_OUT = 0;
        delay_us(1);
        // 变化数据线的数据
        IIC_SDA_OUT = (txd >> bit) & 0x01;
        delay_us(1);
        IIC_SCL_OUT = 1;
        delay_us(2);
    }
    IIC_SCL_OUT = 0; // 发送完毕拉低时钟线。
}
// 主机接收一个字节并回复ack，参数ack:1表示应答，0表示非应答。
u8 iic_recv_byte(u8 ack)
{
    int bit;
    u8 value = 0;  // 用于保存最终的返回值
    
    iic_set_sda_in();  // 设置为输入模式
    for (bit = 7; bit >= 0; bit--) {
        IIC_SCL_OUT = 0; // 拉低时钟线
        delay_us(2);
        IIC_SCL_OUT = 1;
        delay_us(2);
        if (IIC_SDA_IN) {
            value |= (0x01 << bit);
        }
    }
    IIC_SCL_OUT = 0;
    // 接收8为数据，根据参数ack 回复应答或非应答。
    if (ack) 
        iic_send_ack();
    else
        iic_send_nack();
    
    return value;
}
// 主机等待从机，如果从机未响应（收到NACK），则发送停止
// 信号结束本次通信，非应答返回1（NACK),应答返回0，ACK);
u8 iic_wait_ack(void)
{
    u8 error_timeout = 0;
    IIC_SCL_OUT = 0;  // 拉低时钟线
    iic_set_sda_in();  // 设置为输入模式
    delay_us(1);
    IIC_SCL_OUT = 1;  // 拉高时钟线。
    // 等待从机拉低的引号
    while (IIC_SDA_IN) {
        error_timeout++;
        if (error_timeout > 250) {
            iic_stop(); // 发送停止信号，然后返回1
            return 1;
        }
    }
    IIC_SCL_OUT = 0; // 拉低时钟线
    return 0;
}
// 主机发送 ACK
void iic_send_ack(void)
{
    IIC_SCL_OUT = 0; // 拉低时钟线
    iic_set_sda_out();  // 变为输出模式
    IIC_SDA_OUT = 0;  // 低电平为应答ACK
    delay_us(2);
    IIC_SCL_OUT = 1;  // 拉高时钟线
    delay_us(2);
    IIC_SCL_OUT = 0;
}
// 主机发送 NACK
void iic_send_nack(void)
{
    IIC_SCL_OUT = 0; // 拉低时钟线
    iic_set_sda_out();  // 变为输出模式
    IIC_SDA_OUT = 1;  // 高电平为非应答NACK
    delay_us(2);
    IIC_SCL_OUT = 1;  // 拉高时钟线
    delay_us(2);
    IIC_SCL_OUT = 0;
}