/**************************************************************************
        文件名：icc_m.c
		功  能；半雙工 同步 串行通訊 主機例程
		        不采用中斷
		  MCU ：Mega16L
		晶  振：內部8MHz
		硬  件：主機        從機
		        PC0(SCL)--- PC0(SCL)
				PC1(SDA)--- PC1(SDA)
		說  明：從機地址0B00010000
		連　線：主機PORTA與LED相連
		運行說明：1)上位機通過串口向主機寫(任意)一個字，以啟動傳輸
		　　　　　　主機首先向上位機回發來自上位機的數據
		　　　　　　如果上位機向主機發送0x01，則主機從從機中讀取數據，
		　　　　　　　　　　　　　　　　　　　并向上位機發送讀取的數據　
		　　　　　　否則向從機中寫入來自上位機的數據
		          2)主機向從機發送數據，每次發送后都點亮LED：
				    向從機寫時，LED的亮暗與主機接收到的來自上位機的數據對應；
				    從從機讀時，LED的亮暗與主機接收到的來自從機的數據對應。
	　　已通過實驗驗證！ 
**************************************************************************/
#include <avr/io.h>
#include <avr/signal.h>
#include <avr/delay.h>
#include <avr/wdt.h>
#include <compat/twi.h>

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulint unsigned long int
 
#define slave 0x10

#define read   0x01
#define write  0xfe

uchar l,rv;

void Initial_IO(void)
{DDRC=0x00;
 PORTC=(1<<PC0)|(1<<PC1);         //TWI兩個端口帶上拉電阻輸入
 DDRA=0xff;                       //Ａ口輸出　
 PORTA=0xff;
}

void Initial(void)
{SREG&=0xEF;                      //關全局中斷
 /*********串口設定***********/
 UBRRH=0x00;
 UBRRL=25;                        //波特率設定，19200bps 
 UCSRB=0x98;                      //RXCIE＝1，開USART接收結束中斷
                                  //RXEN＝1，接受使能
                                  //TXEN＝1，發送使能
                                  //8位數據長度   
 UCSRC=(1<<URSEL)|(1<<UCSZ0)|(1<<UCSZ1)|(1<<UPM1); //寫UCSRC寄存器
                                  //偶校驗位
                                  //1位停止位
                                  //8位數據長度
  /********看門狗設置*********/
 wdt_enable(WDTO_250MS);//看門狗定時器開啟，定時時間1.0s
  /*******全局中斷使能********/
 SREG=SREG|0x80;
}

/**************TWI主機操作***************/
//初始化TWI主機
void Initial_TWI_m(void)
{TWBR=200;
}

//發送START信號
uchar twi_start(void) 
{TWCR=(1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN);//清上一步動作結束時置位的中斷標志;
                                      //置位TWSTA，準備發送START:若總線空閑則發送START,
                                        //若總線忙則等待,直到檢測到一個STOP,發送START
                                        //發送START,聲明自己希望為主機;
										//發送START完畢后,必須軟件清零START  
                                      //使能TWI操作與激活TWI接口
 while (!(TWCR & (1<<TWINT)));        //等待START發送完成
                                      //發送完成后TWINT置位,TWI數據傳輸被終止
 return TW_STATUS;                    //在TWINT清零前完成對TWSR的訪問
}

//寫1個字節
uchar twi_write(uchar c)
{TWDR=c;                              //將1個字節（地址+方向，或者數據）載入TWDR
 TWCR=(1<<TWINT)|(1<<TWEN);           //清上一步動作結束時置位的中斷標志;
                                      //使能TWI操作與激活TWI接口,啟動發送該字節
 while (!(TWCR & (1<<TWINT))) ;       //等待該字節發送完成
                                      //發送完成后TWINT置位,TWI數據傳輸被終止
 return TW_STATUS;                    //在TWINT清零前完成對TWSR的訪問
}

//讀1個字節，并根據ack給出相應應答: true時發ACK，false時發NACK
//uchar twi_read(uchar d,uchar ack)
uchar twi_read(uchar ack)
{uchar d,tmp=(1<<TWINT)|(1<<TWEN); //清上一步動作結束時置位的中斷標志;
                                 //使能TWI操作與激活TWI接口,啟動發送該字節
 if(ack)  tmp|=(1<<TWEA); 	     //返回應答ACK，表示接受到
                                 //需要返回ACK,則置位TWEA,如果發生以下情況,發出ACK脈沖：
                                 // 1)從機地址與主機發出的地址相符;
                                 // 2)TWGCE置位時接收到廣播呼叫;
                                 // 3)接收到一個字節
 TWCR=tmp;                       //返回非應答NACK，表示下一步不需再發送了
                                 //需要返回NACK,不置位TWEA
 while (!(TWCR & (1<<TWINT))) ;  //等待接受字節，返回ACK/NACK
                                 //發送完成后TWINT置位,TWI數據傳輸被終止
 d=TWDR;                         //在TWINT清零前完成對TWDR的訪問
 return d;                                
 // return TW_STATUS;              //在TWINT清零前完成對TWSR的訪問
}

//發送STOP信號
void twi_stop(void)
{TWCR=(1<<TWINT)|(1<<TWSTO)|(1<<TWEN);//清上一步動作結束時置位的中斷標志;
                                  //置位TWSTO,TWI接口將在總線上產生STOP,然后TWSTO自動清零 
                                  //使能TWI操作與激活TWI接口
}
 
int main(void)
{Initial_IO();
 Initial();
 Initial_TWI_m();
 while(1)
 {wdt_reset();
  _delay_ms(100);
 } 
}

SIGNAL(SIG_UART_RECV)
{l=UDR;//讀取接受的數據,清接受完成標志位RXC
 wdt_reset();
 while(!(UCSRA&(1<<UDRE)));UDR=l;
 if(l==0x01){
  twi_start();
  twi_write(slave|read);
  rv=twi_read(0);
  twi_stop();
  while(!(UCSRA&(1<<UDRE)));UDR=rv;
  while(1)
   {wdt_reset();
    PORTA=rv;
    _delay_ms(1000);
    SREG=SREG|0x80;
   }
  }
 else{
  twi_start();
  twi_write(slave&write);
  twi_write(l);
  twi_stop();
  while(1)
   {wdt_reset();
    PORTA=l;
    _delay_ms(1000);
    SREG=SREG|0x80;
   }
  }
}