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// 名稱: 輸入輸出程序
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#include <pic18.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "chess.h"
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// LCD驅動程序
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void lcd_cls();//清屏
void lcd_blit(WORD addr, const BYTE *img, BYTE num);//棋子繪制函數
void lcd_wrcmd(BYTE cmd);           //寫無參命令
void lcd_wrcmd1(BYTE cmd, BYTE arg);//寫字節參數命令(或稱單參數命令)
void lcd_wrcmd2(BYTE cmd, WORD arg);//寫字參數命令  (或稱雙參數命令)
BYTE scankeypad();                  //鍵盤掃描子程序
void sleep(INT msecs);              //睡眠子程序
void tone(WORD period, WORD cycles);//聲音輸出子程序
//LCD命令代碼
#define LCD_CURSOR       0x21   //設置光標地址(光標在屏幕上的位置)
#define LCD_OFFSET       0x22   //設置CGRAM偏移地址
#define LCD_ADDRESS      0x24   //設置待顯示數據的DDRAM地址
#define LCD_TEXTHOME     0x40   //設置文本區首地址
#define LCD_TEXTAREA     0x41   //設置文本區寬度
#define LCD_GFXHOME      0x42   //設置圖形區首地址
#define LCD_GFXAREA      0x43   //設置圖形區寬度
#define LCD_ORMODE       0x80   //設置圖/文"或"操作模式
#define LCD_XORMODE      0x81   //設置圖/文"異或"操作模式
#define LCD_ANDMODE      0x83   //設置圖/文"與"操作模式
#define LCD_ATTRMODE     0x84   //設置"屬性"模式
#define LCD_DISPLAY      0x90   //設置顯示開/關
#define LCD_CLINES       0xA0   //光標線設置(1線,2線,...,8線[塊狀]光標)
#define LCD_AUTOWRITE    0xB0   //自動寫
#define LCD_AUTOREAD     0xB1   //自動讀
#define LCD_AUTORESET    0xB2   //自動讀/寫取消(復位)
#define LCD_WRITEINC     0xC0   //寫(地址遞增)
#define LCD_READINC      0xC1   //讀(地址遞增)
#define LCD_WRITEDEC     0xC2   //寫(地址遞減)
#define LCD_READDEC      0xC3   //讀(地址遞減)
#define LCD_SCREENPEEK   0xE0   //讀屏幕(一字節)
#define LCD_SCREENCOPY   0xE8   //拷貝屏幕(一行)
#define LCD_BITSET       0xF0   //置位操作
//PORTA端口RA0~RA3分別連接WR,RD,CE,C/D
//在PORTA端發送下面字節時分別實現讀狀態/寫命令/寫數據/禁止操作
#define LCD_STATUS       0x09   //1001讀LCD狀態
#define LCD_COMMAND      0x0A   //1100寫命令
#define LCD_DATA         0x02   //0010寫數據
#define LCD_DONE         0x0F   //1111禁止操作
//國際象棋棋子位圖,存放于pieces.c
extern const BYTE LCD_BITMAPS[];
//控制棋子閃爍的時鐘嘀嗒數
#define FLASHTICKS 30
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// 棋盤初始化函數
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void panel_init()
{
   //初始化I/O端口及其他設置
   PORTA = PORTB = PORTC = PORTD = 0xFF;
   TRISA = TRISC = TRISE = 0;
   RBPU = 0;//PORTB端口內部弱上拉     
   SPEN = 1; CREN = 1;//串口初始化
   SPBRG = 0x19;      //19200 Baud @ 8MHz
   TXSTA = 0xA4;      //CSRC/TXEN (內部時鐘,8位模式,異步操作,高速)
   printf("\nProteus VSM Tiny Chess\n");
   //圖像屏幕每行32字節(256像素),駐留于地址0
   lcd_wrcmd2(LCD_GFXHOME,  0x0000);    //定義圖形區DDRAM首地址
   lcd_wrcmd2(LCD_GFXAREA,  32);        //圖形區每行數據占32字節
   lcd_wrcmd2(LCD_TEXTHOME, 0x2000);    //定義文本區DDRAM首地址
   lcd_wrcmd2(LCD_TEXTAREA, 32);        //文本區每行占用32字節(8個字符)
   lcd_wrcmd2(LCD_OFFSET,   0x3000>>11);//定義CGRAM偏移地址(右移11位取得高5位)
   //加載自定義的字符"■"的點陣數據,后面將用每16個這樣的字符(4x4=16)構成一個
   //棋盤黑色格子.LCD內置字符編碼范圍為0x00~0x7F,第1個自定義字符的編碼為
   //0x80(10000000),由于CGRAM地址格式為:5+8+3,0x3000>>11已經設置了該地址的
   //高5位為00110,接下來是8位的自定義編碼10000000,最后是3位一個字符的8字節點陣
   //數據索引000~111(0~7),故編碼為0x80的自定義字符點陣數據在CGRAM中的首地址為:
   //00110-10000000-000,即:0x3400,下面的語句設置了該地址
   lcd_wrcmd2(LCD_ADDRESS,  0x3400);
   //從0x3400地址開始寫入8字節全1點陣數據.
   for (INT i = 0; i < 8 ; i++) lcd_wrcmd1(LCD_WRITEINC, 0xFF);  
   lcd_wrcmd(LCD_DISPLAY + 0x0C);  //0C:使能圖形與文本顯示,禁止光標顯示與閃爍
   lcd_wrcmd(LCD_XORMODE);         //圖文重疊(混合)時以異或模式顯示
}

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// 清除棋盤:先清屏,然后繪制黑/白交錯的棋盤格子
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void panel_cls()
{ 
   COORD r, c;  lcd_cls();//首先清空屏幕
   //再在256x256的屏幕(32 x 8 = 256)上繪制黑/白交錯的棋盤格子
   //每個黑色格子由16個編碼為0x80的"■"字符拼湊顯示而成
   for (r = 0; r < 32; r += 1)    //全屏可顯示32行字符(256/8=32)
   {  //每列也可顯示32個字符,通過c+=4使之每顯示4個字符后
      //橫向跳過4個字符寬度(4個字符寬度 = 棋盤一列的寬度)
      for (c = 0; c < 32; c += 4) 
      {  //下面開始在8行8列(8x8)的棋盤格子上交錯顯示黑色格子
         //算法說明: 將r/4或c/4可由字符行得到棋盤格行,
         //例如r=0~3為棋盤的第0行(r/4=0),當r=4~7時為棋盤的第1行(r/4=1)
         //棋盤中奇數行偶數列,或偶數行奇數列為黑色格子,故有:
         //if (r / 4 % 2 != c / 4 % 2 )
         //由于/與%運算占用機器時間較多,通過>>或&可消除/與%,因而進一步有:
         if ((r >> 2 & 0x01) != (c >> 2 & 0x01)) //注意加括號提高&的優等級
         //顯然,上面的關系式在r與c的二進制位中的第2位不同為0或1為真,
         //由于第2位的掩碼為0B00000100 = 0x04,
         //故上面的判斷語句還寫成下面的語句,通過異或(^)來編寫條件式
         //if ((r & 0x04) ^ (c & 0x04))
         {  //設置LCD DDRAM字符顯示區起始地址:0x2000 + r * 32 + c
            //(0x2000為字符區的起始地址)
            lcd_wrcmd2(LCD_ADDRESS, 0x2000 + r * 32 + c);
            //在一個黑色棋盤格子內橫向顯示4個"■"(自定義字符編碼為0x80),
            //占據1/4的顯示面積,LCD_WRITEINC設置顯示地址自動遞增
            for (INT i = 0; i < 4; i++) lcd_wrcmd1(LCD_WRITEINC, 0x80);
         }
      } 
   } 
}

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// 在棋盤的(r,c)位置繪制棋子(棋子p含有棋子名稱與顏色信息)
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void panel_draw(COORD r, COORD c, PIECE p)
{
   const BYTE *sprite;  //指向棋子像素字節的指針sprite
   //矩陣鍵盤掃描得到的行號是從上到下編號分別為0~7
   //而棋盤格子的行號是由下至上編號分別為0~7,要將鍵盤掃描得到的
   //行號r轉換為棋盤行號r,因而有:
   r = 7 - r;            
   //下面根據p計算出spite,使其指向棋子p的全盤棋子點陣數組中的首地址
   //奇行偶列或偶行奇列為黑色格子,否則為白色格子
   //4位的棋子編碼中低3位(X001-X110)標識棋子名稱,高位X標識棋子顏色
   //取棋子顏色時&0x08,取棋子名稱時&0x07
   BYTE r1 = r & 0x01, c1 = c & 0x01, p1 = p & 0x08;
   //LCD_BITMAPS中的點陣字節為2048,前后各1024字節(1024/32/4=8個棋子圖案)
   //前半部分是“白格白子”或“黑格黑子”點陣數據,第0,7號棋子為空
   //點陣中“白格白子”與“黑格黑子”的點陣數據完全相同
   //后半分部是“黑格白子”或“白格黑子”點陣數據(1024/32/4=8個棋子圖案)
   //點陣中“黑格白子”或“白格黑子”的點陣數據完全相同   
   if ((r1 != c1 && p1 == WHITE) || (r1 == c1 && p1 == BLACK))
   {  //“黑格白子”或“白格黑子”點陣數據在LCD_BITMAPS的后半部分,首地址為0x0400
      //由于每個棋子點陣橫向占4字節,故有*4,更詳細說明參考LCD_BITMAPS的取模說明.
      sprite = LCD_BITMAPS + (p & 0x07) * 4 + 0x0400; 
   }
   else
   {  //“白格白子”或“黑格黑子”點陣首地址在LCD_BITMAPS前半部分
      sprite = LCD_BITMAPS + (p & 0x07) * 4;  
   }
   panel_blit(r, c, sprite);  //調用底層函數繪制棋子像素位
}
 
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// 將指定棋子圖像繪制在棋盤上的底層函數
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void panel_blit(COORD r, COORD c, const BYTE *sprite)
{ 
   //棋子點陣數組LCD_BITMAPS中每個棋子圖像像素為:32x32,占32x32/8=128字節,
   //每行8個棋子,故有一整行棋子點陣總字節數為:128x8=1024字節
   //棋子點陣為32x32,即每個棋子圖像32行,每行32個像素點占32/8=4字節
   //下面首先根據棋盤(r,c)得到棋子點陣首地址:
   WORD addr = r * 1024 + c * 4;
   //從指定地址開始繪制一個棋子的32行像素
   for (INT i = 0; i < 32; i++)
   {   //每循環一次繪制棋子32行像素中的一行(4字節,32個像素)
       lcd_blit(addr, sprite, 4); 
       //然后將顯示DDRAM地址及取像素地址分別遞增32字節
       //跳到下一行的DDRAM地址和下一行的取點陣地址
       addr += 32;  sprite += 32;
   }         
 }

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// 選取待移動的棋子,如果點擊的待移入位置是新位置則返回真
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BOOL panel_getmove(BYTE from[], BYTE to[])
{  BYTE key, fdelay, fstate = 0; PIECE p;   
   //在用戶首次移動后設置隨機種子
   if (movecount == 1) srand (TMR1);
   //掃描鍵盤(即8x8的觸模屏區)得到鍵值key
   key = scankeypad();
   //返回有效編碼范圍為0~63,無鍵按下時返回FALSE
   if (key == 0xFF) return FALSE;
   //根據鍵值計算得出待移動棋子的位置(行/列)
   from[0] = key / 8; from[1] = key % 8; 
   //根據待移動棋子當前位置得到棋子p("7-"的原因見上一函數說明)
   p = board[7 - from[0]][from[1]];
   //如果棋子為空(點擊是無棋子的格子)或棋子為黑子(因為已方執白)
   //則直接返回FALSE,否則繼續下一步處理
   if (p == EMPTY || p & BLACK) return FALSE;  
   fdelay = 0;
   //如果選子按鍵未釋放
   while (scankeypad() != 0xFF)  
   {   //所選中的棋子在原位通過反復反相,形成閃爍顯示
       if (fdelay-- == 0)
       { panel_invert(from, fstate ^= 1);  fdelay = FLASHTICKS;
       }
   }
   //如果選子按鍵已經釋放
   while ((key = scankeypad()) == 0xFF)  
   {   //所選中的棋子仍在原位通過反復反相,繼續閃爍顯示
       if (fdelay-- == 0)
       { panel_invert(from, fstate ^= 1);  fdelay = FLASHTICKS;
       }
   }
   //閃爍停止,如果fstate為1時則表示棋子是在奇數次反相后停止的,
   //此時棋子已不同于原樣了,故要再執行一次反相,還原出其原始特征
   if (fstate) panel_invert(from, 0);
   //根據鍵值得到目標位置的鍵盤行/列號
   to[0] = key / 8;  to[1] = key % 8; 
   //將起始鍵盤行號轉換為起始格子行號,將目標鍵盤行號轉換為目標格子行號
   from[0] = 7 - from[0]; to[0] = 7 - to[0];
   //等待按鍵釋放
   while (scankeypad() != 0xFF);
   //當待移入的是新位置時返回真
   return from[0] != to[0] || from[1] != to[1];
}

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