#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/io.h>

#define SPI_PORTX PORTB
#define SPI_DDRX DDRB

#define SPI_MISO 4
#define SPI_MOSI 3
#define SPI_SCK 5
#define SPI_SS 2

enum calculator_state
{
  NUMBER_FIRST,
  NUMBER_SECOND,
  RESULT
};
enum calculator_op
{
  NO_OP, //0
  ADD, // 1
  SUB,
  DIV,
  MUL
};
struct calculator
{
  // 1 число
  int num1;
  // 2 число
  int num2;
  // 3 операция
  enum calculator_op operation;
  // 4 результат
  double result;
  // 5 состояние атомата
  enum calculator_state state;
};

void output_on_display(struct calculator * calc) {
  char buffer[8];
  switch (state) {

    case NUMBER_FIRST:
      size_t b_size = display_all_clear(0, &buffer[0]);
      SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
      //первое число
      char[12] string_num;
      itoa(calc.num1, &string_num, 10);
      b_size = display_add_simbol(&string_num, strlen(string_num), &buffer[0]);
      SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
      break;
    case NUMBER_SECOND:
      size_t b_size = display_all_clear(0, &buffer[0]);
      SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
      //первое число
      b_size = display_add_simbol(&string_num, strlen(string_num), &buffer[0]);
      SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
      // операция
      switch (calc.operation) {
        case NO_OP:
          break;
        case ADD:
          b_size = display_add_simbol("+", 1, &buffer[0]);
          SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
          break;
        case SUB:
          b_size = display_add_simbol("-", 1, &buffer[0]);
          SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
          break;
        case DIV:
          b_size = display_add_simbol("/", 1, &buffer[0]);
          SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
          break;
        case MUL:
          b_size = display_add_simbol("*", 1, &buffer[0]);
          SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
          break;
      }
      // второе число
      char[12] string_num;
      itoa(calc.num2, &string_num, 10);
      b_size = display_add_simbol(&string_num, strlen(string_num), &buffer[0]);
      SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
      break;
    case RESULT:
      size_t b_size = display_all_clear(0, size_buffer);
      SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
      // первое число
      b_size = display_add_simbol(&string_num, strlen(string_num), &buffer[0]);
      SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
      // операция
      switch (calc.operation) {
        case NO_OP:
          break;
        case ADD:
          b_size = display_add_simbol("+", 1, &buffer[0]);
          SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
          break;
        case SUB:
          b_size = display_add_simbol("-", 1, &buffer[0]);
          SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
          break;
        case DIV:
          b_size = display_add_simbol("/", 1, &buffer[0]);
          SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
          break;
        case MUL:
          b_size = display_add_simbol("*", 1, &buffer[0]);
          SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
          break;
      }
      // второе число
      b_size = display_add_simbol(&string_num, strlen(string_num), &buffer[0]);
      SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
      // линия
      b_size = display_draw_line( , , , , 0, &buffer[0]);
      SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
      // результат
      char[12] string_num;
      itoa(calc.result, &string_num, 10);
      b_size = display_add_simbol(&string_num, strlen(string_num), &buffer[0]);
      SPI_MasterTransmit(&buffer[0], b_size);
      break;
    default:
      display_all_clear(0, size_buffer);
  }
}


void SPI_MasterInit(void)
{
  /* Настройка MOSI и SCK как выход,
     все остальные сигналы как вход: */
  SPI_DDRX = (1 << SPI_MOSI) | (1 << SPI_SCK) | (1 << SPI_SS) | (0 << SPI_MISO);
  /* Разрешить работу SPI, режим Master,
     установить скорость тактов fck/16: */
  SPCR = (1 << SPE) | (1 << MSTR) | (0 << CPOL) | (0 << CPHA) | (1 << SPR0);
  SPI_PORTX |= (1 << SPI_SS);
}


void SPI_MasterTransmit(char* buffer, size_t length)
{
  SPI_PORTX &= ~(1 << SPI_SS);

  for (int i = 0; i < length; i++ ) {
    SPDR = buffer[i];
    while (!(SPSR & (1 << SPIF)));
    Serial.println("Transmitede");
    delay(2000);
  }
  SPI_PORTX |= (1 << SPI_SS);
}


byte crc8(byte *data, int length) {
  byte crc = 0x00;
  byte poly = 0x07; //полином для CRC
  for (int i = 0; i < length - 2; i++) {
    crc ^= data[i]; //XOR текущего байта с CRC
    for (int j = 0; j < length; j++) {
      if (crc & 0x80) { //если старший бит CRC равен 1
        crc = (crc << 1) ^ poly; //сдвигаем CRC на 1 бит влево и XOR с полиномом
      } else {
        crc <<= 1; //иначе просто сдвигаем на 1 бит влево
      }
    }
  }
  return crc;
}


void setup() {
  SPI_MasterInit();
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Arduino 1 starded");
}


void loop() {
  char buffer[] = {'a', 't', 'g', '1', 0};
  for (int y = 5; y < 21; y++) {
    //    buffer[0] = 0x06;
    //    buffer[1] = 3;
    //    buffer[2] = y;
    //    buffer[3] = 0x01;
    //    buffer[4] = crc8(&buffer[0], 4);
    SPI_MasterTransmit(&buffer[0], 5);

  }

}

//очищение экранa
size_t display_all_clear(char color, uint8_t* buffer, size_t *size_b) {
  buffer[0] = 0x01;
  buffer[1] = color;
  buffer[2] = crc8(&buffer[0], 2);
  //  int a[17];
  //  size_t n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
  return 3;
}

//выбор точки
size_t display_set_page(char point, uint8_t* buffer) {
  buffer[0] = 0x02;
  buffer[1] = point;
  buffer[2] = crc8(&buffer[0], 2);

  return 3;
}

//добавление нового символа и его параметров
size_t display_add_simbol(char* str, size_t str_len, uint8_t* buffer) {
  size_t idx;
  buffer[idx] = 0x04;
  idx++;
  for (int i = 0; i < str_len; i++) {
    buffer[idx] = str;
    idx++;
  }
  buffer[idx] = crc8(&buffer[0], idx);
  idx++;
  return idx;
}

//удаление символа и его параметров
size_t display_del_simbol(char number, uint8_t* buffer) {
  buffer[0] = 0x05;
  buffer[1] = number;
  buffer[2] = crc8(&buffer[0], 2);
  return 3;
}

//закрашивание пикселя
size_t display_draw_pixel(char x, char y, char color, uint8_t* buffer) {
  buffer[0] = 0x06;
  buffer[1] = x;
  buffer[2] = y;
  buffer[3] = color;
  buffer[4] = crc8(&buffer[0], 4);
  return 5;
}

//рисует линию
size_t display_draw_line(char x1, char y1, char x2, char y2, char color, uint8_t* buffer) {
  buffer[0] = 0x07;
  buffer[1] = x1;
  buffer[2] = y1;
  buffer[3] = x2;
  buffer[4] = y2;
  buffer[5] = color;
  buffer[6] = crc8(&buffer[0], 6);
  return 7;
}

//рисует круг
size_t display_draw_circle(char x, char y, char r, char color, uint8_t* buffer) {
  buffer[0] = 0x08;
  buffer[1] = x;
  buffer[2] = y;
  buffer[3] = r;
  buffer[4] = color;
  buffer[5] = crc8(&buffer[0], 5);
  return 6;
}

//рисует прямоугольник
size_t display_draw_rectangle(char x, char y, char height, char width, char color, uint8_t* buffer) {
  buffer[0] = 0x09;
  buffer[1] = x;
  buffer[2] = y;
  buffer[3] = height;
  buffer[4] = widht;
  buffer[5] = color;
  buffer[6] = crc8(&buffer[0], 6);
  return 7;
}