#include "system.h"
#include "altera_avalon_pio_regs.h"
#include "altera_avalon_timer_regs.h"
#include "altera_avalon_timer.h"
#include "altera_nios2_qsys_irq.h"
#include "sys/alt_irq.h"

#ifdef ALT_ENHANCED_INTERRUPT_API_PRESENT
static void handle_timer_interrupts(void* context);
#else
static void handle_timer_interrupts(void* context, alt_u32 id);
#endif

#ifdef ALT_ENHANCED_INTERRUPT_API_PRESENT
static void handle_pio_interrupts(void* context);
#else
static void handle_pio_interrupts(void* context, alt_u32 id);
#endif

void init_timer_interrupt(void);
void init_pio_interrupt(void);

alt_u32 mosi;
volatile unsigned char flag = 0;
volatile unsigned char mosiIndex = 0;
volatile unsigned char initDAC = 0;
unsigned char writeToDAC = 0;
volatile unsigned char startCLK = 0;
volatile unsigned char endTx = 0;
volatile unsigned char stopSync = 0;
volatile unsigned char pulseLDAC = 0;
volatile unsigned char stopLDAC = 0;

int main()
{
	IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) | (1 << 5)); //Reset_N off;
	IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) | (1 << 4)); //Clear_N off;
	IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) | (1 << 3)); //LDAC_N off;
	IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) | (1 << 2)); //Slave select_N off;
	IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) | (1 << 1)); //MOSI_N off;
	IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) | 1); //CLK idle;

    init_pio_interrupt();

    for(;;)
    {
    	if (flag == 1)
    	{
    		stopLDAC = 0;
    		pulseLDAC = 0;
    		stopSync = 0;
    		mosiIndex = 0;
    		startCLK = 0;
    		endTx = 0;

    		if(initDAC == 0) mosi = 0x00480004;	//initialises the DAC
    		else
    		{
    			mosi = 0x00000038;
    		}

    		init_timer_interrupt();	//start the timer

    		flag = 0;	//resets the flag
    		initDAC = 1;	//Determines what to send;
    	}
    }
    return 0;
}

void init_timer_interrupt(void)
{
    int* ptr;
    IOWR_ALTERA_AVALON_TIMER_CONTROL(TIMER_0_BASE, (1<<3) | (1 << 1) |(1 << 0));
    IOWR_ALTERA_AVALON_TIMER_STATUS(TIMER_0_BASE,0);// Clear TO Bit(Reaching 0)
    IOWR_ALTERA_AVALON_TIMER_PERIODL(TIMER_0_BASE,(alt_u16)(49));//
    IOWR_ALTERA_AVALON_TIMER_PERIODH(TIMER_0_BASE,(alt_u16)(49>>16));
    alt_ic_isr_register(TIMER_0_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID, TIMER_0_IRQ,handle_timer_interrupts, ptr, 0x0); //Register Interrupt
    IOWR_ALTERA_AVALON_TIMER_CONTROL(TIMER_0_BASE,(1<<2) | (1 << 1) | (1 << 0) );//Start Timer, IRQ enable, Continuous enable
}

#ifdef ALT_ENHANCED_INTERRUPT_API_PRESENT
static void handle_timer_interrupts(void* context)
#else
static void handle_timer_interrupts(void* context, alt_u32 id)
#endif
{
    IOWR_ALTERA_AVALON_TIMER_STATUS(TIMER_0_BASE,0);//Clear TO(timeout) bit)

    if(startCLK != 0 && endTx != 1) IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) ^ 1); //make clock

    if((IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) & 1) && endTx != 1) IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, (IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) - (IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) & 2)) | (((mosi & (1<<mosiIndex)) && 1) << 1) ); //send bit if clock is low

    if (mosiIndex < 24 && (IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) & 1)) mosiIndex ++; //increment index if clock is low
	else
	{
		if(mosiIndex ==24 && (IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) & 1))
		{
			endTx = 1;
			IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) | (1 << 1)); //MOSI_N off;
		}
	}

	if(stopLDAC == 1)
	{
		IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) | (1 << 3)); //LDAC_N off;
		alt_ic_irq_disable (TIMER_0_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID, TIMER_0_IRQ);	//transmission over disable timer
	}

	if(pulseLDAC == 1 && stopLDAC != 1)
	{
		stopLDAC = 1;
		IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) & 0xF7); // LDAC_N on;
	}

	if(stopSync == 1 && pulseLDAC != 1)
	{
		pulseLDAC = 1;
		IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) | (1 << 2)); //Slave select_N off;
	}

	if (endTx == 1 && stopSync != 1)
	{
		stopSync = 1;
	}

	if(startCLK == 0) startCLK = 1;
}

void init_pio_interrupt(void)
{
    int* ptr;
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(PIO_2_BASE, 1); //Set interrupt for 2 keys
    alt_ic_isr_register(PIO_2_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID, PIO_2_IRQ,handle_pio_interrupts, ptr, 0x0); //Register Interrupt
}

#ifdef ALT_ENHANCED_INTERRUPT_API_PRESENT
static void handle_pio_interrupts(void* context)
#else
static void handle_pio_interrupts(void* context, alt_u32 id)
#endif
{
		IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(PIO_2_BASE, 1); //Clear edge cap, falling edge here

		IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE, IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_3_BASE) & 0xFB); // Slave select_N if key 1 pushed.
		flag = 1;
}