#define F_CPU 16000000
#define F_SCL 100000 // 100kHz

#include <asf.h>
#include <util/delay.h>
#include "lcd.h"
#include <stdio.h>

static int lcd_putchar(char c, FILE *stream){
	LCDCharacterOut(c);
	return 0;
}
static FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM(lcd_putchar, NULL,_FDEV_SETUP_WRITE);

// ADS1114 Slave Adresse
unsigned char SLA_W_ADS1114 = 0x90;
unsigned char SLA_R_ADS1114 = 0x91;  

int Messwert_sum = 0;
int Messwert_H = 0;
int Messwert_L = 0;

//I2C start kondition
static void I2C_start(void) {
	TWCR0 = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO);		// Stop bit, falls andere teilnehmer aktiv sind
	//_delay_ms(40);
	TWCR0 = (1 << TWINT) | (1 << TWSTA) | (1 << TWEN);		// 1. Start Kondition für I2C
	while (!(TWCR0 & (1 << TWINT)));						// 2. Warten bis TWINT-Bit gesetzt ist. (Die Startbedingung wurde gesendet)
}

//I2C stop kondition
static void I2C_ende(void) {
	TWCR0 = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO);		// Stop bit
}

unsigned char ADS1114_lesen(void) {
	TWCR0 = (1 << TWEA) | (1 << TWINT) | (1 << TWEN);		//  TWINT in TWCR0 löschen um die übertragung der Adresse zu starten
	while (!(TWCR0 & (1 << TWINT)));						// 4.SLA wurde übertragen und A empfangen
	return TWDR0;
}

unsigned char ADS1114_rw(unsigned char rw) {
	if (rw == 1) {
		TWDR0 = SLA_R_ADS1114;										// 3. SLA_R in TWDR0 schreiben, read modus
		TWCR0 = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);					// TWINT in TWCR0 löschen um die übertragung der Adresse zu starten
		while (!(TWCR0 & (1 << TWINT)));				    // 4.SLA wurde übertragen und A empfangen
		return TWDR0;
	}
	else {
		TWDR0 = SLA_W_ADS1114;										// 3. SLA_W in TWDR0 schreiben, write modus
		TWCR0 = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);					// TWINT in TWCR0 löschen um die übertragung der Adresse zu starten
 		while (!(TWCR0 & (1 << TWINT)));					// 4.SLA wurde übertragen und A empfangen
		return TWDR0;
	}
}

int main (void)
{
	stdout = &mystdout;
	//I2C
	TWSR0 = 0;
	TWBR0 = ((F_CPU / F_SCL) - 16) / 2;
	sei();												    // Alle INT freigeben
	LCDinit();
	LCDCursorOff();	
	while(1)
	{
		I2C_start();
		ADS1114_rw(0);											// 0 = Schreiben, 1= Lesen
		TWDR0 = 0b00000001;										// Pointer Register, 0x01 =Config Register
		TWCR0 = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);						
		while (!(TWCR0 & (1 << TWINT)));					    
		TWDR0 = 0b11000001;										// Byte 1(MSB), Single Conversion, AIN 0 = Input & AINx = GND, FSR +/- 6.144V, Single shot
		TWCR0 = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
		while (!(TWCR0 & (1 << TWINT)));
		TWDR0 = 0b10000011;										// Byte 2(LSB), 128 SPS, Comp disable and Alert Disable
		TWCR0 = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
		while (!(TWCR0 & (1 << TWINT)));
		I2C_ende();
		
		I2C_start();
		ADS1114_rw(0);											// 0 = Schreiben, 1= Lesen
		TWDR0 = 0b00000000;										// Pointer Register, 0x00 = Conversion Register
		TWCR0 = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);						
		while (!(TWCR0 & (1 << TWINT)));					    
		I2C_ende();
		
		I2C_start();
		ADS1114_rw(1);											// 0 = Schreiben, 1= Lesen
		Messwert_H = ADS1114_lesen();							
		_delay_ms(10);
		Messwert_L = ADS1114_lesen();
		Messwert_sum = Messwert_H<<8 | Messwert_L>>0;			// MSB und LSB an die richtige stelle schieben
		I2C_ende();
		
		LCDCursorHome();											
		printf("Spannung: %.2f V",Messwert_sum *0.0001875);		// temp sum in fließkommazahl umrechnen und auf Display ausgeben
	}
}