/**
******************************************************************************
* @file           : onewire_uart.c
* @brief          : Драйвер для работы с шиной 1-Wire через UART
* @author         : MicroTechnics (microtechnics.ru)
******************************************************************************
@details
Этот файл реализует базовые функции для работы с 1-Wire через UART.
Он включает в себя методы для передачи и приёма битов и байтов, а также
выполнение reset-команды для устройств 1-Wire. 

UART передает специально сформированные импульсы, эмулируя 1-Wire.
*****************************************************************************/

/* Includes ----------------------------------------------------------------*/

#include "onewire_uart.h"

/* Declarations and definitions --------------------------------------------*/

/* Functions ---------------------------------------------------------------*/

/**
 * @brief Устанавливает скорость передачи данных для UART.
 * @param huart Указатель на структуру UART
 * @param baudrate Требуемая скорость передачи (бит/с)
 * @details Функция изменяет скорость передачи UART в зависимости от используемой шины
 * (PCLK1 или PCLK2). Это важно для эмуляции временных параметров 1-Wire.
 */
static void UARTSetBaudrate(UART_HandleTypeDef *huart, uint32_t baudrate)
{
  uint32_t pclk = 0;
  huart->Init.BaudRate = baudrate;
    
  #if defined(USART6) && defined(UART9) && defined(UART10)
      if ((huart->Instance == USART1) || (huart->Instance == USART6) ||
          (huart->Instance == UART9)  || (huart->Instance == UART10))
      {
        pclk = HAL_RCC_GetPCLK2Freq();
      }
  #elif defined(USART6)
      if ((huart->Instance == USART1) || (huart->Instance == USART6))
      {
        pclk = HAL_RCC_GetPCLK2Freq();
      }
  #else
      if (huart->Instance == USART1)
      {
        pclk = HAL_RCC_GetPCLK2Freq();
      }
  #endif /* USART6 */
      else
      {
        pclk = HAL_RCC_GetPCLK1Freq();
      }

  #if defined(USART_CR1_OVER8)
    if (huart->Init.OverSampling == UART_OVERSAMPLING_8)
    {
      huart->Instance->BRR = UART_BRR_SAMPLING8(pclk, huart->Init.BaudRate);
    }
    else
    {
      huart->Instance->BRR = UART_BRR_SAMPLING16(pclk, huart->Init.BaudRate);
    }
  #else
    huart->Instance->BRR = UART_BRR_SAMPLING16(pclk, huart->Init.BaudRate);
  #endif /* USART_CR1_OVER8 */
}

/**
 * @brief Передает и принимает один бит через 1-Wire.
 * @param huart Указатель на структуру UART
 * @param bit Бит для передачи (0 или 1)
 * @return Полученный бит (0 или 1)
 * @details Передача осуществляется отправкой специального импульса, длина которого определяет передаваемый бит. 
 * Ответное значение читается сразу после передачи.
 */
uint8_t OneWireUART_ProcessBit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t bit)
{
  uint8_t txData;
  uint8_t rxData = 0x00;

  if (bit == 1)
  {
    txData = ONEWIRE_PULSE_SHORT; // Короткий импульс для передачи '1'
  }
  else
  {
    txData = ONEWIRE_PULSE_LONG;  // Длинный импульс для передачи '0'
  }

  HAL_UART_Transmit(huart, &txData, 1, ONEWIRE_UART_TIMEOUT);
  HAL_UART_Receive(huart, &rxData, 1, ONEWIRE_UART_TIMEOUT);

  if (rxData == 0xFF)
  {
    bit = 1; // Короткий импульс для передачи '1'
  }
  else
  {
    bit = 0;  // Длинный импульс для передачи '0'
  }
  return bit;
}

/**
 * @brief Передает и принимает байт через 1-Wire.
 * @param huart Указатель на структуру UART
 * @param byte Отправляемый байт
 * @return Принятый байт
 * @details Отправляет 8 бит последовательно, используя @ref OneWire_ProcessBit.
 * Каждый полученный бит собирается в байт и возвращается.
 */
uint8_t OneWireUART_ProcessByte(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t byte)
{
  uint8_t rxByte = 0x00;
  uint8_t txBit = 0;
  uint8_t rxBit = 0;

  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
  {
    txBit = (byte >> i) & 0x01; // Извлекаем очередной бит для отправки
    rxBit = OneWireUART_ProcessBit(huart, txBit);

    rxByte |= (rxBit << i); // Собираем принятые биты в байт
  }

  return rxByte;
}

/**
 * @brief Выполняет 1-Wire Reset и проверяет наличие устройств на шине.
 * @param huart Указатель на структуру UART
 * @return HAL Status
 * @details Процедура Reset требует изменения скорости UART, чтобы сформировать
 * большой по длительности импульс сброса. Если устройство ответило, шина в рабочем состоянии.
 */
HAL_StatusTypeDef OneWireUART_Reset(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK;
  uint8_t txByte = ONEWIRE_RESET;
  uint8_t rxByte = 0x00;

  UARTSetBaudrate(huart, ONEWIRE_RESET_BAUDRATE); // Устанавливаем низкую скорость для Reset-импульса

  HAL_UART_Transmit(huart, &txByte, 1, ONEWIRE_UART_TIMEOUT);
  HAL_UART_Receive(huart, &rxByte, 1, ONEWIRE_UART_TIMEOUT);

  UARTSetBaudrate(huart, ONEWIRE_BAUDRATE); // Возвращаем стандартную скорость

  if (rxByte == txByte)
  {
    status = HAL_ERROR; // Если ответ совпадает с отправленным байтом, значит, устройств нет
  }

  return status;
}