hhkb/matrix.c

   1 /*
   2  * scan matrix
   3  */
   4 #include <avr/io.h>
   5 #include <util/delay.h>
   6 #include "keymap.h"
   7 #include "matrix.h"
   8 #include "print.h"
   9
  10 // matrix is active low. (key on: 0/key off: 1)
  11 //
  12 // HHKB has no ghost and no bounce.
  13 // row: HC4051 select input channel(0-8)
  14 //      PB0, PB1, PB2(A, B, C)
  15 // col: LS145 select low output line(0-8)
  16 //      PB3, PB4, PB5, PB6(A, B, C, D)
  17 //      use D as ENABLE: (enable: 0/unenable: 1)
  18 // key: KEY: (on: 0/ off:1)
  19 //      UNKNOWN: unknown whether input or output
  20 //      PE6,PE7(KEY, UNKNOWN)
  21 #define COL_ENABLE              (1<<6)
  22 #define KEY_SELELCT(ROW, COL)   (PORTB = COL_ENABLE|(((COL)&0x07)<<3)|((ROW)&0x07))
  23 #define KEY_ENABLE              (PORTB &= ~COL_ENABLE)
  24 #define KEY_UNABLE              (PORTB |=  COL_ENABLE)
  25 #define KEY_ON                  ((PINE&(1<<6)) ? false : true)
  26
  27 // matrix state buffer
  28 uint8_t *matrix;
  29 uint8_t *matrix_prev;
  30 static uint8_t _matrix0[MATRIX_ROWS];
  31 static uint8_t _matrix1[MATRIX_ROWS];
  32
  33
  34 static bool matrix_has_ghost_in_row(int row);
  35 static int bit_pop(uint8_t bits);
  36
  37
  38 inline
  39 int matrix_rows(void) {
  40     return MATRIX_ROWS;
  41 }
  42
  43 inline
  44 int matrix_cols(void) {
  45     return MATRIX_COLS;
  46 }
  47
  48 // this must be called once before matrix_scan.
  49 void matrix_init(void)
  50 {
  51     // row & col output(PB0-6)
  52     DDRB = 0xFF;
  53     PORTB = KEY_SELELCT(0, 0);
  54     // KEY & VALID input with pullup(PE6,7)
  55     DDRE = 0x3F;
  56     PORTE = 0xC0;
  57
  58     // initialize matrix state: all keys off
  59     for (int i=0; i < MATRIX_ROWS; i++) _matrix0[i] = 0xFF;
  60     for (int i=0; i < MATRIX_ROWS; i++) _matrix1[i] = 0xFF;
  61     matrix = _matrix0;
  62     matrix_prev = _matrix1;
  63 }
  64
  65 int matrix_scan(void)
  66 {
  67     uint8_t *tmp;
  68
  69     tmp = matrix_prev;
  70     matrix_prev = matrix;
  71     matrix = tmp;
  72
  73     for (int row = 0; row < MATRIX_ROWS; row++) {
  74         for (int col = 0; col < MATRIX_COLS; col++) {
  75             KEY_SELELCT(row, col);
  76             _delay_us(50);  // from logic analyzer chart
  77             KEY_ENABLE;
  78             _delay_us(10);  // from logic analyzer chart
  79             if (KEY_ON) {
  80                 matrix[row] &= ~(1<<col);
  81             } else {
  82                 matrix[row] |= (1<<col);
  83             }
  84             KEY_UNABLE;
  85             _delay_us(150);  // from logic analyzer chart
  86         }
  87     }
  88     return 1;
  89 }
  90
  91 bool matrix_is_modified(void) {
  92     for (int i = 0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
  93         if (matrix[i] != matrix_prev[i])
  94             return true;
  95     }
  96     return false;
  97 }
  98
  99 inline
 100 bool matrix_has_ghost(void) {
 101     return false;
 102 }
 103
 104 inline
 105 uint16_t matrix_get_row(int row) {
 106     return matrix[row];
 107 }
 108
 109 void matrix_print(void) {
 110     print("\nr/c 01234567\n");
 111     for (int row = 0; row < matrix_rows(); row++) {
 112         phex(row); print(": ");
 113         pbin_reverse(matrix_get_row(row));
 114         if (matrix_has_ghost_in_row(row)) {
 115             print(" <ghost");
 116         }
 117         print("\n");
 118     }
 119 }
 120
 121 int matrix_key_count(void) {
 122     int count = 0;
 123     for (int i = 0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
 124         count += bit_pop(~matrix[i]);
 125     }
 126     return count;
 127 }
 128
 129 inline
 130 static bool matrix_has_ghost_in_row(int row) {
 131     return false;
 132 }
 133
 134 static int bit_pop(uint8_t bits) {
 135     int c;
 136     for (c = 0; bits; c++)
 137         bits &= bits -1;
 138     return c;
 139 }