hhkb/matrix.c

   1 /*
   2  * scan matrix
   3  */
   4 #include <stdint.h>
   5 #include <stdbool.h>
   6 #include <avr/io.h>
   7 #include <util/delay.h>
   8 #include "matrix.h"
   9 #include "print.h"
  10 #include "util.h"
  11
  12 // matrix is active low. (key on: 0/key off: 1)
  13 //
  14 // HHKB has no ghost and no bounce.
  15 // row: HC4051 select input channel(0-8)
  16 //      PB0, PB1, PB2(A, B, C)
  17 // col: LS145 select low output line(0-8)
  18 //      PB3, PB4, PB5, PB6(A, B, C, D)
  19 //      use D as ENABLE: (enable: 0/unenable: 1)
  20 // key: KEY: (on: 0/ off:1)
  21 //      UNKNOWN: unknown whether input or output
  22 //      PE6,PE7(KEY, UNKNOWN)
  23 #define COL_ENABLE              (1<<6)
  24 #define KEY_SELELCT(ROW, COL)   (PORTB = COL_ENABLE|(((COL)&0x07)<<3)|((ROW)&0x07))
  25 #define KEY_ENABLE              (PORTB &= ~COL_ENABLE)
  26 #define KEY_UNABLE              (PORTB |=  COL_ENABLE)
  27 #define KEY_ON                  ((PINE&(1<<6)) ? false : true)
  28
  29 // matrix state buffer
  30 uint8_t *matrix;
  31 uint8_t *matrix_prev;
  32 static uint8_t _matrix0[MATRIX_ROWS];
  33 static uint8_t _matrix1[MATRIX_ROWS];
  34
  35
  36 inline
  37 int matrix_rows(void)
  38 {
  39     return MATRIX_ROWS;
  40 }
  41
  42 inline
  43 int matrix_cols(void)
  44 {
  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] = 0x00;
  60     for (int i=0; i < MATRIX_ROWS; i++) _matrix1[i] = 0x00;
  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 {
  93     for (int i = 0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
  94         if (matrix[i] != matrix_prev[i])
  95             return true;
  96     }
  97     return false;
  98 }
  99
 100 inline
 101 bool matrix_has_ghost(void)
 102 {
 103     return false;
 104 }
 105
 106 inline
 107 bool matrix_is_on(int row, int col)
 108 {
 109     return (matrix[row] & (1<<col));
 110 }
 111
 112 inline
 113 uint16_t matrix_get_row(int row)
 114 {
 115     return matrix[row];
 116 }
 117
 118 void matrix_print(void)
 119 {
 120     print("\nr/c 01234567\n");
 121     for (int row = 0; row < matrix_rows(); row++) {
 122         phex(row); print(": ");
 123         pbin_reverse(matrix_get_row(row));
 124         print("\n");
 125     }
 126 }
 127
 128 int matrix_key_count(void)
 129 {
 130     int count = 0;
 131     for (int i = 0; i < MATRIX_ROWS; i++) {
 132         count += bitpop(matrix[i]);
 133     }
 134     return count;
 135 }