// Проект "РЕАНИМАТОР AVR". Автор: Черняков С.С. chernyako-sergej@yandex.ru Евпатория апрель 2009
// Ардуино адаптация ZBUK@bk.ru
// - #include <avr/io.h>
// - #include <util/delay.h>

// #define PORT_DATD PORTD  /*Двунаправленная шина данных*/

int RDY_BSY = A5;  //#define RDY_BSY - Вход "состояние программируемого МК". 0-занят (выполняется предыдущая команда), 1-готов к приёму следующей команды
int OE = 12;       //#define OE      - Выход "управление режимом работы шины данных PORT_DATA" 0-выход, 1-вход
int WR = 11;       //#define WR      - Выход "сигнал записи" 0-активный уровень
int BS1 = 10;      //#define BS1     - Выход "выбор байта" 0-младший байт, 1-старший байт
int XA0 = 9;       //#define XA0     - Выход "определение действия по положительному импульсу на выводе XTAL1
int XA1 = 8;       //#define XA1     - Выход "определение действия по положительному импульсу на выводе XTAL1
/*ХА1=0, ХА0=0 - загрузка адреса ячейки памяти (младшего или старшего байта, в зависимости от уровня сигнала BS1)*/
/*ХА1=0, ХА0=1 - загрузка данных (младшего или старшего байта, в зависимости от уровня сигнала BS1)*/
/*ХА1=1, ХА0=0 - загрузка команды*/
/*ХА1=1, ХА0=1 - нет действия, режим ожидания*/
int PAGEL = A0;     //#define PAGEL  - Выход "сигнал загрузки страницы памяти"
int Vpp_12V = A1;   //#define Vpp_12V- Выход "напряжение 12 В"
int BS2 = A2;       //#define BS2    - Выход "выбор байта" 0-младший байт, 1-старший байт
int XTAL1 = A3;     //#define XTAL1  - Выход "тактовый сигнал"
int Vcc_5V = A4;    //#define Vcc_5V - Выход "напряжение 5В
//       RDY_BSY    OE       WR        BS1      XA0      XA1      PAGEL    Vpp_12V    BS2    XTAL1    Vcc_5V    -   сигналы
//          13      12       11        10       09       08        A0        A1       A2       A3      A4       -   разряды 
int ledPin =  13;  // номер выхода, подключенного к светодиоду



void setup()
{
  DDRD = B11111111;            // установить ноги порта D с 0 по 7 как цифровые выходы /*Двунаправленная шина данных подключаем к PB7-PB0*/
  pinMode(RDY_BSY, INPUT);     // устанавливает режим работы - выход для RDY_BSY входа
  pinMode(OE, OUTPUT);         // устанавливает режим работы - выход для OE вЫхода
  pinMode(WR, OUTPUT);         // устанавливает режим работы - выход для WR вЫхода
  pinMode(BS1, OUTPUT);        // устанавливает режим работы - выход для BS1 вЫхода
  pinMode(XA0, OUTPUT);        // устанавливает режим работы - выход для XA0 вЫхода
  pinMode(XA1, OUTPUT);        // устанавливает режим работы - выход для XA1 вЫхода
  pinMode(PAGEL, OUTPUT);      // устанавливает режим работы - выход для PAGEL вЫхода
  pinMode(Vpp_12V, OUTPUT);    // устанавливает режим работы - выход для Vpp_12V вЫхода
  pinMode(BS2, OUTPUT);        // устанавливает режим работы - выход для BS2 вЫхода
  pinMode(XTAL1, OUTPUT);      // устанавливает режим работы - выход для XTAL1 вЫхода
  pinMode(Vcc_5V, OUTPUT);     // устанавливает режим работы - выход для Vcc_5V вЫхода
  pinMode(ledPin, OUTPUT);     // устанавливает режим работы - выход для ledPin вЫхода ИЛИ КНОПКА INPUT
}


//---Перевод МК семейства MEGA (кроме ATmega161, ATmega163, ATmega323) в режим параллельного программирования---
void set_prog() //void set_prog (void)
{
  //---Перевод МК ATmega8 в режим параллельного программирования (если запрограммирована ячейка RSTDISBL)---
  //      DDRC  = 0b01111111;//RDY_BSY - вход, остальные выходы
  //   PORTC = 0b11100000;//Подать на выходы PAGEL, XA1, XA0, BS1 лог. 0
  //       RDY_BSY    OE        WR        BS1      XA0      XA1      PAGEL      BS2   -   сигналы
  // PORTC    7        6         5         4        3        2         1         0    -   разряды порта

  digitalWrite(PAGEL, LOW);    //Подать на выходы PAGEL лог. 0
  digitalWrite(XA1, LOW);      //Подать на выходы XA1 лог. 0
  digitalWrite(XA0, LOW);      //Подать на выходы XA0 лог. 0
  digitalWrite(BS1, LOW);      //Подать на выходы BS1 лог. 0
  digitalWrite(BS2, LOW);      //Подать на выходы BS2 лог. 0
  digitalWrite(RDY_BSY, HIGH); //Подать на выходы RDY_BSY лог. 1
  digitalWrite(OE, HIGH);      //Подать на выходы OE лог. 1
  digitalWrite(WR, HIGH);      //Подать на выходы OE лог. 1
  delay(100);                  //Выждать не менее 100 nс
  //         DDRD = 0b00000111; //Выходы XTAL1, 12V, 5V
  //                                                      Vcc_5V    Vpp_12V    XTAL1  -   сигналы
  // PORTD    7        6         5         4        3        2         1         0    -   разряды порта
  //   PORTD |= 0b00000110;//Подать на МК ОДНОВРЕМЕННО Uпит, а на вывод RESET U = 12В
  digitalWrite(Vcc_5V, HIGH);  //Подать на выходы Vcc_5V лог. 1
  digitalWrite(Vpp_12V, HIGH); //Подать на выходы Vpp_12V лог. 1
  delay(10000);                  // _delay_us(100);    //Выждать не менее 100 nс
  digitalWrite(Vcc_5V, LOW);  //Подать на выходы Vcc_5V лог. 0
  digitalWrite(Vpp_12V, LOW); //Подать на выходы Vpp_12V лог. 0
  digitalWrite(XTAL1, HIGH);
  delay(10);
  digitalWrite(XTAL1, LOW);    //Подать на выходы XTAL1 лог. 0
  delay(100); 
  //DDRA = 0b11111111;//Выход шины данных
}

//---Загрузка команды---
void loadcommand(byte command) //void loadcommand (unsigned char command)
{
  digitalWrite(XA1, HIGH);      // PORTC |=  _BV(XA1);
  digitalWrite(XA0, LOW);       /* // PORTC &= ~_BV(XA0); Установить выводы ХА1, ХА0 в состояние 10 загрузка команды */
  digitalWrite(BS1, LOW);       // PORTC &= ~_BV(BS1); Подать на вывод BS1 лог.0
  PORTD = command;              // PORT_DATA = command; Выставить на шину DATA код команды
  digitalWrite(XTAL1, HIGH);
  delay(10);
  digitalWrite(XTAL1, LOW);     //PORTD |=  _BV(XTAL1);_delay_us(10);PORTD &= ~_BV(XTAL1);//Подать на вывод XTAL1 положительный импульс
}

//---Загрузка данных---
void load_data(byte data)
{
  //void load_data (unsigned char data)
  digitalWrite(XA1, LOW);           //PORTC &= ~_BV(XA1);
  digitalWrite(XA0, HIGH);          //PORTC |=  _BV(XA0);//Установить выводы ХА1, ХА0 в состояние "01" загрузка данных
  digitalWrite(BS1, LOW);       //PORTC &= ~_BV(BS1);//Подать на вывод BS1 лог.0
  PORTD = data;                 //PORT_DATA = data;//Выставить на шину DATA код команды
  digitalWrite(XTAL1, HIGH);
  delay(10);
  digitalWrite(XTAL1, LOW);     //PORTD |=  _BV(XTAL1);_delay_us(10);PORTD &= ~_BV(XTAL1);//Подать на вывод XTAL1 положительный импульс
}

void loop() //int main (void)
{ 
  byte  command = 0;
  byte  data = 0;
  byte  low_fuse = 0;
  byte  high_fuse = 0;     //    unsigned char low_fuse, high_fuse;

  int buttonState = 0;               // variable for reading the pushbutton status   
  int CIPState = 0;
  //    PORTD |= _BV(PD6);//Вход с подтягивающим резистором - кнопка для перезаписи
  pinMode(ledPin, INPUT);            // устанавливает режим работы - OUTPUT для ledPin --- ИЛИ  INPUT ДЛЯ КНОПКИ
  digitalWrite(ledPin, HIGH);        // включить подтягивающий резистор ДЛЯ КНОПКИ
  //    DDRB |= _BV(PB3);//Выход на светодиод, индицирующий успешную перезапись
  while(1)                          //Бесконечный цикл
  {
    buttonState = digitalRead(ledPin); 
    if (buttonState == LOW)        //Если нажата кнопка "PROG"
    {
      pinMode(ledPin, OUTPUT);          // устанавливает режим работы - OUTPUT для ledPin --- ИЛИ  INPUT ДЛЯ КНОПКИ
      digitalWrite(ledPin, LOW);        // выключить подтягивающий резистор
      do                        //Начинаем цикл программирования
      {
        set_prog();        //Войти в режим паралельного программирования
        //Стирание кристалла
        loadcommand(0b10000000); //Загрузить команду "Стирание кристалла"
        digitalWrite(WR, HIGH);// PORTC |= _BV(WR);//Подать на вывод WR лог.1 (задний фронт)
        CIPState = digitalRead(RDY_BSY);
        while(CIPState == LOW)
         {
          CIPState = digitalRead(RDY_BSY);
          }//while(bit_is_clear(PINC, RDY_BSY));

        //Запись младшего конфигурационного байта
        loadcommand(0b01000000);//Загрузить команду "Запись конфигурационных ячеек"
        load_data(0b11100001);  //Загрузить младший конфигурационный байт
        digitalWrite(BS1, LOW);// PORTC &= ~_BV(BS1);//Сбросить BS1 в лог.0
        digitalWrite(BS2, LOW);// PORTC &= ~_BV(BS2);//Сбросить BS2 в лог.0
        digitalWrite(WR, LOW); // PORTC &= ~_BV(WR);//Подать на вывод WR лог.0 (передний фронт)
        delay(200);             // _delay_us(20);    //Длительность импульса
        digitalWrite(WR, HIGH);// PORTC |= _BV(WR);//Подать на вывод WR лог.1 (задний фронт)
        //  while(bit_is_clear(PINC, RDY_BSY));//и ждать появления на выводе RDY/BSY сигнала лог.1
        CIPState = digitalRead(RDY_BSY);
        while(CIPState == LOW)
        {
          CIPState = digitalRead(RDY_BSY);
        }
        delay(100); //_delay_us(100);

        //Запись старшего конфигурационного байта
        loadcommand(0b01000000);  //Загрузить команду "Запись конфигурационных ячеек"
        load_data(0b11011001);     //Загрузить старший конфигурационный байт
        digitalWrite(BS1, HIGH);//PORTC |= _BV(BS1);//Установить BS1 в лог.1
        digitalWrite(BS2, LOW); //PORTC &= ~_BV(BS2);//Сбросить BS2 в лог.0
        digitalWrite(WR, LOW);  //PORTC &= ~_BV(WR);//Подать на вывод WR лог.0 (передний фронт)
        delay(20);              //_delay_us(20);//Длительность импульса
        digitalWrite(WR, HIGH); //PORTC |= _BV(WR);//Подать на вывод WR лог.1 (задний фронт)
        //while(bit_is_clear(PINC, RDY_BSY));//и ждать появления на выводе RDY/BSY сигнала лог.1
        CIPState = digitalRead(RDY_BSY);
        while(CIPState == LOW)
        {
          CIPState = digitalRead(RDY_BSY);
        }
        digitalWrite(BS1, LOW);              //    PORTC &= ~_BV(BS1);//Сбросить BS1 в лог.0
        delay(100);                          //    _delay_us(100);

        //Чтение младшего конфигурационного байта
        loadcommand(0b00000100);
        //   DDRA  = 0x00;//Порт А перевести на вход   
        DDRD = B00000000;            // установить ноги порта D с 0 по 7 как цифровые входы /*Двунаправленная шина данных подключаем к PB7-PB0*/
        PORTD = 0xFF;                //с подтягивающими резисторами
        digitalWrite(OE, LOW);       //PORTC &= ~_BV(OE);//Сбросить ОЕ
        digitalWrite(BS2, LOW);      //PORTC &= ~_BV(BS2);//        BS2
        digitalWrite(BS1, LOW);      //PORTC &= ~_BV(BS1);//        BS1 в лог.0
        delay(250);                  //_delay_us(250);
        low_fuse = PIND;             //Считать значение младшего конфигурационного байта

        //Чтение старшего конфигурационного байта
        digitalWrite(OE, LOW);       //PORTC &= ~_BV(OE);//Сбросить OE в лог.0
        digitalWrite(BS2, HIGH);     //PORTC |= _BV(BS2);//Установить BS2
        digitalWrite(BS1, HIGH);     //PORTC |= _BV(BS1);//           BS1  в лог.1
        delay(250);                  //_delay_us(250);
        high_fuse = PIND;            //Считать значение старшего конфигурационного байта
        digitalWrite(OE, HIGH);      //PORTC |= _BV(OE);//Установить OE в лог.1

        DDRD = 0xFF;                 //Порт А - выход
        PORTD = 0;
        PORTB = 0;
        PORTC = 0; //Обнулить порты для предотвращения паразитного питания (через порты)
        //PORTD &= 0b11111000;//Снять питание
      }
      while((low_fuse != 0b11100001) || (high_fuse != 0b11011001));//Закончить цикл программирования если запись произведена успешно
      digitalWrite(ledPin, HIGH);        //PORTB |= _BV(PB3);   //и подсветить светодиод
    }
  }
}