spi/hardware.hpp

#pragma once

#include <cstdint>

#include "../io/io.hpp"

namespace spi {

#if defined(__AVR_ATmega328P__)

template <class Cfg>
class Hardware {
  public:
	using word_t = std::uint8_t;

	static void init()
	{
		if constexpr (Cfg::SIDE == Side::MASTER) {
			sm_ss = true;

			sm_sck.dir(io::Dir::OUT);
			sm_miso.dir(io::Dir::IN);
			sm_miso.pullup(Cfg::PULLUP);
			sm_mosi.dir(io::Dir::OUT);
			sm_ss.dir(io::Dir::OUT);
		} else {
			sm_sck.dir(io::Dir::IN);
			sm_miso.dir(io::Dir::OUT);
			sm_mosi.dir(io::Dir::IN);
			sm_ss.dir(io::Dir::IN);
			sm_ss.pullup(true);
		}

		setClockDiv();
		setMode();
		setMaster();
		setBitOrder();

		SPCR = SPCR | (1 << SPE);
	}

	static word_t transfer(word_t data)
	{
		SPDR = data;
		while (!(SPSR & (1 << SPIF)))
			;
		return SPDR;
	}

	static void select(bool selectState)
	{
		sm_ss = !selectState;
	}

  private:
	static io::Pin<io::P::B5> sm_sck;
	static io::Pin<io::P::B4> sm_miso;
	static io::Pin<io::P::B3> sm_mosi;
	static io::Pin<Cfg::SS_PIN> sm_ss;

	static void setClockDiv()
	{
		std::uint8_t ui8ClockDiv = static_cast<std::uint8_t>(Cfg::FREQ);

		if (ui8ClockDiv & 1) {
			SPCR = SPCR | (1 << SPR0);
		} else {
			SPCR = SPCR & ~(1 << SPR0);
		}

		if (ui8ClockDiv & (1 << 1)) {
			SPCR = SPCR | (1 << SPR1);
		} else {
			SPCR = SPCR & ~(1 << SPR1);
		}

		if (ui8ClockDiv & (1 << 2)) {
			SPSR = SPSR | (1 << SPI2X);
		} else {
			SPSR = SPSR & ~(1 << SPI2X);
		}
	}

	static void setMode()
	{
		if (Cfg::MODE == Mode::MODE_0 || Cfg::MODE == Mode::MODE_1) {
			setCPOL(false);
		} else {
			setCPOL(true);
		}

		if (Cfg::MODE == Mode::MODE_0 || Cfg::MODE == Mode::MODE_2) {
			setCPHA(false);
		} else {
			setCPHA(true);
		}
	}

	static void setMaster()
	{
		if constexpr (Cfg::SIDE == Side::MASTER) {
			SPCR = SPCR | (1 << MSTR);
		} else {
			SPCR = SPCR & ~(1 << MSTR);
		}
	}

	static void setBitOrder()
	{
		if constexpr (Cfg::BIT_ORDER == BitOrder::LSB_FIRST) {
			SPCR = SPCR | (1 << DORD);
		} else {
			SPCR = SPCR & ~(1 << DORD);
		}
	}

	static void setCPOL(bool bCPOL)
	{
		if (bCPOL) {
			SPCR = SPCR | (1 << CPOL);
		} else {
			SPCR = SPCR & ~(1 << CPOL);
		}
	}
	static void setCPHA(bool bCPHA)
	{
		if (bCPHA) {
			SPCR = SPCR | (1 << CPHA);
		} else {
			SPCR = SPCR & ~(1 << CPHA);
		}
	}
};

#else
#error "This chip is not supported"
#endif

} // namespace spi