spi/spi.hpp

#pragma once

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

#include <avr/io.h>

namespace spi {

class Spi {
  public:
	enum class ClockDiv {
		CLKDIV_4 = 0,
		CLKDIV_16 = 1,
		CLKDIV_64 = 2,
		CLKDIV_128 = 3,

		CLKDIV_2X_2 = 4,
		CLKDIV_2X_8 = 5,
		CLKDIV_2X_32 = 6,
		CLKDIV_2X_64 = 7,
	};

	enum class Mode {
		MODE_0 = 0,
		MODE_1 = 1,
		MODE_2 = 2,
		MODE_3 = 3,
	};

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

	static io::Pin<io::P::B5> sm_cSCK;
	static io::Pin<io::P::B4> sm_cMISO;
	static io::Pin<io::P::B3> sm_cMOSI;
	static io::Pin<io::P::B2> sm_cSS;

  public:
	static void init(ClockDiv enmClockDiv = ClockDiv::CLKDIV_128, Mode enmMode = Mode::MODE_0, bool bMaster = true,
	                 bool bLSBFirst = false, bool bMISOPullup = false)
	{
		if (bMaster) {
			sm_cSS.write(true);

			sm_cSCK.dir(io::Dir::OUT);
			sm_cMISO.dir(io::Dir::IN);
			sm_cMISO.pullup(bMISOPullup);
			sm_cMOSI.dir(io::Dir::OUT);
			sm_cSS.dir(io::Dir::OUT);
		} else {
			sm_cSCK.dir(io::Dir::IN);
			sm_cMISO.dir(io::Dir::OUT);
			sm_cMOSI.dir(io::Dir::IN);
			sm_cSS.dir(io::Dir::IN);
			sm_cSS.pullup(true);
		}

		setClockDiv(enmClockDiv);
		setMode(enmMode);
		setMaster(bMaster);
		setBitOrder(bLSBFirst);

		SPCR |= (1 << SPE);
	}

	static void deinit()
	{
		SPCR = 0;

		sm_cSCK.dir(io::Dir::IN);
		sm_cMISO.dir(io::Dir::IN);
		sm_cMOSI.dir(io::Dir::IN);
		sm_cSS.dir(io::Dir::IN);
	}

	static void setClockDiv(ClockDiv enmClockDiv)
	{
		uint8_t ui8ClockDiv = static_cast<uint8_t>(enmClockDiv);

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

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

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

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

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

	static void setMaster(bool bMaster)
	{
		if (bMaster) {
			SPCR |= (1 << MSTR);
		} else {
			SPCR &= ~(1 << MSTR);
		}
	}

	static void setBitOrder(bool bLSBFirst)
	{
		if (bLSBFirst) {
			SPCR |= (1 << DORD);
		} else {
			SPCR &= ~(1 << DORD);
		}
	}

	static uint8_t transfer(uint8_t ui8Data)
	{
		SPDR = ui8Data;
		while (!(SPSR & (1 << SPIF)))
			;
		return SPDR;
	}

	static void select(bool bSelect)
	{
		sm_cSS.write(!bSelect);
	}
};

} // namespace spi