/*
 * 模块名称：ST7735S LCD驱动（底层）
 * 模块功能：提供ST7735S屏幕的硬件SPI通信、初始化、填充、画点、方向控制等底层操作
 *          绘图函数见 lcd.c
 * 适用平台：STM32F103C8T6 + 硬件SPI2
 * 作者：王建锋
 * 创建日期：2026-07-13
 * 修改记录：
 *     2026-07-13  王建锋  创建初始版本
 *     2026-07-14  王建锋  软件SPI -> 硬件SPI2
 *     2026-07-14  王建锋  拆分：绘图函数移入 lcd.c
 */

#include "st7735s.h"
#include "spi.h"
#include <stdio.h>

/*
 * 部分屏幕厂家虽然标称128x160，但实际使用132x162驱动晶片，
 * 左右各偏移2列，上下偏移1行才能正确显示。
 * 根据自己的屏幕实测调整这两个值。
 */
#define X_OFFSET            2
#define Y_OFFSET            1

uint16_t s_lcd_width = LCD_WIDTH;
uint16_t s_lcd_height = LCD_HEIGHT;

/*
 * 函数功能：硬件SPI写一个字节
 * 入口参数：data - 要发送的数据
 * 返回值：无
 * 函数说明：使用SPI2外设发送一个字节
 */
void st7735s_spi_write_byte(uint8_t data)
{
    HAL_SPI_Transmit(&hspi2, &data, 1, HAL_MAX_DELAY);
}

/*
 * 函数功能：硬件SPI批量写数据
 * 入口参数：data - 数据缓冲区
 *           len  - 字节数
 * 返回值：无
 * 函数说明：使用DMA批量发送
 */
void st7735s_spi_write_bulk(const uint8_t *data, uint32_t len)
{
    HAL_SPI_Transmit_DMA(&hspi2, (uint8_t *)data, len);
    while (HAL_SPI_GetState(&hspi2) != HAL_SPI_STATE_READY);
}

/*
 * 函数功能：写入命令（CS+DC管理，单字节）
 * 入口参数：cmd - 命令字节
 * 返回值：无
 * 函数说明：拉低DC，发送命令
 */
void st7735s_write_cmd(uint8_t cmd)
{
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_DC_PORT, LCD_DC_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    st7735s_spi_write_byte(cmd);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_SET);
}

/*
 * 函数功能：写入数据（CS+DC管理，单字节）
 * 入口参数：data - 数据字节
 * 返回值：无
 * 函数说明：拉高DC，发送数据
 */
void st7735s_write_data(uint8_t data)
{
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_DC_PORT, LCD_DC_PIN, GPIO_PIN_SET);
    st7735s_spi_write_byte(data);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_SET);
}

/*
 * 函数功能：设置显示窗口（框选区域）
 * 入口参数：x1 - 起始列（屏幕坐标，含偏移处理）
 *           y1 - 起始行
 *           x2 - 结束列
 *           y2 - 结束行
 * 返回值：无
 * 函数说明：发送CASET(2Ah)+RASET(2Bh)+RAMWR(2Ch)，
 *           后续写入的数据将填充在此区域内
 */
void st7735s_set_window(uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2)
{
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_CASET);
    st7735s_write_data(0x00);
    st7735s_write_data(x1 + X_OFFSET);
    st7735s_write_data(0x00);
    st7735s_write_data(x2 + X_OFFSET);

    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_RASET);
    st7735s_write_data(0x00);
    st7735s_write_data(y1 + Y_OFFSET);
    st7735s_write_data(0x00);
    st7735s_write_data(y2 + Y_OFFSET);

    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_RAMWR);
}

/*
 * 函数功能：LCD初始化
 * 入口参数：无
 * 返回值：无
 * 函数说明：初始化ST7735S屏幕，依赖MX_SPI2_Init()提前配置好SPI2
 */
void st7735s_init(void)
{
    printf("LCD init start (HW SPI2)...\r\n");

    /* CS初始高电平 */
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_SET);

    /* 硬件复位 */
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_RST_PORT, LCD_RST_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_Delay(20);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_RST_PORT, LCD_RST_PIN, GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(150);

    /* 软件复位 */
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_SWRESET);
    HAL_Delay(150);

    /* 退出睡眠模式 */
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_SLPOUT);
    HAL_Delay(120);

    /* 帧率控制 */
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_FRMCTR1);
    st7735s_write_data(0x05);
    st7735s_write_data(0x3C);
    st7735s_write_data(0x3C);

    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_FRMCTR2);
    st7735s_write_data(0x05);
    st7735s_write_data(0x3C);
    st7735s_write_data(0x3C);

    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_FRMCTR3);
    st7735s_write_data(0x05);
    st7735s_write_data(0x3C);
    st7735s_write_data(0x3C);
    st7735s_write_data(0x05);
    st7735s_write_data(0x3C);
    st7735s_write_data(0x3C);

    /* 显示反转控制（列反转） */
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_INVCTR);
    st7735s_write_data(0x03);

    /* 功率控制 */
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_PWCTR1);
    st7735s_write_data(0xA2);
    st7735s_write_data(0x02);
    st7735s_write_data(0x84);

    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_PWCTR2);
    st7735s_write_data(0xC5);

    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_PWCTR3);
    st7735s_write_data(0x0D);
    st7735s_write_data(0x00);

    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_PWCTR4);
    st7735s_write_data(0x8D);
    st7735s_write_data(0x2A);

    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_PWCTR5);
    st7735s_write_data(0x8D);
    st7735s_write_data(0xEE);

    /* VCOM控制 */
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_VMCTR1);
    st7735s_write_data(0x0E);

    /* 关闭反转显示 */
    st7735s_write_cmd(0x20);
    /* 关闭空闲模式 */
    st7735s_write_cmd(0x38);
    /* 正常模式（非部分模式） */
    st7735s_write_cmd(0x13);

    /* 存储器访问控制 (MADCTL)
     * MY=0 MX=0 MV=0 ML=0 RGB=0 MH=0 → 0x00
     * 左上角为坐标原点，列从左到右，行从上到下
     */
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_MADCTL);
    st7735s_write_data(0x00);

    /* 像素格式：16位 RGB565 */
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_COLMOD);
    st7735s_write_data(0x05);

    /* Gamma校正 */
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_GMCTRP1);
    st7735s_write_data(0x0F);
    st7735s_write_data(0x1A);
    st7735s_write_data(0x0F);
    st7735s_write_data(0x18);
    st7735s_write_data(0x2F);
    st7735s_write_data(0x28);
    st7735s_write_data(0x22);
    st7735s_write_data(0x26);
    st7735s_write_data(0x31);
    st7735s_write_data(0x1B);
    st7735s_write_data(0x13);
    st7735s_write_data(0x1E);
    st7735s_write_data(0x13);
    st7735s_write_data(0x11);
    st7735s_write_data(0x06);

    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_GMCTRN1);
    st7735s_write_data(0x0F);
    st7735s_write_data(0x1B);
    st7735s_write_data(0x0F);
    st7735s_write_data(0x17);
    st7735s_write_data(0x33);
    st7735s_write_data(0x2C);
    st7735s_write_data(0x29);
    st7735s_write_data(0x2E);
    st7735s_write_data(0x30);
    st7735s_write_data(0x30);
    st7735s_write_data(0x39);
    st7735s_write_data(0x3F);
    st7735s_write_data(0x34);
    st7735s_write_data(0x14);
    st7735s_write_data(0x06);

    HAL_Delay(10);

    /* 显示开启 */
    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_DISPON);
    HAL_Delay(100);

    printf("LCD init OK\r\n");
}

/*
 * 函数功能：全屏填充
 * 入口参数：color - 填充颜色 (RGB565)
 * 返回值：无
 * 函数说明：用指定颜色填充整个屏幕
 */
void st7735s_fill_screen(uint16_t color)
{
    uint32_t i;
    uint32_t total = (uint32_t)s_lcd_width * s_lcd_height;
    uint8_t buf[32];
    uint8_t hi = (uint8_t)(color >> 8);
    uint8_t lo = (uint8_t)(color & 0xFF);

    for (i = 0; i < sizeof(buf) / 2; i++) {
        buf[i * 2] = hi;
        buf[i * 2 + 1] = lo;
    }

    st7735s_set_window(0, 0, s_lcd_width - 1, s_lcd_height - 1);

    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_DC_PORT, LCD_DC_PIN, GPIO_PIN_SET);
    i = total * 2;
    while (i > 0) {
        uint32_t n = (i > sizeof(buf)) ? sizeof(buf) : i;
        st7735s_spi_write_bulk(buf, n);
        i -= n;
    }
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_SET);
}

/*
 * 函数功能：填充矩形区域
 * 入口参数：x1 - 起始列
 *           y1 - 起始行
 *           x2 - 结束列
 *           y2 - 结束行
 *           color - 填充颜色 (RGB565)
 * 返回值：无
 * 函数说明：用指定颜色填充矩形区域
 */
void st7735s_fill_rect(uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2, uint16_t color)
{
    uint32_t i;
    uint32_t total;
    uint8_t buf[32];
    uint8_t hi = (uint8_t)(color >> 8);
    uint8_t lo = (uint8_t)(color & 0xFF);

    if (x1 > x2) { uint16_t t = x1; x1 = x2; x2 = t; }
    if (y1 > y2) { uint16_t t = y1; y1 = y2; y2 = t; }

    for (i = 0; i < sizeof(buf) / 2; i++) {
        buf[i * 2] = hi;
        buf[i * 2 + 1] = lo;
    }

    total = (uint32_t)(x2 - x1 + 1) * (y2 - y1 + 1);

    st7735s_set_window(x1, y1, x2, y2);

    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_DC_PORT, LCD_DC_PIN, GPIO_PIN_SET);
    i = total * 2;
    while (i > 0) {
        uint32_t n = (i > sizeof(buf)) ? sizeof(buf) : i;
        st7735s_spi_write_bulk(buf, n);
        i -= n;
    }
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_SET);
}

/*
 * 函数功能：画点
 * 入口参数：x - 列坐标
 *           y - 行坐标
 *           color - 颜色 (RGB565)
 * 返回值：无
 * 函数说明：在指定位置画一个点
 */
void st7735s_draw_pixel(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color)
{
    st7735s_set_window(x, y, x, y);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_DC_PORT, LCD_DC_PIN, GPIO_PIN_SET);
    st7735s_spi_write_byte((uint8_t)(color >> 8));
    st7735s_spi_write_byte((uint8_t)(color & 0xFF));
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_PORT, LCD_CS_PIN, GPIO_PIN_SET);
}

/*
 * 函数功能：设置屏幕方向
 * 入口参数：rotation - 方向 (0-3)
 * 返回值：无
 * 函数说明：通过修改MADCTL(36h)寄存器控制显示方向
 *           0: 竖屏  1: 横屏  2: 竖屏反转  3: 横屏反转
 */
void st7735s_set_rotation(uint8_t rotation)
{
    uint8_t madctl = 0xC0;

    switch (rotation) {
        case 0:
            madctl = 0xC0;
            s_lcd_width = LCD_WIDTH;
            s_lcd_height = LCD_HEIGHT;
            break;
        case 1:
            madctl = 0xA0;
            s_lcd_width = LCD_HEIGHT;
            s_lcd_height = LCD_WIDTH;
            break;
        case 2:
            madctl = 0x00;
            s_lcd_width = LCD_WIDTH;
            s_lcd_height = LCD_HEIGHT;
            break;
        case 3:
            madctl = 0x60;
            s_lcd_width = LCD_HEIGHT;
            s_lcd_height = LCD_WIDTH;
            break;
        default:
            break;
    }

    st7735s_write_cmd(LCD_CMD_MADCTL);
    st7735s_write_data(madctl);
}

/*
 * 函数功能：设置背光
 * 入口参数：state - 1:开  0:关
 * 返回值：无
 * 函数说明：通过PC13控制背光（如果有背光控制引脚则修改）
 */
void st7735s_backlight(uint8_t state)
{
    if (state) {
        printf("backlight on\r\n");
    } else {
        printf("backlight off\r\n");
    }
}