package mt12864a

import (
	"fmt"
	"io"
	"log"
	"time"

	"github.com/stianeikeland/go-rpio/v4"
)

const (
	enablePrintPins    = false
	adressWriteTimeout = 140 * time.Nanosecond
	dataStrobeTimeout  = 250 * time.Nanosecond // (Data transfer)
	maxWaitCycles      = 100
)

type mt12864a struct {
	logger *log.Logger

	// GPIO pins
	pinA0  rpio.Pin
	pinRW  rpio.Pin
	pinE   rpio.Pin
	pinDB0 rpio.Pin
	pinDB1 rpio.Pin
	pinDB2 rpio.Pin
	pinDB3 rpio.Pin
	pinDB4 rpio.Pin
	pinDB5 rpio.Pin
	pinDB6 rpio.Pin
	pinDB7 rpio.Pin
	pinE1  rpio.Pin
	pinE2  rpio.Pin
	pinRES rpio.Pin
}

type Device interface {
	PowerOn() error
	SetPixel(x, y byte, c bool) error

	WriteCodeL(c byte) error
	WriteCodeR(c byte) error
	WriteDataL(b byte) error
	WriteDataR(b byte) error

	ReadDataL() (byte, error)
	ReadDataR() (byte, error)
	ReadStatus(l, r rpio.State) byte

	io.Closer
}

func New(logger *log.Logger) (Device, error) {
	rpio.Open()

	d := mt12864a{
		logger: logger,
		pinA0:  rpio.Pin(18),
		pinRW:  rpio.Pin(17),
		pinE:   rpio.Pin(27),

		pinDB0: rpio.Pin(22),
		pinDB1: rpio.Pin(10),
		pinDB2: rpio.Pin(9), // From 21
		pinDB3: rpio.Pin(11),
		pinDB4: rpio.Pin(12),
		pinDB5: rpio.Pin(16), // From 32
		pinDB6: rpio.Pin(20), // From 31
		pinDB7: rpio.Pin(13), // From 33

		// Reverted
		// pinDB7: rpio.Pin(15),
		// pinDB6: rpio.Pin(19),
		// pinDB5: rpio.Pin(21),
		// pinDB4: rpio.Pin(23),
		// pinDB3: rpio.Pin(27),
		// pinDB2: rpio.Pin(32),
		// pinDB1: rpio.Pin(31),
		// pinDB0: rpio.Pin(33),

		pinE1:  rpio.Pin(19),
		pinE2:  rpio.Pin(26),
		pinRES: rpio.Pin(21),
	}
	d.AllOutput()

	return &d, nil
}

func (d *mt12864a) Close() error {
	return rpio.Close()
}

func (d *mt12864a) SetPixel(x, y byte, c bool) error {
	// var c8 byte
	// var mask byte

	// Check bounds
	if x > 127 || y > 63 {
		return fmt.Errorf("positions out of bounds")
	}

	if x < 64 { // Left crystal
		d.WriteCodeL(0xB8 | (y >> 3)) // Set page
		d.WriteCodeL(0x40 | x)        // Set addr
		// c8=ReadDataL(); // ?? ok
		// c8=ReadDataL(); // Read byte
		// m8=1<<(y&0x07);//Вычислить маску нужного бита в байте
		// if (c==1)	//Зажигать точку?
		// 	c8|=m8//Установить нужный бит в байте
		// else		//Или гасить точку?
		// 	c8&=~m8;//Сбросить нужный бит в байте
		// WriteCodeL(0x40|x);//Снова установить адрес нужного байта
		d.WriteDataL(0x34) // Write byte
	}
	return nil
}

func (d *mt12864a) PowerOn() error {
	d.pinA0.Low()
	d.pinRW.Low()
	d.pinE.Low()
	d.pinDB0.Low()
	d.pinDB1.Low()
	d.pinDB2.Low()
	d.pinDB3.Low()
	d.pinDB4.Low()
	d.pinDB5.Low()
	d.pinDB6.Low()
	d.pinDB7.Low()
	d.pinE1.Low()
	d.pinE2.Low()
	d.pinRES.Low()
	d.logger.Println("All low ")
	d.PrintPins()
	d.logger.Println("Power on")
	d.pinE.Low()
	d.pinRES.Low()
	time.Sleep(time.Microsecond)
	d.pinRES.High()
	time.Sleep(10 * time.Microsecond)

	d.PrintPins()
	d.logger.Println("Top line to 0")
	d.WriteCodeL(0xC0) // Top line to 0
	d.WriteCodeR(0xC0) // Top line to 0
	d.PrintPins()
	d.logger.Println("Display on")
	d.WriteCodeL(0x3F) // Display on
	d.WriteCodeR(0x3F) // Display on
	d.PrintPins()

	return nil
}

// Write codes

func (d *mt12864a) WriteCodeL(c byte) error {
	return d.writeByte(c, 0, 1, 0)
}

func (d *mt12864a) WriteCodeR(c byte) error {
	return d.writeByte(c, 0, 0, 1)
}

// Write data as byte

func (d *mt12864a) WriteDataL(b byte) error {
	return d.writeByte(b, 1, 1, 0)
}

func (d *mt12864a) WriteDataR(b byte) error {
	return d.writeByte(b, 1, 0, 1)
}

// Read data

func (d *mt12864a) ReadDataL() (byte, error) {
	return d.readByte(1, 1, 0)
}

func (d *mt12864a) ReadDataR() (byte, error) {
	return d.readByte(1, 0, 1)
}

// Low level functions

func (d *mt12864a) writeByte(b byte, cd, l, r rpio.State) error {
	d.logger.Println("Write byte", b, cd, l, r)
	if l == rpio.High && r == rpio.High {
		d.logger.Println("L and R are high!!!")
		return fmt.Errorf("cannot write left and right at the same times")
	}
	if err := d.waitReady(l, r); err != nil {
		return fmt.Errorf("wait ready: %w", err)
	}
	d.busOutput()
	d.pinRW.Low() // We write
	d.pinA0.Write(cd)
	d.pinE1.Write(l) // Select cristals
	d.pinE2.Write(r) // Select cristals

	// Write bus
	d.pinDB0.Write(rpio.State((b >> 0) & 1))
	d.pinDB1.Write(rpio.State((b >> 1) & 1))
	d.pinDB2.Write(rpio.State((b >> 2) & 1))
	d.pinDB3.Write(rpio.State((b >> 3) & 1))
	d.pinDB4.Write(rpio.State((b >> 4) & 1))
	d.pinDB5.Write(rpio.State((b >> 5) & 1))
	d.pinDB6.Write(rpio.State((b >> 6) & 1))
	d.pinDB7.Write(rpio.State((b >> 7) & 1))

	// Strobe start
	d.pinE.High()
	time.Sleep(dataStrobeTimeout)

	// Strobe end
	d.pinE.Low()
	d.pinDB0.Low()
	d.pinDB1.Low()
	d.pinDB2.Low()
	d.pinDB3.Low()
	d.pinDB4.Low()
	d.pinDB5.Low()
	d.pinDB6.Low()
	d.pinDB7.Low()
	time.Sleep(time.Millisecond - dataStrobeTimeout - adressWriteTimeout)
	return nil
}

func (d *mt12864a) readByte(cd, l, r rpio.State) (byte, error) {
	if l == rpio.High && r == rpio.High {
		d.logger.Println("L and R are high!!!")
		return 0, fmt.Errorf("cannot ready left and right at the same time")
	}

	// Setup
	var b byte
	if err := d.waitReady(l, r); err != nil {
		return 0, fmt.Errorf("wait ready: %w", err)
	}
	d.busOutput()
	d.pinRW.High() // We write
	d.pinA0.Write(cd)
	d.pinE1.Write(l) // Select cristals
	d.pinE2.Write(r) // Select cristals

	// Strobe start
	d.pinE.High()
	time.Sleep(dataStrobeTimeout)

	// Read
	b = uint8(d.pinDB0.Read()) |
		(uint8(d.pinDB1.Read()) << 1) |
		(uint8(d.pinDB2.Read()) << 2) |
		(uint8(d.pinDB3.Read()) << 3) |
		(uint8(d.pinDB4.Read()) << 4) |
		(uint8(d.pinDB5.Read()) << 5) |
		(uint8(d.pinDB6.Read()) << 6) |
		(uint8(d.pinDB7.Read()) << 7)

	// Strobe end
	d.pinE.Low()
	time.Sleep(time.Millisecond - dataStrobeTimeout - adressWriteTimeout)
	return b, nil
}

// Wait, checking status byte
func (d *mt12864a) waitReady(l, r rpio.State) error {
	d.logger.Println("Wait ready", l, r)
	d.busInput()     // Set bus to input
	d.pinRW.High()   // We read
	d.pinA0.Low()    // Status
	d.pinE1.Write(l) // Select cristals
	d.pinE2.Write(r) // Select cristals
	time.Sleep(adressWriteTimeout)

	// Strobe start
	d.pinE.High()
	time.Sleep(dataStrobeTimeout)

	// Wait status flag drop
	ok := false
	d.busInput() // Set bus to input
	for counter := 0; counter < maxWaitCycles; counter++ {
		if d.pinDB7.Read() != rpio.High {
			d.logger.Printf("BUS:%d%d%d%d%d%d%d%d\n", d.pinDB0.Read(), d.pinDB1.Read(), d.pinDB2.Read(), d.pinDB3.Read(), d.pinDB4.Read(), d.pinDB5.Read(), d.pinDB6.Read(), d.pinDB7.Read())
			ok = true
			break
		}
	}
	if !ok {
		return fmt.Errorf("busy timeout")
	}

	// Strobe end
	d.pinE.Low()
	time.Sleep(time.Millisecond - dataStrobeTimeout - adressWriteTimeout)
	d.logger.Println("Ready")
	return nil
}

func (d *mt12864a) ReadStatus(l, r rpio.State) byte {
	d.busInput()     // Set bus to input
	d.pinRW.High()   // We read
	d.pinA0.Low()    // Status
	d.pinE1.Write(l) // Select cristals
	d.pinE2.Write(r) // Select cristals
	time.Sleep(adressWriteTimeout)
	// Strobe start
	d.pinE.High()
	time.Sleep(dataStrobeTimeout)
	d.busInput()

	var b byte = uint8(d.pinDB0.Read()) |
		(uint8(d.pinDB1.Read()) << 1) |
		(uint8(d.pinDB2.Read()) << 2) |
		(uint8(d.pinDB3.Read()) << 3) |
		(uint8(d.pinDB4.Read()) << 4) |
		(uint8(d.pinDB5.Read()) << 5) |
		(uint8(d.pinDB6.Read()) << 6) |
		(uint8(d.pinDB7.Read()) << 7)

	// Strobe end
	d.pinE.Low()
	time.Sleep(time.Millisecond - dataStrobeTimeout - adressWriteTimeout)
	return b
}

func (d *mt12864a) PrintPins() {
	if !enablePrintPins {
		return
	}
	d.AllInput()
	d.logger.Printf("A0:%d RW:%d E:%d BUS:%d%d%d%d%d%d%d%d E1:%d E2:%d RES:%d\n", d.pinA0.Read(), d.pinRW.Read(), d.pinE.Read(), d.pinDB0.Read(), d.pinDB1.Read(), d.pinDB2.Read(), d.pinDB3.Read(), d.pinDB4.Read(), d.pinDB5.Read(), d.pinDB6.Read(), d.pinDB7.Read(), d.pinE1.Read(), d.pinE2.Read(), d.pinRES.Read())
	d.AllOutput()
}

func (d *mt12864a) AllOutput() {
	d.pinA0.Output()
	d.pinRW.Output()
	d.pinE.Output()
	d.pinE1.Output()
	d.pinE2.Output()
	d.pinRES.Output()
	d.busOutput()
}

func (d *mt12864a) AllInput() {
	d.pinA0.Input()
	d.pinRW.Input()
	d.pinE.Input()
	d.pinE1.Input()
	d.pinE2.Input()
	d.pinRES.Input()
	d.busInput()
}

// Set bus pins to output
func (d *mt12864a) busOutput() {
	d.pinDB0.Output()
	d.pinDB1.Output()
	d.pinDB2.Output()
	d.pinDB3.Output()
	d.pinDB4.Output()
	d.pinDB5.Output()
	d.pinDB6.Output()
	d.pinDB7.Output()
}

func (d *mt12864a) busInput() {
	d.pinDB0.Input()
	d.pinDB1.Input()
	d.pinDB2.Input()
	d.pinDB3.Input()
	d.pinDB4.Input()
	d.pinDB5.Input()
	d.pinDB6.Input()
	d.pinDB7.Input()
}