#include <avr/io.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <util/delay.h>


#define DD_MISO 3
#define DD_MOSI 2
#define DD_SCK 1
#define DD_SS 0




void uart_init()
{
	uint16_t temp = ((8000000)/(9600.0*16)-1); //Berechnung Übertragungsgeschwindigkeit

	UBRR0L = temp; //Übertragungsgeschwindigkeit übermitteln
	UBRR0H = temp>>8;

	UCSR0B |= (1<<TXEN0)|(1<<RXEN0)|(1<<RXCIE0); //Senden und Empfangen freischalten

	
	UCSR0C |= (1<<UCSZ00)|(1<<UCSZ01);  //Übertragungsformat: 8-Bit

}


int sendestring(char *s)
{
	int i=0;

	for(i=0; s[i] != '\0'; i++)
	{
		while bit_is_clear(UCSR0A, UDRE0); //warten, bis UDRE0 = 1 (Senderegister frei)
		
		UDR0 = s[i]; //ein Zeichen senden

	}

	return 0;
}




void SPI_MasterInit(void)
{
	//Outputs: MOSI, SCK, SS
	DDRB = (1<<DD_MOSI)|(1<<DD_SCK)|(1<<DD_SS);

	//Enable SPI, Master-Mode, set clock rate fck/16
	SPCR = (1<<SPE)|(1<<MSTR)|(1<<SPR0);
}


int SPI_MasterTransmit(char MOSI)
{
	//start Transmission
	SPDR = MOSI;
	
	//white for transmission complete
	while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

	//returned data from slave to master
	return SPDR;
}


int main()
{

	char str[20];

	// Thermoelement an CH0 und CH1
	char masterOut1 = 0b10100000;
	//char masterOut2 = 0b10000000;

	// interne Temperaturmessung:
	char masterOut2 = 0b11000000;

	char result;
	uint32_t masterIn = 0;
	uint32_t Temp = 0;

	uart_init();	

	SPI_MasterInit();

	
	for(;;)
	{
	
		_delay_ms(500);

		//CS des Thermochips auf low
		PORTB &= !(1<<DD_SS);

		
		//Byte1
		result = SPI_MasterTransmit(masterOut1);		
		masterIn = (result & 0b00011111);  //die ersten drei Bit löschen

		//für Debugging
		sendestring(" result1: ");
		itoa(result, str, 2); //binär darstellen
		sendestring(str);

		//Byte2
		result = SPI_MasterTransmit(masterOut2);
		masterIn = (masterIn<<8) + result;


		//Byte3
		result = SPI_MasterTransmit(0);
		masterIn = (masterIn<<8) + result;


		//Byte4
		result = SPI_MasterTransmit(0);
		masterIn = (masterIn<<8) + result;

		
		//CS des Thermochips auf high
		PORTB |= (1<<DD_SS);


		masterIn = (masterIn>>5) & 0b00000000111111111111111111111111; //die letzten 5 Bit löschen

		sendestring(" masterIn: ");
		sprintf(str, "%ld", masterIn);
		sendestring(str);

		//bei interner Temperaturmessung: Temperatur in °C berechnen laut Datenblatt Seite21
		Temp = (masterIn*4/1570)-273;

		sendestring(" Temp: ");
		sprintf(str, "%ld", Temp);
		sendestring(str);

		_delay_ms(2000);
	}


	return 0;
}