/* 假的 74HC595 ×3 移位链 —— 挂在 GPIO sim 上，只看**线上真实发生的边**。

   为什么要这么一个东西：A5 的两条验收断言（改一路不动别路、字节顺序 U33→U22→U21）
   如果只对着驱动自己的影子变量断言，那是**自己证明自己** —— 字节顺序发反了、
   每帧多打一个时钟、RCLK 在数据发完之前就打了，影子变量一律看不出来。
   所以这里按 datasheet 建模：SRCLK 上升沿移一格，RCLK 上升沿把移位寄存器抄进输出锁存器。

   24 级的编号与 sr595.h 一致：0 = U21.QA（DS 进来的第一级），23 = U33.QH（链尾）。 */
#include <assert.h>
#include <string.h>

#include "sim_hal.h"

typedef struct {
    bool     attached;
    int      ser_pin, srclk_pin, rclk_pin, oe_pin;
    int      ser, srclk, rclk, oe; /* 当前电平；oe 初值 1 = 板上 R609 拉着 */
    uint32_t shift;                /* 移位寄存器（未锁存） */
    uint32_t out;                  /* 输出锁存器 */
    uint32_t clocks;               /* SRCLK 上升沿总数 */
    uint32_t latches;              /* RCLK 上升沿总数 */
    bool     enabled_once;
    uint32_t enable_latches; /* OE# 第一次被拉低时，已经锁存过几次 */
    uint32_t enable_out;     /* OE# 第一次被拉低那一刻，输出锁存器里是什么 */
} chain_t;

static chain_t s_ch;

void sim_sr595_reset_internal(void); /* 只给 sim_hal_reset() 用 */
void sim_sr595_gpio_hook(int pin, int level);

void sim_sr595_reset_internal(void) { memset(&s_ch, 0, sizeof(s_ch)); }

void sim_sr595_attach(int ser_pin, int srclk_pin, int rclk_pin, int oe_pin)
{
    memset(&s_ch, 0, sizeof(s_ch));
    s_ch.attached = true;
    s_ch.ser_pin = ser_pin;
    s_ch.srclk_pin = srclk_pin;
    s_ch.rclk_pin = rclk_pin;
    s_ch.oe_pin = oe_pin;
    /* `OE#` 上电就被 R609 拉高 —— 高阻，不是 0。 */
    s_ch.oe = 1;
    /* 上电后移位寄存器与输出锁存器的内容**不确定**（`MR#` 接死在 +3V3，没有复位线）。
       这里塞一个显眼的非零值：驱动要是先使能 OE# 再锁存安全值，
       `sim_sr595_enable_outputs()` 就会把这坨脏东西原样报出来。 */
    s_ch.shift = 0x00A5A5A5u & 0x00FFFFFFu;
    s_ch.out = s_ch.shift;
}

void sim_sr595_gpio_hook(int pin, int level)
{
    if (!s_ch.attached) {
        return;
    }
    level = level ? 1 : 0;

    if (pin == s_ch.ser_pin) {
        s_ch.ser = level;
    } else if (pin == s_ch.srclk_pin) {
        if (level == 1 && s_ch.srclk == 0) { /* 上升沿：整条链往编号大的方向挪一格 */
            s_ch.shift = ((s_ch.shift << 1) | (uint32_t)s_ch.ser) & 0x00FFFFFFu;
            s_ch.clocks++;
        }
        s_ch.srclk = level;
    } else if (pin == s_ch.rclk_pin) {
        if (level == 1 && s_ch.rclk == 0) {
            s_ch.out = s_ch.shift;
            s_ch.latches++;
        }
        s_ch.rclk = level;
    } else if (pin == s_ch.oe_pin) {
        if (level == 0 && s_ch.oe != 0 && !s_ch.enabled_once) {
            s_ch.enabled_once = true;
            s_ch.enable_latches = s_ch.latches;
            s_ch.enable_out = s_ch.out;
        }
        s_ch.oe = level;
    }
}

uint32_t sim_sr595_outputs(void) { return s_ch.out; }
uint32_t sim_sr595_shift(void) { return s_ch.shift; }
uint32_t sim_sr595_clocks(void) { return s_ch.clocks; }
uint32_t sim_sr595_latches(void) { return s_ch.latches; }
int      sim_sr595_oe(void) { return s_ch.oe; }
bool     sim_sr595_enabled(void) { return s_ch.enabled_once; }
uint32_t sim_sr595_enable_latches(void) { return s_ch.enable_latches; }
uint32_t sim_sr595_enable_outputs(void) { return s_ch.enable_out; }

int sim_sr595_pin(int bit)
{
    assert(bit >= 0 && bit < 24);
    if (s_ch.oe) {
        return -1; /* 高阻。栅极侧靠自己的 100 kΩ 下拉，HUB_RST 侧靠 R716 上拉 */
    }
    return (int)((s_ch.out >> bit) & 1u);
}