ラズパイピコでトレイン シミュレーター用コントローラーを作成する (その 2)

// GPIO ピン/ボタン ID の定義
enum
{
    LED_PIN = 25,       // LED
    ENCODER_A = 2,      // ロータリー エンコーダ A 相
    ENCODER_B = 3,      // ロータリー エンコーダ B 相
    BUTTON_ACCEL = 101, // 加速強め/ブレーキ弱め
    BUTTON_BRAKE = 102, // 加速弱め/ブレーキ強め
    BUTTON_NEUTRAL = 4, // ニュートラル
    BUTTON_ENTER = 6,   // [Enter] キー
    BUTTON_ESC = 7,     // [Esc] キー
    BUTTON_UP = 8,      // [↑] キー
    BUTTON_DOWN = 9,    // [↓] キー
    BUTTON_RIGHT = 10,  // [→] キー
    BUTTON_LEFT = 11    // [←] キー
};

int main()
{
    // 各種初期化を行います。
    board_init();
    tusb_init();
    stdio_init_all();

    // GPIO を初期化します。
    gpio_init(LED_PIN);
    gpio_init(ENCODER_A);
    gpio_init(ENCODER_B);
    gpio_init(BUTTON_NEUTRAL);
    gpio_init(BUTTON_ENTER);
    gpio_init(BUTTON_ESC);
    gpio_init(BUTTON_UP);
    gpio_init(BUTTON_DOWN);
    gpio_init(BUTTON_RIGHT);
    gpio_init(BUTTON_LEFT);

    // GPIO の入出力方向を設定します。
    gpio_set_dir(LED_PIN, GPIO_OUT);
    gpio_set_dir(ENCODER_A, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(ENCODER_B, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(BUTTON_NEUTRAL, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(BUTTON_ENTER, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(BUTTON_ESC, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(BUTTON_UP, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(BUTTON_DOWN, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(BUTTON_RIGHT, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(BUTTON_LEFT, GPIO_IN);

    // 入力端子をプルアップします。
    gpio_pull_up(ENCODER_A);
    gpio_pull_up(ENCODER_B);
    gpio_pull_up(BUTTON_NEUTRAL);
    gpio_pull_up(BUTTON_ENTER);
    gpio_pull_up(BUTTON_ESC);
    gpio_pull_up(BUTTON_UP);
    gpio_pull_up(BUTTON_DOWN);
    gpio_pull_up(BUTTON_RIGHT);
    gpio_pull_up(BUTTON_LEFT);

    while (1)
    {
        tud_task(); // tinyusb device task
        led_blinking_task();
        hid_task();
    }

    return 0;
}

uint ReadEncoder(void)
{
    uint ret = 0;

    ret |= gpio_get(ENCODER_A) ? 1 : 0;
    ret |= gpio_get(ENCODER_B) ? 2 : 0;

    return ret;
}

uint GetEncoderStatus(void)
{
    uint enc = ReadEncoder();
    uint status = ENCODER_ROT_NONE;

    // 回転した場合 (A 相の立ち下がり)、
    if ((s_encoderPrev & 1) && (!(enc & 1)))
    {
        // B 相のレベルが 1 なら CW、0 なら CCW。
        if (enc & 2)
        {
            status = ENCODER_ROT_CW;
        }
        else
        {
            status = ENCODER_ROT_CCW;
        }
    }

    s_encoderPrev = enc;
    return status;
}

uint GetButtonStatus(void)
{
    const uint buttons[] =
        {
            BUTTON_NEUTRAL,
            BUTTON_ENTER,
            BUTTON_ESC,
            BUTTON_UP,
            BUTTON_DOWN,
            BUTTON_RIGHT,
            BUTTON_LEFT
        };

    // 入力ポートをスキャンします。
    for (int i = 0; i < count_of(buttons); i++)
    {
        if (!gpio_get(buttons[i]))
        {
            return buttons[i];
        }
    }

    return 0;
}

uint GetInput(void)
{
    uint status = GetButtonStatus();

    if (status)
    {
        return status;
    }
    else
    {
        switch (GetEncoderStatus())
        {
        case ENCODER_ROT_CW:
            return BUTTON_ACCEL;    // 加速
            break;
        
        case ENCODER_ROT_CCW:
            return BUTTON_BRAKE;    // 減速
            break;

        default:
            return 0;
            break;
        }
    }
}

static void send_hid_report(uint8_t report_id, uint32_t btn)
{
    // skip if hid is not ready yet
    if (!tud_hid_ready())
        return;

    switch (report_id)
    {
    case REPORT_ID_KEYBOARD:
    {
        // キーボードに対して複数の連続したゼロ レポートが送信されるのを避けるために使用します
        static bool has_keyboard_key = false;
        uint8_t keycode[6] = {0};

        switch (btn)
        {
        case BUTTON_ACCEL:
        case BUTTON_NEUTRAL:
        case BUTTON_BRAKE:
            keycode[0] = HID_KEY_NONE;  // これらはマウス レポートを送信するため、キーは送信しません。
            break;

        case BUTTON_ENTER:
            keycode[0] = HID_KEY_ENTER;
            break;

        case BUTTON_ESC:
            keycode[0] = HID_KEY_ESCAPE;
            break;

        case BUTTON_UP:
            keycode[0] = HID_KEY_ARROW_UP;
            break;

        case BUTTON_DOWN:
            keycode[0] = HID_KEY_ARROW_DOWN;
            break;

        case BUTTON_RIGHT:
            keycode[0] = HID_KEY_ARROW_RIGHT;
            break;

        case BUTTON_LEFT:
            keycode[0] = HID_KEY_ARROW_LEFT;
            break;

        default:
            break;
        }

        if (btn)
        {
            tud_hid_keyboard_report(REPORT_ID_KEYBOARD, 0, keycode);
            has_keyboard_key = true;
        }
        else
        {
            // 以前にキーが押された場合は空のキーのレポートを送信する
            if (has_keyboard_key)
                tud_hid_keyboard_report(REPORT_ID_KEYBOARD, 0, NULL);
            has_keyboard_key = false;
        }
    }
    break;

    case REPORT_ID_MOUSE:
    {
        static bool buttonPressed = false;

        switch (btn)
        {
        case BUTTON_ACCEL:
            // ホイール下回転
            tud_hid_mouse_report(REPORT_ID_MOUSE, 0x00, 0, 0, -1, 0);
            break;
        
        case BUTTON_BRAKE:
            // ホイール上回転
            tud_hid_mouse_report(REPORT_ID_MOUSE, 0x00, 0, 0, 1, 0);
            break;

        case BUTTON_NEUTRAL:
            // ホイール クリック
            tud_hid_mouse_report(REPORT_ID_MOUSE, MOUSE_BUTTON_MIDDLE, 0, 0, 0, 0);
            buttonPressed = true;
            break;

        default:
            if (buttonPressed)
            {
                tud_hid_mouse_report(REPORT_ID_MOUSE, 0x00, 0, 0, 0, 0);
            }
            buttonPressed = false;
            break;
        }
    }
    break;

    default:
        break;
    }
}

void hid_task(void)
{
    // Poll every 5ms (サンプル コードから変更)
    const uint32_t interval_ms = 5;
    static uint32_t start_ms = 0;

    if (board_millis() - start_ms < interval_ms)
        return; // not enough time
    start_ms += interval_ms;

    // uint32_t const btn = board_button_read(); を以下に置き換え
    s_input = GetInput();

    // Remote wakeup
    if (tud_suspended() && s_input)
    {
        // Wake up host if we are in suspend mode
        // and REMOTE_WAKEUP feature is enabled by host
        tud_remote_wakeup();
    }
    else
    {
        // Send the 1st of report chain, the rest will be sent by tud_hid_report_complete_cb()
        send_hid_report(REPORT_ID_KEYBOARD, s_input);
    }
}