//ブロック崩しゲーム
//2006.04.03 久原　
//2006.04.03 伊藤注釈

//PB,PC 16本のLEDアレイをドライブ（縦）
//PA4_PA1 をデコードして、16本のLEDアレイをドライブ（横）
//PA0 可変抵抗スライダのAD変換用入力
//3V電池駆動
//PA4はプルアップが必要
//余りのピンはPA5のみ
//使用メモリ ROM 54%  RAM=51% - 84%

//課題
//残りのブロック数は調べていない
//したがってクリアしても終了しない
//音がしない
//ポイントが出ない
//縦と横のLEDアレイのドライブ方向を逆にする
//ボタンがあるとインベーダ型ゲームができる

#include <16f876.h>

#fuses HS, NOWDT, NOPROTECT, PUT, NOBROWNOUT, NOLVP, NODEBUG, NOWRT
#device ADC=10
#use delay( CLOCK = 20000000 )
#use fast_io(A)
#use fast_io(B)
#use fast_io(C)

#include <math.h>
#define    BLOCK_WIDTH        20

// 変数群
int        matrix[64];            // ドットマトリクス
int        pad_pos;            // パッドの位置
float    x, y, vx, vy, v;    // 弾の位置と速さ

// 関数群
void    Loop( void );//主ループ
void    Init( void );//初期画面
void    Pad( void );//パッド位置の変更
int        GetSlidePos( void );//スライダのAD変換
void    Move( float *x, float *y, float vx, float vy );//ボールの移動
void    Collision( void );//以下の要因別衝突判断
int        IsBlock( int x, int y );
int        IsWall( int x, int y );
int        IsPad( int x, int y );
int        IsBall( int bx, int by );
int        IsDead( int x, int y );
void    EraseBlock( int x, int y );//ブロックを消す
void    CreateBlock( int x, int y );//ブロックを作る
void    CreateWall( int x, int y );
void    CreateRound( void );
void    LoseGame( void );//ゲーム終了
void    Show( void );//画面表示
void    ShowWait( int wait );



// メイン関数
void main( void )
{
    // とりあえず待つ
    delay_ms( 100 );
    
    // 入出力ポートの設定
    setup_adc_ports( RA0_ANALOG );
    setup_adc( ADC_CLOCK_DIV_32 );
    set_tris_a( 0b00000001 );    // in:RA0 out:RA1-4
    set_tris_b( 0b00000000 );    // out:RB0-7
    set_tris_c( 0b00000000 );    // out:RC0-7

    // 初期化処理
    Init();

    // 無限ループ
    while( 1 )
    {
        Loop();
    }
}



// 無限ループ
void    Loop( void )
{
    // パッド移動
    Pad();

    // 衝突判定と向き調整
    Collision();

    // ボール移動
    Move( &x, &y, vx, vy );

    // 表示
    //Showには時間遅延なし、したがってshow1回程度の時間余裕
    //ただし、縦方向のバイト合成をしたためで、縦横のドライブ方向を変えれば、
    //時間余裕が出る
    Show();
    Show();
}



// 初期化
void    Init( void )
{
    pad_pos    = 8;

    x        = 4.0f;
    y        = 8.0f;
    v        = 0.2f;
    vx        = 0.075f;
    vy        = (float)(sqrt( (v*v - vx*vx) ));

    // 面作り
    CreateRound();

    // 3を描く
    CreateBlock( 11, 9 );
    CreateBlock( 12, 9 );
    CreateBlock( 13, 9 );
    CreateBlock( 13, 10 );
    CreateBlock( 11, 11 );
    CreateBlock( 12, 11 );
    CreateBlock( 13, 11 );
    CreateBlock( 13, 12 );
    CreateBlock( 11, 13 );
    CreateBlock( 12, 13 );
    CreateBlock( 13, 13 );
    
    // 静止画
    ShowWait( 5000 );

    // 3を消す
    EraseBlock( 11, 9 );
    EraseBlock( 12, 9 );
    EraseBlock( 13, 9 );
    EraseBlock( 13, 10 );
    EraseBlock( 11, 11 );
    EraseBlock( 12, 11 );
    EraseBlock( 13, 11 );
    EraseBlock( 13, 12 );
    EraseBlock( 11, 13 );
    EraseBlock( 12, 13 );
    EraseBlock( 13, 13 );

    // 2を描く
    CreateBlock( 11, 9 );
    CreateBlock( 12, 9 );
    CreateBlock( 13, 9 );
    CreateBlock( 13, 10 );
    CreateBlock( 13, 11 );
    CreateBlock( 12, 11 );
    CreateBlock( 11, 11 );
    CreateBlock( 11, 12 );
    CreateBlock( 11, 13 );
    CreateBlock( 12, 13 );
    CreateBlock( 13, 13 );
    
    // 静止画
    ShowWait( 5000 );

    // 2を消す
    EraseBlock( 11, 9 );
    EraseBlock( 12, 9 );
    EraseBlock( 13, 9 );
    EraseBlock( 13, 10 );
    EraseBlock( 13, 11 );
    EraseBlock( 12, 11 );
    EraseBlock( 11, 11 );
    EraseBlock( 11, 12 );
    EraseBlock( 11, 13 );
    EraseBlock( 12, 13 );
    EraseBlock( 13, 13 );

    // 1を描く
    CreateBlock( 13, 9 );
    CreateBlock( 13, 10 );
    CreateBlock( 13, 11 );
    CreateBlock( 13, 12 );
    CreateBlock( 13, 13 );
    
    // 静止画
    ShowWait( 5000 );

    // 1を消す
    EraseBlock( 13, 9 );
    EraseBlock( 13, 10 );
    EraseBlock( 13, 11 );
    EraseBlock( 13, 12 );
    EraseBlock( 13, 13 );

    // 0を描く
    CreateBlock( 11, 9 );
    CreateBlock( 11, 10 );
    CreateBlock( 11, 11 );
    CreateBlock( 11, 12 );
    CreateBlock( 11, 13 );
    CreateBlock( 12, 9 );
    CreateBlock( 12, 13 );
    CreateBlock( 13, 9 );
    CreateBlock( 13, 10 );
    CreateBlock( 13, 11 );
    CreateBlock( 13, 12 );
    CreateBlock( 13, 13 );
    
    // 静止画
    ShowWait( 5000 );

    // 0を消す
    EraseBlock( 11, 9 );
    EraseBlock( 11, 10 );
    EraseBlock( 11, 11 );
    EraseBlock( 11, 12 );
    EraseBlock( 11, 13 );
    EraseBlock( 12, 9 );
    EraseBlock( 12, 13 );
    EraseBlock( 13, 9 );
    EraseBlock( 13, 10 );
    EraseBlock( 13, 11 );
    EraseBlock( 13, 12 );
    EraseBlock( 13, 13 );
}



// パッド位置調整
void    Pad( void )
{
    // スライダの値を取得
    pad_pos    = GetSlidePos();
}



// スライダの位置を取得
int        GetSlidePos( void )
{
//スライダが直線的でない
    long    analog;
    
    set_adc_channel( 0 );
    delay_us( 50 );
    analog    = read_adc();

    if( analog<30 ) return 3;
    if( analog<60 ) return 4;
    if( analog<90 ) return 5;
    if( analog<120 ) return 6;
    if( analog<160 ) return 7;
    if( analog<230 ) return 8;
    if( analog<330 ) return 9;
    if( analog<480 ) return 10;
    if( analog<750 ) return 11;

    return 12;
}



// ボールの移動
void    Move( float *x, float *y, float vx, float vy )
{
    *x    += vx;
    *y    += vy;
}



// 衝突判定
void    Collision( void )
{
    float    test_x, test_y;
    int        flag_x, flag_y, flag_pad;
    int        tx, ty;
    int        xx, yy;

    test_x = x;
    test_y = y;
    flag_x = 0;
    flag_y = 0;
    flag_pad = 0;

    Move( &test_x, &test_y, vx, vy );//仮に移動

    tx = (int)( test_x+0.5 );
    ty = (int)( test_y+0.5 );
    xx = (int)( x+0.5 );
    yy = (int)( y+0.5 );

    // 死亡フラグ
    if( IsDead( xx, ty ) )//ボールが下に落ちた
    {
        LoseGame();
        Init();
        return;
    }

    // ブロック(ブロックを消す処理も追加)
    if( IsBlock( tx, yy ) )
    {
        flag_x    = 1;
        EraseBlock( tx, yy );
    }
    if( IsBlock( xx, ty ) )
    {
        flag_y    = 1;
        EraseBlock( xx, ty );
    }
    
    // 壁(普通に反転)
    if( IsWall( tx, yy ) )
    {
        flag_x    = 1;
    }
    if( IsWall( xx, ty ) )
    {
        flag_y    = 1;
    }
    
    // パッド(当たった位置によって角度を変化させる)
    //ランダム性はなし
    //音を入れたいね
    if( flag_pad = IsPad( xx, ty ) )
    {
        v    += 0.01;
        vx    = (float)( vx + vx * ( (float)flag_pad-3.0f )*0.02 );
        vy    = -(float)sqrt( v*v - vx*vx );
        y    -= 0.5;
        flag_y    = 0;
    }
    if( flag_pad = IsPad( tx, yy ) )
    {
        v    += 0.01;
        vx    = (float)( vx + vx * ( (float)flag_pad-3.0f )*0.02 );
        vy    = -(float)sqrt( v*v - vx*vx );
        y    -= 0.5;
        return;
//        flag_x    = 0;
    }

    if( flag_x == 1 )
    {
        vx    = -vx;
    }
    if( flag_y == 1 )
    {
        vy    = -vy;
    }
}



// その位置にブロックがあるか
int        IsBlock( int x, int y )
{
    int        pos, bit, mask;

    pos        = y*4+x/4;
    bit        = x%4;
    mask    = 0x02 << ( 6-bit*2 );

    return    matrix[pos] & mask;
}



// その位置に壁があるか
int        IsWall( int x, int y )
{
    int        pos, bit, mask;

    pos        = y*4+x/4;
    bit        = x%4;
    mask    = 0x01 << ( 6-bit*2 );

    return    matrix[pos] & mask;
}



// その位置にパッドがあるか
//パッドのサイズは固定
int        IsPad( int x, int y )
{
    if( y>=15 && ( pad_pos-2 <= x && x <= pad_pos+2 ) )
    {
        return    x - pad_pos + 3;
    }

    return    0;
}



// その位置にパッドがあるか
int        IsBall( int bx, int by )
{
    return    ( bx == (int)( x+0.5 ) && by == (int)( y+0.5 ) );
}



// ボールが落ちた
int        IsDead( int x, int y )
{
    return    y>15;
}



// ブロック消す
void    EraseBlock( int x, int y )
{
    int        pos, bit, mask;

    pos        = y*4+x/4;
    bit        = x%4;
    mask    = 0x03 << ( 6-bit*2 );

    matrix[pos]    = matrix[pos] & (~mask);
}



// ブロック生作る
void    CreateBlock( int x, int y )
{
    int        pos, bit, mask;

    pos        = y*4+x/4;
    bit        = x%4;
    mask    = 0x02 << ( 6-bit*2 );

    matrix[pos]    = matrix[pos] | mask;
}



// 壁作る
void    CreateWall( int x, int y )
{
    int        pos, bit, mask;

    pos        = y*4+x/4;
    bit        = x%4;
    mask    = 0x01 << ( 6-bit*2 );

    matrix[pos]    = matrix[pos] | mask;
}



// 画面作り
void    CreateRound( void )
{
    int    i, j;

    for( i=0; i<64; i++ )
    {
        matrix[i]    = 0;
    }

    for( j=1; j<5; j++ )
    {
        for( i=1; i<15; i++ )
        {
            CreateBlock( i, j );
        }
    }

    for( i=0; i<16; i++ )
    {
        CreateWall( i, 0 );
    }
    for( j=0; j<16; j++ )
    {
        CreateWall( 0, j );
    }
    for( j=0; j<16; j++ )
    {
        CreateWall( 15, j );
    }
}



// 敗戦処理
void    LoseGame( void )
{
    // ×を描く
    CreateBlock( 9, 9 );
    CreateBlock( 10, 10 );
    CreateBlock( 11, 11 );
    CreateBlock( 12, 12 );
    CreateBlock( 13, 13 );
    CreateBlock( 13, 9 );
    CreateBlock( 12, 10 );
    CreateBlock( 10, 12 );
    CreateBlock( 9, 13 );
    
    // 静止画
    ShowWait( 1000 );
}



// 出力
void    Show( void )
{

    int        b, c;
    int        rb, rc;
    int        scan;
    
    for( scan = 0; scan < 16; scan++ )
    {
        rb    = 0;
        rc    = 0;
        
        // rbの作成
        //縦方向にビットを合成する
        for( b = 0; b < 8; b++ )
        {
            if( IsBlock( scan, b ) || IsWall( scan, b ) || IsPad( scan, b ) || IsBall( scan, b ) )
            {
                rb    |= 0b1 << ( b );
            }
        }
        
        // rcの作成
        //縦方向にビットを合成する
        for( c = 8; c < 16; c++ )
        {
            if( IsBlock( scan, c ) || IsWall( scan, c ) || IsPad( scan, c ) || IsBall( scan, c ) )
            {
                rc    |= 0b1 << ( c - 8 );
            }
        }
        
        output_B( rb );
        output_C( rc );
        output_A( scan << 1 );//縦方向に1本表示
    }
}



// 出力(指定回数表示し続ける)
//loop>Collision>Losegame>SHowWait
//スタックは最大８レベル、なぜShowを呼ばない？
void    ShowWait( int wait )
{
    int        b, c;
    int        rb, rc;
    int        scan;
    int        i;

    for( i=0; i<wait; i++ )
    {
        for( scan = 0; scan < 16; scan++ )
        {
            rb    = 0;
            rc    = 0;
            
            // rbの作成
            for( b = 0; b < 8; b++ )
            {
                if( IsBlock( scan, b ) || IsWall( scan, b ) || IsPad( scan, b ) || IsBall( scan, b ) )
                {
                    rb    |= 0b1 << ( b );
                }
            }
            
            // rcの作成
            for( c = 8; c < 16; c++ )
            {
                if( IsBlock( scan, c ) || IsWall( scan, c ) || IsPad( scan, c ) || IsBall( scan, c ) )
                {
                    rc    |= 0b1 << ( c - 8 );
                }
            }
            
            output_B( rb );
            output_C( rc );
            output_A( scan << 1 );
        }
    }
}