<?php
/**
 * OLED ディスプレイ制御用クラス
 *   LED のDB4-7 を使用する 4bit モード
 * @author Qapla（http://qapla.blog52.fc2.com/）
 *
 * 拡張子を「txt」から「php」に変えて使ってください。
 */
class Lcd {
	/**********************************
	 * 以下、設定（LCDで使用するGPIOポート）
	 **********************************/
	private $PORT_RS  = 7;  // RS (H: DATA, L: Instruction code)
	private $PORT_RW  = 8;  // R/W (H: Read, L:Write)
	private $PORT_E   = 25; // E (H to L: Enable signal)
	private $PORT_DB4 = 27; // Data bit 4
	private $PORT_DB5 = 22; // Data bit 5
	private $PORT_DB6 = 23; // Data bit 6
	private $PORT_DB7 = 24; // Data bit 7

	/**********************************
	 * 以下、内部変数
	 **********************************/
	// GPIOポート番号の配列
	private $ports;

	// ファイルポインタ
	private $rs;  // $PORT_RS
	private $rw;  // $PORT_RW
	private $e;   // $PORT_E
	private $db4; // $PORT_DB4
	private $db5; // $PORT_DB5
	private $db6; // $PORT_DB6
	private $db7; // $PORT_DB7

	// データ用ファイルポインタ(上位ビット順)
	private $databits;
	
		
	/**
	 * 初期化(コンストラクタ)
	 */
	public function Lcd() {
		// GPIOポート番号を配列として保存
		$this->ports = array(
			$this->PORT_RS,
			$this->PORT_RW,
			$this->PORT_E,
			$this->PORT_DB4,
			$this->PORT_DB5,
			$this->PORT_DB6,
			$this->PORT_DB7
		);

		// GPIOポートを出力用として確保
		foreach ($this->ports as $pos){
			exec("echo ".$pos." > /sys/class/gpio/export");
			exec("echo out > /sys/class/gpio/gpio".$pos."/direction");
		}
		
		// ファイルポインタを取得
		$this->rs = fopen("/sys/class/gpio/gpio".$this->PORT_RS."/value", "w");
		$this->rw = fopen("/sys/class/gpio/gpio".$this->PORT_RW."/value", "w");
		$this->e  = fopen("/sys/class/gpio/gpio".$this->PORT_E."/value", "w");
		$this->db4 = fopen("/sys/class/gpio/gpio".$this->PORT_DB4."/value", "w");
		$this->db5 = fopen("/sys/class/gpio/gpio".$this->PORT_DB5."/value", "w");
		$this->db6 = fopen("/sys/class/gpio/gpio".$this->PORT_DB6."/value", "w");
		$this->db7 = fopen("/sys/class/gpio/gpio".$this->PORT_DB7."/value", "w");
		// 作成したファイルポインタを配列として保存
		$this->databits = array (
			$this->db7,
			$this->db6,
			$this->db5,
			$this->db4
		);
	

		// LCD初期化
		fwrite( $this->rs, "0", 1 );
		fwrite( $this->rw, "0", 1 );
		
		/**************************************************
		 * function set
		 *************************************************/
		// 0010固定(上位4bitのみ送信)
		$this->output4( 0b00100000 );

		// 上位4bit は 0010 固定
		// 下位4bitは順に以下
		//   N: 表示行数(0:1行モード、1:2行モード)
		//      ※1行モードにする場合、move メソッドも変更必要です
		//   F: フォント
		//   FT1, FT0: フォントテーブル(00:英語&日本語、01:西欧言語)
		$this->output8( 0b00101000 );

		/**************************************************
		 * Display ON/OFF Control
		 *************************************************/
		// 上位5bitは 00001 固定
		// 以降、
		//   D: Sets entire Display
		//   C: Sets Cursor
		//   B: Sets Blinking
		$this->output8( 0b00001100 );

		/**************************************************
		 * Display Clear
		 *************************************************/
		// 固定
		$this->output8( 0b00000001 );

		/**************************************************
		 * Entry Mode Set
		 *************************************************/
		// 上位6bitは 00001 固定
		// 以降、
		//   I/D: 1: Increment、0: Decrement
		//   SH : Accompanies display shift
		$this->output8( 0b0000110 );

	}
	
	/**
	 * 終了(デストラクタ)
	 */
	public function __destruct() {
		// 画面クリア
		@$this->output8( 0b00000001 );
	
		// ファイルクローズ
		@fclose($this->rs);
		@fclose($this->rw);
		@fclose($this->e);
		@fclose($this->db4);
		@fclose($this->db5);
		@fclose($this->db6);
		@fclose($this->db7);
	
		// GPIOポートを開放
		foreach ($this->ports as $pos){
			exec("echo ".$pos." > /sys/class/gpio/unexport");
		}
	}

	/**
	 * カーソル移動
	 * @param $line 行(0:1行目、1:2行目)
	 * @param $pos  列(0:1文字目、1:2文字目、…)
	 */
	public function movePos($line, $pos){
		$data = 0b10000000; // set DDRAM Address モード
		
		// 2行目なら、アドレスに 0x40 を足す。
		if( $line != 0 ) $data |= 0x40;
		// 列位置指定
		$data |= $pos;

		$this->output8($data);
	}
	
	/**
	 * 文字出力
	 * @param $str 出力する文字
	 */
	public function printData($str){
		fwrite( $this->rs, "1", 1 ); // Write Dataモード
		
		// 先頭から順に文字を出力
		for($i = 0; $i < strlen($str); $i++){
			$data = substr($str, $i, 1);
			$this->output8(ord($data)); // 1文字出力
		}

		fwrite( $this->rs, "0", 1 );
	}
	
	/**
	 * char出力
	 * @param $str 出力する1文字
	 */
	public function printChar($data){
		fwrite( $this->rs, "1", 1 ); // Write Dataモード
		$this->output8($data); // 1文字出力
		fwrite( $this->rs, "0", 1 );
	}
	
	/**
	 * 文字出力(出力位置指定可能)
	 * @param $str 出力する文字
	 * @param $line 行(0:1行目、1:2行目)
	 * @param $pos  列(0:1文字目、1:2文字目、…)
	 */
	public function printPosData($str, $line, $pos){
		$this->movePos($line, $pos);
		$this->printData($str);
	}
	
	/**
	 * 画面クリア(ホームに戻る)
	 */
	public function clearDisplay(){
		$this->output8( 0b00000001 );
		$this->output8( 0b00000010 );
	}
	
	
	/**
	 * 4bit データ出力
	 * @param $data 出力するデータ(上位4bitのみ有効)
	 */
	private function output4($data){

		foreach ($this->databits as $pos){

			// 8bit目を出力
			fwrite( $pos, ($data & 0b10000000) != 0 ? "1" : "0", 1 );
			$data <<= 1; // ビットシフト

		}
		// LCD にデータを読ませる。( E を High から Low に変化させる )
		fwrite( $this->e, "1", 1 );
		usleep(250); // 250ns待機
		fwrite( $this->e, "0", 1 );
		
		// Busy信号待ち
		//$this->waitBusy();
		usleep(250); // 250ns待機

	}

	/**
	 * 8bit データ出力
	 * @param $data 出力するデータ(下位8bitの数値)
	 */
	private function output8($data){
		$this->output4($data); // 上位4bit分
		$data <<= 4;
		$this->output4($data); // 下位4bit分
	}
	
	/**
	 * Busy 信号待ち
	 * ※現在は、信号が受け取れないため未使用...。※
	 */
	private function waitBusy(){
		// DB7 を読み込みに変更
		exec("echo in > /sys/class/gpio/gpio".$this->PORT_DB7."/direction");
		
		// Busy受け取り
		fwrite( $this->rw, "1", 1 );

		// Busy信号が "0" になるまで待機
		while(1){
			$ret = exec("cat /sys/class/gpio/gpio".$this->PORT_DB7."/value", $output);
			if( $ret === "0" ) break;
			usleep(60); // 60マイクロ秒待機
		};
		
		// Busy受け取り終了
		fwrite( $this->rw, "0", 1 );
		
		// DB7 を書き込みに戻す
		exec("echo out > /sys/class/gpio/gpio".$this->PORT_DB7."/direction");		
	}


}
?>