; ==============================================================================
; SHT41 Ansteuerung über Hardware-TWI (I2C) am ATmega88
; Takt: 8 MHz (interner Oszillator) - SCL Takt: ca. 100 kHz
; ==============================================================================

.include "m88def.inc"

; --- Registerdefinitionen ---
.def temp        = r16
.def twi_status  = r17
.def timeout_l   = r18
.def timeout_h   = r19

; Speicherplatz für die empfangenen Sensordaten (SRAM)
.dseg
.org SRAM_START
sht_data:       .byte 6     ; [0]=T_MSB, [1]=T_LSB, [2]=T_CRC, [3]=RH_MSB, [4]=RH_LSB, [5]=RH_CRC

; --- Code-Segment ---
.cseg
.org 0x0000
    rjmp reset

reset:
    ; 1. Stackpointer initialisieren
    ldi temp, high(RAMEND)
    out SPH, temp
    ldi temp, low(RAMEND)
    out SPL, temp

    ; 2. TWI-Schnittstelle initialisieren (8 MHz / (16 + 2*TWBR * Prescaler))
    ; Für ~100kHz bei 8MHz: TWBR = 32, Prescaler = 1 (TWSR = 0)
    ldi temp, 32
    sts TWBR, temp
    ldi temp, 0x00
    sts TWSR, temp
    ldi temp, (1<<TWEN)     ; TWI Modul aktivieren
    sts TWCR, temp

main_loop:
    rcall read_sht41        ; Sensor auslesen
    
    ; Hier können T_MSB (sht_data) und RH_MSB (sht_data+3) verarbeitet werden
    
    rcall delay_1s          ; 1 Sekunde bis zur nächsten Messung warten
    rjmp main_loop

; ==============================================================================
; SUBROUTINE: SHT41 auslesen
; ==============================================================================
read_sht41:
    ; --- Schritt 1: START-Bedingung senden ---
    ldi temp, (1<<TWINT) | (1<<TWSTA) | (1<<TWEN)
    sts TWCR, temp
    rcall twi_wait
    brts twi_error          ; Abbruch bei Timeout

    ; --- Schritt 2: SLA+W senden (SHT41 Adresse 0x44 << 1 + 0 = 0x88) ---
    ldi temp, 0x88
    sts TWDR, temp
    ldi temp, (1<<TWINT) | (1<<TWEN)
    sts TWCR, temp
    rcall twi_wait
    brts twi_error

    ; --- Schritt 3: Kommando "Messen mit hoher Präzision" (0xFD) senden ---
    ldi temp, 0xFD
    sts TWDR, temp
    ldi temp, (1<<TWINT) | (1<<TWEN)
    sts TWCR, temp
    rcall twi_wait
    brts twi_error

    ; --- Schritt 4: STOP-Bedingung senden ---
    ldi temp, (1<<TWINT) | (1<<TWSTO) | (1<<TWEN)
    sts TWCR, temp

    ; --- Schritt 5: Warten während der Messung (min. 10ms laut Datenblatt) ---
    rcall delay_10ms

    ; --- Schritt 6: Repetitive START-Bedingung für den Lese-Zugriff ---
    ldi temp, (1<<TWINT) | (1<<TWSTA) | (1<<TWEN)
    sts TWCR, temp
    rcall twi_wait
    brts twi_error

    ; --- Schritt 7: SLA+R senden (0x44 << 1 + 1 = 0x89) ---
    ldi temp, 0x89
    sts TWDR, temp
    ldi temp, (1<<TWINT) | (1<<TWEN)
    sts TWCR, temp
    rcall twi_wait
    brts twi_error

    ; --- Schritt 8: 5 Bytes mit ACK empfangen (T_MSB, T_LSB, T_CRC, RH_MSB, RH_LSB) ---
    ldi ZH, high(sht_data)
    ldi ZL, low(sht_data)
    ldi r20, 5              ; Zähler für 5 Bytes mit ACK

read_ack_loop:
    ldi temp, (1<<TWINT) | (1<<TWEN) | (1<<TWEA) ; ACK aktivieren
    sts TWCR, temp
    rcall twi_wait
    brts twi_error
    lds temp, TWDR
    st Z+, temp             ; Im SRAM speichern
    dec r20
    brne read_ack_loop

    ; --- Schritt 9: Das letzte Byte (RH_CRC) mit NACK empfangen ---
    ldi temp, (1<<TWINT) | (1<<TWEN)             ; NACK (kein TWEA)
    sts TWCR, temp
    rcall twi_wait
    brts twi_error
    lds temp, TWDR
    st Z, temp              ; Letztes Byte sichern

    ; --- Schritt 10: STOP-Bedingung senden ---
    ldi temp, (1<<TWINT) | (1<<TWSTO) | (1<<TWEN)
    sts TWCR, temp
    ret

twi_error:
    ; Fehlerbehandlung: TWI zurücksetzen, falls Leitungen getrennt wurden
    ldi temp, 0
    sts TWCR, temp          ; TWI deaktivieren
    ldi temp, (1<<TWEN)
    sts TWCR, temp          ; TWI re-initialisieren
    ret

; ==============================================================================
; HILFSROUTINEN (Timeouts & Delays)
; ==============================================================================

; Warten auf TWINT mit Software-Timeout (verhindert Hängenbleiben bei Kabelbruch)
twi_wait:
    clr timeout_l
    clr timeout_h
    clt                     ; T-Flag im SREG löschen (0 = Kein Fehler)
twi_wait_loop:
    lds temp, TWCR
    sbrc temp, TWINT        ; Wenn TWINT gesetzt ist, Schleife verlassen
    ret
    sbiw timeout_l, 1       ; Timeout-Zähler dekrementieren
    brne twi_wait_loop
    set                     ; T-Flag setzen (1 = Timeout-Fehler aufgetreten)
    ret

; Schleife für ca. 10 ms (bei 8 MHz)
delay_10ms:
    ldi r21, 100
d10m_1:
    ldi r22, 260
d10m_2:
    dec r22
    brne d10m_2
    dec r21
    brne d10m_1
    ret

; Schleife für ca. 1 Sekunde (bei 8 MHz)
delay_1s:
    ldi r21, 100
d1s_1:
    rcall delay_10ms
    dec r21
    brne d1s_1
    ret