#include <stm32f10x.h>

#define _BV(n) (1 << (n))

uint8_t cnt = 0; // 匹配计数
uint8_t seg8[] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90};

void delay(void)
{
    uint32_t i;
    for (i = 0; i < 20000; i++);
}

void SerIn(uint8_t data)
{
    uint8_t i;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        GPIOC->BRR = _BV(15);
        if (data & 0x80)
            GPIOA->BSRR = _BV(0);
        else
            GPIOA->BRR = _BV(0);
        GPIOC->BSRR = _BV(15);
        data <<= 1;
    }
}

void ParOut(void)
{
    GPIOC->BRR = _BV(14);
    GPIOC->BSRR = _BV(14);
}

void seg_scan(uint8_t i)
{
    while (i--)
    {
        // 数码管最高位显示比较匹配次数
        SerIn(seg8[cnt % 10]);
        SerIn(_BV(7));
        ParOut();
        delay();
        
        // 数码管只显示前两位变得慢的数值
        SerIn(seg8[TIM1->CNT % 10000 / 1000]);
        SerIn(_BV(1));
        ParOut();
        delay();
        
        SerIn(seg8[TIM1->CNT % 1000 / 100]);
        SerIn(_BV(0));
        ParOut();
        delay();
    }
}

int main(void)
{
    RCC->APB2ENR = _BV(2) | _BV(4) | _BV(11); // 开启PA、PC和TIM1时钟, 不需要开启AFIO的时钟
    GPIOA->CRH = 0x0000000b; // PA8设为复用50MHz推挽输出
    GPIOA->CRL = 0x00000003; // PA0设为50MHz推挽输出
    GPIOC->CRH = 0x33000000; // PC14~15设为50MHz推挽输出

    TIM1->ARR = 3099; // 计数值
    TIM1->PSC = 65535; // 定时器分频
    
    TIM1->DIER = _BV(1); // CC1IE=1, 开输出比较中断
    NVIC->ISER[0] = _BV(27); // 允许执行输出比较中断函数
    
    TIM1->CCR1 = 2000; // 比较值
    TIM1->CCMR1 = 0x30; // OC1M=011, 匹配时翻转输出电平
    TIM1->BDTR = _BV(15); // 注意: 一定要打开主输出(MOE=1), 否则PA8输出端只能输出低电平！
    TIM1->CCER = 0x01; // CC1E=1, 开启通道1输出
    
    // 刷新寄存器
    TIM1->CR1 = 0x54; // URS=1
    TIM1->EGR = 0x01; // UG=1
    
    // 开始计数(向上计数模式)
    TIM1->CR1 = 0x01; // CEN=1
    
    while (1)
    {
        seg_scan(1);
    }
}

// 输出比较中断
void TIM1_CC_IRQHandler(void)
{
    TIM1->SR &= ~_BV(1); // CC1IF=0
    //TIM1->CR1 &= ~_BV(0); // CEN=0, 关定时器
    cnt++;
    if (cnt > 9)
        cnt = 0;
}