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remus.berevoescu
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remus.berevoescu
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   * `README.md`
   * `CHANGELOG.txt`
-</note>
-===== Journal ======
-#define F_CPU 16000000UL
-#include <avr/io.h>
-#include <avr/interrupt.h>
-#include <avr/pgmspace.h>
-#include <util/atomic.h>
-#include <util/delay.h>
-#include <stdint.h>
-// =====================================================
-// PIN DEFINITIONS
-// =====================================================
-#define STATUS_LED PB5
-#define BUTTON_EFFECT PD2   // INT0
-#define BUTTON_MODE   PD3   // INT1
-#define PWM_OUT PD5         // OC0B
-#define ADC_AUDIO   0       // PC0 / ADC0
-#define ADC_GAIN    1       // PC1 / ADC1
-#define ADC_TREMOLO 2       // PC2 / ADC2
-// OLED pins pe PORTB
-#define OLED_SCL PB0
-#define OLED_SDA PB1
-#define OLED_RST PB2
-#define OLED_DC  PB4
-#define OLED_PORT PORTB
-#define OLED_DDR  DDRB
-#define OLED_WIDTH 128
-#define OLED_PAGES 8        // 8 pentru 128x64; daca e 128x32 pune 4
-// =====================================================
-// AUDIO TUNING
-// =====================================================
-//
-// Gain-urile sunt in Q4:
-// 16 = 1x
-// 32 = 2x
-// 64 = 4x
-// 80 = 5x
-// 128 = 8x
-//
-// Pentru ca ai deja zgomot mare, distortion-ul este intentionat subtil.
-//
-#define CLEAN_GAIN_Q4        64    // clean ramane 4x
-#define TREM_GAIN_Q4         80    // tremolo putin mai tare
-#define DIST_GAIN_MIN_Q4     96    // 6x
-#define DIST_GAIN_MAX_Q4     180   // 11.25x, distortion mai clar
-#define DIST_CLIP_MAX_8BIT   46    // clipping mai vizibil
-#define DIST_CLIP_MIN_8BIT   18    // clipping mai agresiv la pot mare
-#define NOISE_GATE_10BIT     4
-#define AUDIO_SMOOTH_SHIFT   0     // mai direct, mai puternic, dar si mai zgomotos
-// =====================================================
-// EFFECT STATE
-// =====================================================
-#define EFFECT_DIST 0
-#define EFFECT_TREM 1
-volatile uint8_t effect_enabled = 0;
-volatile uint8_t selected_effect = EFFECT_DIST;
-volatile uint8_t effect_button_event = 0;
-volatile uint8_t mode_button_event = 0;
-volatile uint32_t g_millis = 0;
-volatile uint32_t last_effect_interrupt_ms = 0;
-volatile uint32_t last_mode_interrupt_ms = 0;
-#define DEBOUNCE_MS 50
-// valori citite din potentiometre, 0..255
-volatile uint8_t pot_gain_raw = 128;
-volatile uint8_t pot_tremolo_raw = 128;
-// parametri audio derivati din potentiometre
-volatile uint8_t g_dist_gain_q4 = DIST_GAIN_MIN_Q4;
-volatile uint8_t g_dist_clip = DIST_CLIP_MAX_8BIT;
-volatile uint8_t g_trem_step = 8;
-// pentru ADC multiplexing
-volatile uint8_t current_adc_channel = ADC_AUDIO;
-volatile uint8_t adc_skip_sample = 0;
-volatile uint16_t audio_sample_counter = 0;
-// =====================================================
-// SMALL UTILS
-// =====================================================
-static inline uint16_t abs16(int16_t x)
-{
-    return (x < 0) ? (uint16_t)(-x) : (uint16_t)x;
-}
-static inline int16_t clamp_i16(int16_t x, int16_t min_value, int16_t max_value)
-{
-    if (x < min_value)
-    {
-        return min_value;
-    }
-    if (x > max_value)
-    {
-        return max_value;
-    }
-    return x;
-}
-// =====================================================
-// TIMER1: 1 ms system clock
-// =====================================================
-void timer1_init_1ms(void)
-{
-    TCCR1A = 0;
-    TCCR1B = 0;
-    // 16 MHz / 64 = 250 kHz
-    // 250 ticks = 1 ms
-    OCR1A = 249;
-    TCCR1B |= (1 << WGM12);              // CTC mode
-    TCCR1B |= (1 << CS11) | (1 << CS10); // prescaler 64
-    TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);
-}
-ISR(TIMER1_COMPA_vect)
-{
-    g_millis++;
-}
-uint32_t millis_get(void)
-{
-    uint32_t value;
-    ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE)
-    {
-        value = g_millis;
-    }
-    return value;
-}
-// =====================================================
-// BUTTONS: INT0 / INT1
-// =====================================================
-void buttons_init(void)
-{
-    // PD2, PD3 input
-    DDRD &= ~(1 << BUTTON_EFFECT);
-    DDRD &= ~(1 << BUTTON_MODE);
-    // internal pull-up
-    PORTD |= (1 << BUTTON_EFFECT);
-    PORTD |= (1 << BUTTON_MODE);
-    // INT0 falling edge
-    EICRA |= (1 << ISC01);
-    EICRA &= ~(1 << ISC00);
-    // INT1 falling edge
-    EICRA |= (1 << ISC11);
-    EICRA &= ~(1 << ISC10);
-    // clear old flags
-    EIFR |= (1 << INTF0) | (1 << INTF1);
-    // enable INT0, INT1
-    EIMSK |= (1 << INT0) | (1 << INT1);
-}
-ISR(INT0_vect)
-{
-    uint32_t now = g_millis;
-    if ((uint32_t)(now - last_effect_interrupt_ms) >= DEBOUNCE_MS)
-    {
-        effect_button_event = 1;
-        last_effect_interrupt_ms = now;
-    }
-}
-ISR(INT1_vect)
-{
-    uint32_t now = g_millis;
-    if ((uint32_t)(now - last_mode_interrupt_ms) >= DEBOUNCE_MS)
-    {
-        mode_button_event = 1;
-        last_mode_interrupt_ms = now;
-    }
-}
-// =====================================================
-// PWM OUTPUT: PD5 / OC0B
-// =====================================================
-void pwm_init_pd5(void)
-{
-    DDRD |= (1 << PWM_OUT);
-    // Timer0 Fast PWM, 8-bit
-    // OC0B non-inverting pe PD5
-    // PWM freq = 16 MHz / 256 = 62.5 kHz
-    TCCR0A = (1 << COM0B1) | (1 << WGM01) | (1 << WGM00);
-    TCCR0B = (1 << CS00);
-    OCR0B = 128;
-}
-// =====================================================
-// ADC: audio + potentiometers
-// =====================================================
-void adc_select_channel(uint8_t channel)
-{
-    ADMUX = (1 << REFS0) | (channel & 0x0F);
-}
-void adc_init(void)
-{
-    current_adc_channel = ADC_AUDIO;
-    // AVcc reference, ADC0 first
-    adc_select_channel(ADC_AUDIO);
-    // ADC enable, ADC interrupt, auto trigger, prescaler 64
-    // ADC clock = 16 MHz / 64 = 250 kHz
-    ADCSRA = (1 << ADEN)  |
-             (1 << ADIE)  |
-             (1 << ADATE) |
-             (1 << ADPS2) |
-             (1 << ADPS1);
-    // free running mode
-    ADCSRB = 0;
-    // disable digital input buffers on ADC0, ADC1, ADC2
-    DIDR0 = (1 << ADC0D) | (1 << ADC1D) | (1 << ADC2D);
-    // start conversions
-    ADCSRA |= (1 << ADSC);
-}
-// =====================================================
-// AUDIO PROCESSING
-// =====================================================
-void audio_process_sample(uint16_t raw10)
-{
-    static int32_t dc_q8 = ((int32_t)512 << 8);
-    static int16_t smoothed_pwm = 128;
-    static uint16_t trem_phase = 0;
-    // DC removal foarte lent.
-    // Semnalul este centrat in jur de 512, dar bias-ul real poate varia.
-    dc_q8 += ((((int32_t)raw10 << 8) - dc_q8) >> 10);
-    int16_t centered10 = (int16_t)((((int32_t)raw10 << 8) - dc_q8) >> 8);
-    // noise gate foarte bland
-    uint16_t ax = abs16(centered10);
-    if (ax < NOISE_GATE_10BIT)
-    {
-        centered10 = 0;
-    }
-    else if (ax < (NOISE_GATE_10BIT * 2))
-    {
-        centered10 /= 2;
-    }
-    uint8_t local_enabled = effect_enabled;
-    uint8_t local_effect = selected_effect;
-    int16_t y = 0;
-    if (!local_enabled)
-    {
-        // Software bypass / clean passthrough
-        y = ((int32_t)centered10 * CLEAN_GAIN_Q4) >> 6;
-    }
-    else if (local_effect == EFFECT_DIST)
-    {
-        // Distortion subtil:
-        // 1. boost moderat
-        // 2. soft clipping simetric
-        uint8_t gain_q4 = g_dist_gain_q4;
-        uint8_t clip_value = g_dist_clip;
-        y = ((int32_t)centered10 * gain_q4) >> 6;
-        if (y > clip_value)
-        {
-            y = clip_value;
-        }
-        else if (y < -(int16_t)clip_value)
-        {
-            y = -(int16_t)clip_value;
-        }
-        // limit final mai larg, dar cu clipping clar
-        y = clamp_i16(y, -125, 125);
-    }
-    else
-    {
-        // Tremolo:
-        // clean signal * LFO triunghiular
-        y = ((int32_t)centered10 * TREM_GAIN_Q4) >> 6;
-        trem_phase += g_trem_step;
-        uint8_t tri;
-        if (trem_phase & 0x8000)
-        {
-            tri = (uint8_t)((65535 - trem_phase) >> 8); // 127..0
-        }
-        else
-        {
-            tri = (uint8_t)(trem_phase >> 8);           // 0..127
-        }
-        // tremolo mai pronuntat: volum intre ~15% si ~100%
-        uint8_t modulation = 40 + ((uint16_t)tri * 215) / 127;
-        y = ((int32_t)y * modulation) >> 8;
-    }
-    y = clamp_i16(y, -120, 120);
-    int16_t target_pwm = 128 + y;
-    if (target_pwm < 0)
-    {
-        target_pwm = 0;
-    }
-    else if (target_pwm > 255)
-    {
-        target_pwm = 255;
-    }
-#if AUDIO_SMOOTH_SHIFT > 0
-    smoothed_pwm += ((target_pwm - smoothed_pwm) >> AUDIO_SMOOTH_SHIFT);
-    OCR0B = (uint8_t)smoothed_pwm;
-#else
-    OCR0B = (uint8_t)target_pwm;
-#endif
-}
-ISR(ADC_vect)
-{
-    uint16_t value = ADC;
-    // Dupa schimbarea canalului ADC, aruncam prima mostra.
-    if (adc_skip_sample)
-    {
-        adc_skip_sample = 0;
-        return;
-    }
-    if (current_adc_channel == ADC_AUDIO)
-    {
-        audio_process_sample(value);
-        audio_sample_counter++;
-        // Din cand in cand citim potentiometrele.
-        // Nu le citim continuu, ca sa pastram audio-ul cat mai stabil.
-        if (audio_sample_counter >= 256)
-        {
-            audio_sample_counter = 0;
-            current_adc_channel = ADC_GAIN;
-            adc_select_channel(ADC_GAIN);
-            adc_skip_sample = 1;
-        }
-    }
-    else if (current_adc_channel == ADC_GAIN)
-    {
-        pot_gain_raw = (uint8_t)(value >> 2);
-        current_adc_channel = ADC_TREMOLO;
-        adc_select_channel(ADC_TREMOLO);
-        adc_skip_sample = 1;
-    }
-    else
-    {
-        pot_tremolo_raw = (uint8_t)(value >> 2);
-        current_adc_channel = ADC_AUDIO;
-        adc_select_channel(ADC_AUDIO);
-        adc_skip_sample = 1;
-    }
-}
-// =====================================================
-// OLED LOW LEVEL
-// =====================================================
-static void oled_pin_high(uint8_t pin)
-{
-    OLED_PORT |= (1 << pin);
-}
-static void oled_pin_low(uint8_t pin)
-{
-    OLED_PORT &= ~(1 << pin);
-}
-void oled_spi_write(uint8_t data)
-{
-    for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
-    {
-        if (data & 0x80)
-        {
-            oled_pin_high(OLED_SDA);
-        }
-        else
-        {
-            oled_pin_low(OLED_SDA);
-        }
-        oled_pin_high(OLED_SCL);
-        oled_pin_low(OLED_SCL);
-        data <<= 1;
-    }
-}
-void oled_command(uint8_t cmd)
-{
-    oled_pin_low(OLED_DC);
-    oled_spi_write(cmd);
-}
-void oled_data(uint8_t data)
-{
-    oled_pin_high(OLED_DC);
-    oled_spi_write(data);
-}
-void oled_reset(void)
-{
-    oled_pin_low(OLED_RST);
-    _delay_ms(50);
-    oled_pin_high(OLED_RST);
-    _delay_ms(50);
-}
-void oled_set_cursor(uint8_t page, uint8_t column)
-{
-    oled_command(0xB0 + page);
-    oled_command(0x00 + (column & 0x0F));
-    oled_command(0x10 + ((column >> 4) & 0x0F));
-}
-void oled_clear(void)
-{
-    for (uint8_t page = 0; page < OLED_PAGES; page++)
-    {
-        oled_set_cursor(page, 0);
-        for (uint8_t col = 0; col < OLED_WIDTH; col++)
-        {
-            oled_data(0x00);
-        }
-    }
-}
-void oled_init(void)
-{
-    OLED_DDR |= (1 << OLED_SCL) |
-                (1 << OLED_SDA) |
-                (1 << OLED_RST) |
-                (1 << OLED_DC);
-    oled_pin_low(OLED_SCL);
-    oled_pin_low(OLED_SDA);
-    oled_reset();
-    oled_command(0xAE); // display OFF
-    oled_command(0xD5);
-    oled_command(0x80);
-    oled_command(0xA8);
-    oled_command(0x3F); // 128x64
-    oled_command(0xD3);
-    oled_command(0x00);
-    oled_command(0x40);
-    oled_command(0x8D);
-    oled_command(0x14);
-    oled_command(0x20);
-    oled_command(0x00);
-    oled_command(0xA1);
-    oled_command(0xC8);
-    oled_command(0xDA);
-    oled_command(0x12);
-    oled_command(0x81);
-    oled_command(0xCF);
-    oled_command(0xD9);
-    oled_command(0xF1);
-    oled_command(0xDB);
-    oled_command(0x40);
-    oled_command(0xA4);
-    oled_command(0xA6);
-    oled_command(0xAF);
-    oled_clear();
-}
-// =====================================================
-// OLED FONT MINIMAL 5x7
-// =====================================================
-const uint8_t FONT_SPACE[5] PROGMEM = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
-const uint8_t FONT_COLON[5] PROGMEM = {0x00,0x36,0x36,0x00,0x00};
-const uint8_t FONT_A[5] PROGMEM = {0x7E,0x11,0x11,0x11,0x7E};
-const uint8_t FONT_C[5] PROGMEM = {0x3E,0x41,0x41,0x41,0x22};
-const uint8_t FONT_D[5] PROGMEM = {0x7F,0x41,0x41,0x22,0x1C};
-const uint8_t FONT_E[5] PROGMEM = {0x7F,0x49,0x49,0x49,0x41};
-const uint8_t FONT_F[5] PROGMEM = {0x7F,0x09,0x09,0x09,0x01};
-const uint8_t FONT_I[5] PROGMEM = {0x00,0x41,0x7F,0x41,0x00};
-const uint8_t FONT_L[5] PROGMEM = {0x7F,0x40,0x40,0x40,0x40};
-const uint8_t FONT_M[5] PROGMEM = {0x7F,0x02,0x0C,0x02,0x7F};
-const uint8_t FONT_N[5] PROGMEM = {0x7F,0x04,0x08,0x10,0x7F};
-const uint8_t FONT_O[5] PROGMEM = {0x3E,0x41,0x41,0x41,0x3E};
-const uint8_t FONT_P[5] PROGMEM = {0x7F,0x09,0x09,0x09,0x06};
-const uint8_t FONT_R[5] PROGMEM = {0x7F,0x09,0x19,0x29,0x46};
-const uint8_t FONT_S[5] PROGMEM = {0x46,0x49,0x49,0x49,0x31};
-const uint8_t FONT_T[5] PROGMEM = {0x01,0x01,0x7F,0x01,0x01};
-const uint8_t FONT_X[5] PROGMEM = {0x63,0x14,0x08,0x14,0x63};
-const uint8_t* get_char_bitmap(char c)
-{
-    switch (c)
-    {
-        case 'A': return FONT_A;
-        case 'C': return FONT_C;
-        case 'D': return FONT_D;
-        case 'E': return FONT_E;
-        case 'F': return FONT_F;
-        case 'I': return FONT_I;
-        case 'L': return FONT_L;
-        case 'M': return FONT_M;
-        case 'N': return FONT_N;
-        case 'O': return FONT_O;
-        case 'P': return FONT_P;
-        case 'R': return FONT_R;
-        case 'S': return FONT_S;
-        case 'T': return FONT_T;
-        case 'X': return FONT_X;
-        case ':': return FONT_COLON;
-        case ' ': return FONT_SPACE;
-        default:  return FONT_SPACE;
-    }
-}
-void oled_print_char(char c)
-{
-    const uint8_t* bitmap = get_char_bitmap(c);
-    for (uint8_t i = 0; i < 5; i++)
-    {
-        oled_data(pgm_read_byte(&bitmap[i]));
-    }
-    oled_data(0x00);
-}
-void oled_print(const char* text)
-{
-    while (*text)
-    {
-        oled_print_char(*text);
-        text++;
-    }
-}
-void oled_print_at(uint8_t page, uint8_t column, const char* text)
-{
-    oled_set_cursor(page, column);
-    oled_print(text);
-}
-void oled_show_status(uint8_t pedal_on, uint8_t effect)
-{
-    oled_clear();
-    oled_print_at(1, 0, "PEDAL:");
-    if (pedal_on)
-    {
-        oled_print("ON");
-    }
-    else
-    {
-        oled_print("OFF");
-    }
-    oled_print_at(3, 0, "FX:");
-    if (effect == EFFECT_DIST)
-    {
-        oled_print("DIST");
-    }
-    else
-    {
-        oled_print("TREM");
-    }
-}
-// =====================================================
-// CONTROL PARAMETER UPDATE
-// =====================================================
-void update_audio_parameters_from_pots(void)
-{
-    uint8_t gain = pot_gain_raw;
-    uint8_t trem = pot_tremolo_raw;
-    // distortion gain subtil
-    uint8_t dist_gain = DIST_GAIN_MIN_Q4 +
-        (uint8_t)(((uint16_t)gain * (DIST_GAIN_MAX_Q4 - DIST_GAIN_MIN_Q4)) / 255);
-    // la gain mare, clip-ul scade putin
-    uint8_t dist_clip = DIST_CLIP_MAX_8BIT -
-        (uint8_t)(((uint16_t)gain * (DIST_CLIP_MAX_8BIT - DIST_CLIP_MIN_8BIT)) / 255);
-    // tremolo speed: aproximativ lent -> rapid
-    uint8_t trem_step = 2 + (uint8_t)(((uint16_t)trem * 60) / 255);
-    g_dist_gain_q4 = dist_gain;
-    g_dist_clip = dist_clip;
-    g_trem_step = trem_step;
-}
-// =====================================================
-// STATUS LED
-// =====================================================
-void status_led_update(void)
-{
-    static uint32_t last_toggle_ms = 0;
-    static uint8_t led_state = 0;
-    uint32_t now = millis_get();
-    if (!effect_enabled)
-    {
-        PORTB &= ~(1 << STATUS_LED);
-        led_state = 0;
-        return;
-    }
-    if (selected_effect == EFFECT_DIST)
-    {
-        PORTB |= (1 << STATUS_LED);
-        return;
-    }
-    // Tremolo mode: blink status LED
-    if ((uint32_t)(now - last_toggle_ms) >= 250)
-    {
-        last_toggle_ms = now;
-        led_state = !led_state;
-        if (led_state)
-        {
-            PORTB |= (1 << STATUS_LED);
-        }
-        else
-        {
-            PORTB &= ~(1 << STATUS_LED);
-        }
-    }
-}
-// =====================================================
-// MAIN
-// =====================================================
-int main(void)
-{
-    // status LED
-    DDRB |= (1 << STATUS_LED);
-    // Init output and controls
-    pwm_init_pd5();
-    // OLED init inainte de audio interrupts
-    oled_init();
-    oled_show_status(effect_enabled, selected_effect);
-    timer1_init_1ms();
-    buttons_init();
-    adc_init();
-    sei();
-    uint32_t last_params_update_ms = 0;
-    uint8_t screen_update_needed = 1;
-    while (1)
-    {
-        uint8_t local_effect_event = 0;
-        uint8_t local_mode_event = 0;
-        ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE)
-        {
-            if (effect_button_event)
-            {
-                local_effect_event = 1;
-                effect_button_event = 0;
-            }
-            if (mode_button_event)
-            {
-                local_mode_event = 1;
-                mode_button_event = 0;
-            }
-        }
-        if (local_effect_event)
-        {
-            effect_enabled = !effect_enabled;
-            screen_update_needed = 1;
-        }
-        if (local_mode_event)
-        {
-            if (selected_effect == EFFECT_DIST)
-            {
-                selected_effect = EFFECT_TREM;
-            }
-            else
-            {
-                selected_effect = EFFECT_DIST;
-            }
-            screen_update_needed = 1;
-        }
-        uint32_t now = millis_get();
-        if ((uint32_t)(now - last_params_update_ms) >= 20)
-        {
-            last_params_update_ms = now;
-            update_audio_parameters_from_pots();
-        }
-        if (screen_update_needed)
-        {
-            screen_update_needed = 0;
-            oled_show_status(effect_enabled, selected_effect);
-        }
-        status_led_update();
-    }
-}
 ===== Bibliography/Resources ======
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