// PIC32MX150F128B用ワンチップテレビゲーム　サンプルプログラム

#include <plib.h>
#include "composite32-high4.h"
#include "lib_composite32-high.h"

//外付けクリスタル with PLL (15倍)
#pragma config PMDL1WAY = OFF, IOL1WAY = OFF
#pragma config FPLLIDIV = DIV_1, FPLLMUL = MUL_15, FPLLODIV = DIV_1
#pragma config FNOSC = PRIPLL, FSOSCEN = OFF, POSCMOD = XT, OSCIOFNC = OFF
#pragma config FPBDIV = DIV_1, FWDTEN = OFF, JTAGEN = OFF, ICESEL = ICS_PGx1

#define MAX_ENEMY 5 //敵最大数
#define MAX_MISSILE 5 //ミサイル最大数
#define SHIPS 3 //自機の初期残数
#define XSIZE_ENEMY 12 //敵画像横サイズ
#define YSIZE_ENEMY 12 //敵画像縦サイズ
#define XSIZE_SHIP 12 //自機画像横サイズ
#define YSIZE_SHIP 12 //自機画像縦サイズ
#define XSIZE_MISSILE 4 //ミサイル画像横サイズ
#define YSIZE_MISSILE 4 //ミサイル画像縦サイズ

#define ONTEI PR3 //音程設定カウンタ（TIMER3の周期設定レジスタ）

//
// 画像データ
//
const unsigned char Bmp_ship[XSIZE_SHIP*YSIZE_SHIP]={
// 自機画像
	0,0,0,0,0,7,7,0,0,0,0,0,
	0,0,0,0,0,7,7,0,0,0,0,0,
	0,0,0,0,0,7,7,0,0,0,0,0,
	0,0,0,0,7,5,5,7,0,0,0,0,
	0,0,0,7,7,5,5,7,7,0,0,0,
	0,15,15,7,5,5,5,5,7,15,15,0,
	6,6,15,7,5,5,5,5,7,15,6,6,
	6,6,15,7,7,5,5,7,7,15,6,6,
	0,0,0,0,0,7,7,0,0,0,0,0,
	0,0,0,0,7,7,7,7,0,0,0,0,
	0,0,15,7,7,7,7,7,7,15,0,0,
	0,0,15,7,7,2,2,7,7,15,0,0
};
const unsigned char Bmp_enemy[XSIZE_ENEMY*YSIZE_ENEMY]={
// 敵画像
	0,0,0,0,6,7,7,6,0,0,0,0,
	0,0,0,6,6,7,7,6,6,0,0,0,
	0,0,6,6,5,7,7,2,6,6,0,0,
	0,6,6,5,5,7,7,2,2,6,6,0,
	6,6,5,5,5,7,7,2,2,2,6,6,
	7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
	7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
	6,6,2,2,2,7,7,5,5,5,6,6,
	0,6,6,2,2,7,7,5,5,6,6,0,
	0,0,6,6,2,7,7,5,6,6,0,0,
	0,0,0,6,6,7,7,6,6,0,0,0,
	0,0,0,0,6,7,7,6,0,0,0,0
};
const unsigned char Bmp_missile[XSIZE_MISSILE*YSIZE_MISSILE]={
//ミサイル画像
	0,6,6,0,
	14,6,6,6,
	14,14,6,6,
	0,14,14,0
};

//
// 効果音データ
//
const unsigned short sounddata1[]={
//ミサイル発射音
	2000,2000,4000,4000,0
};
const unsigned short sounddata2[]={
//敵爆発音
	1500,30000,1,30000,1,30000,1,30000,1,30000,0
};
const unsigned short sounddata3[]={
//自機爆発音
	1000,2500,1,35000,35000,1,35000,1,36000,1,37000,1,38000,1,39000,1,40000,41000,42000,43000,
	44000,45000,46000,47000,48000,49000,50000,1,50000,1,50000,1,50000,1,50000,1,50000,0
};

//sounddata配列　低いド〜3オクターブ分の周期カウンタ値。ONTEI(=PR3)に書き込むと音程設定される
const unsigned short sounddata[]={
	25653,24213,22854,21572,20361,19218,18139,17121,16160,15253,14397,13589,
	12826,12106,11427,10786,10180, 9609, 9069, 8560, 8080, 7626, 7198, 6794,
	 6413, 6053, 5713, 5393, 5090, 4804, 4534, 4280, 4040, 3813, 3599, 3397,
	 3206
};

//曲データ
//musicdata配列　音階,長さ,音階,長さ,・・・・・　最後に音階254で曲終了、253で最初へリピート
//	音階　0:ド 12:上のド 24:その上のド　255:休符
//	長さ　60分のn秒
const unsigned char musicdata1[]={
//ゲームスタート音楽
	26,20,23,20,21,20,19,20,21,20,23,20,26,20,23,20,21,20,19,20,21,10,23,10,21,10,23,10,
	26,20,23,20,26,20,28,20,23,20,28,20,26,20,23,20,21,20,19,60,254
};
const unsigned char musicdata2[]={
//ゲーム中のBGM
	28,15,27,15,28,15,27,15,28,15,23,15,26,15,24,15,
	21,45,12,15,16,15,21,15,23,45,16,15,20,15,23,15,
	24,45,16,15,
	28,15,27,15,28,15,27,15,28,15,23,15,26,15,24,15,
	21,45,12,15,16,15,21,15,23,45,16,15,24,15,23,15,
	21,45,255,15,253
};

//曲演奏用構造体
struct {
	const unsigned char *p; //曲配列の演奏中の位置
	const unsigned char *startp; //曲配列のリピート位置
	unsigned char count; //発音中の音カウンタ
	unsigned short ontei; //発音中の音程（タイマ周期）
	unsigned char stop; //0:演奏中、1:終了
} music; //演奏中の音楽構造体


//グローバル変数定義
unsigned char stage; //ステージ
unsigned char enemyleft; //敵残数
unsigned char ships; //自機残数

unsigned char gamestatus;//現在のゲームステータス
// 0:ゲーム開始、1:ステージ数表示中、2:ゲーム中、3:プレイヤー1減、4:ステージクリア、5:ゲームオーバー表示、6:終了
unsigned short gamestatuscount;//ゲームステータスカウンタ

unsigned short keystatus=0,keystatus2,oldkey; //最新のボタン状態と前回のボタン状態

unsigned int score,highscore; //得点、ハイスコア
const unsigned short *sounddatap; //効果音配列の位置、演奏中の音楽よりこちらを優先

//オブジェクト構造体定義
typedef struct {
	char on; // 有効／無効
	short x; // x座標
	short y; // y座標
	short vx; // x方向移動速度
	short vy; // y方向移動速度
} _Object;

_Object enemybuf[MAX_ENEMY];//敵情報格納配列
_Object missilebuf[MAX_MISSILE];//ミサイル情報格納配列
_Object ship;//自機情報

//関数のプロトタイプ宣言
void title(void);
void game(void);
void changegamestatus(void);
void gameinit(void);
void gameinit2(void);
void gameinit3(void);
void gameinit4(void);
void gameover(void);
void fire(void);
void moveship(void);
void moveenemy(void);
void movemissile(void);
void drawship(void);
void drawenemy(void);
void drawmissile(void);
void drawscore(void);
void erasechars(void);
void addmissile(short x,short y,short vx,short vy);
void addscore(int s);
void keycheck(void);
void collisioncheck(void);
void enemydeath(_Object *p);
void shipdeath(void);
void sound(void);
void startmusic(const unsigned char *m);
void stopmusic(void);
void sound(void);
void playmusic1step(void);

//プログラム開始
void main(void){
	//ポートの初期設定
	TRISA = 0x0010; // RA4は入力
	CNPUA = 0x0010; // RA4をプルアップ
	ANSELA = 0x0000; // 全てデジタル
	TRISB = KEYSTART | KEYFIRE | KEYUP | KEYDOWN | KEYLEFT | KEYRIGHT;// ボタン接続ポート入力設定
	CNPUBSET=KEYSTART | KEYFIRE | KEYUP | KEYDOWN | KEYLEFT | KEYRIGHT;// プルアップ設定
	ANSELB = 0x0000; // 全てデジタル
	LATACLR=2;// RA1=0（ボタンモード）

	RPB13R=5;//RPB13ピンにOC4を割り当て
	OC4R=0;
	OC4CON=0x000b;// Timer3ベース、Toggleモード
	OC4CONSET=0x8000;//OC4スタート
	T3CON=0x0030;// プリスケーラ1:8
	PR3=0;//カウンタクリア
	T3CONSET=0x8000;// タイマ3スタート

	init_composite(); // ビデオ出力システムの初期化

	gameinit(); //ゲーム全体初期化
	while(1){
		title();//タイトル画面、スタートボタンで戻る
		game();//ゲームメインループ
	}
}
void title(){
//タイトル画面表示
//STARTボタン押下で戻る
	clearscreen();//画面消去
	//タイトル表示
	printstr(84,100,7,0,"SAMPLE GAME");
	//得点、ハイスコア表示
	printstr(0,0,7,0,"HI-SCORE");
	printnum(9*8,0,7,0,highscore);
	printstr(128,0,7,0,"SCORE");
	printnum(128+6*8,0,7,0,score);

	//STARTボタン入力待ち
	printstr(60,120,7,0,"PUSH START BUTTON");
	while(1){
		//STARTボタンが押されるまでループ
		keycheck();//ボタン入力チェック
		if(keystatus & KEYSTART) return;//STARTボタンで戻る

		//省電力化のため、なるべくCPUをアイドル状態で保つ
		while(drawcount==0) asm("wait");//60分の1秒ウェイト
		drawcount=0;
	}
}
void game(){
//ゲームメインループ
//ゲーム中は常時ループを回し、gamestatus変数でゲーム動作の制御をする
//
//gamestatus変数の意味
//0:ゲーム開始、1:ステージ数表示中、2:ゲーム中、3:プレイヤー1減、4:ステージクリア、5:ゲームオーバー表示、6:終了
//
	gamestatus=0;//ゲーム開始
	gamestatuscount=500;//ゲーム開始音楽時間
	gameinit2();//ゲーム初期化
	gameinit3();//ステージ初期化
	while(gamestatus<6){
		//映像区間終了待ち（約60分の1秒のウェイト）
		while(drawcount==0) asm("wait");
		drawcount=0;
		sound();//サウンド処理
		erasechars();//描画消去
		keycheck();//ボタン入力チェック
		if(gamestatus==2 || gamestatus==3){
			fire();//自機ミサイル発射処理
			moveship();//自機移動処理
			moveenemy();//敵移動処理
			movemissile();//ミサイル移動処理
			collisioncheck();//各種衝突チェック
		}
		drawenemy();//敵描画
		drawship();//自機描画
		drawmissile();//ミサイル描画
		drawscore();//得点類描画
		changegamestatus();//ゲームのステータス更新処理
	}
	gameover(); //ゲーム終了処理
}
void changegamestatus(){
	//ゲームのステータス更新
	//gamestatuscountで各ステータスの時間を制御する
	switch(gamestatus){
		case 0://ゲームスタート
		case 1://ステージ数表示中
			printstr(96,100,7,-1,"STAGE");
			printnum(96+8*6,100,7,-1,stage);
			if(--gamestatuscount==0){
				startmusic(musicdata2);//BGM開始
				gamestatus=2;//ステータスを通常ゲーム中へ
				printstr(96,100,0,0,"        ");//ステージ表示消去
			}
			break;
		case 2://通常ゲーム中
			if(!ship.on){
				//自機死亡
				stopmusic();//曲演奏停止
				gamestatus=3;//ステータスを自機死亡へ
				gamestatuscount=180;//3秒間停止
				break;
			}
			if(enemyleft==0){
				//敵全滅
				stopmusic();//曲演奏停止
				gamestatus=4; //ステータスをステージクリアへ
				gamestatuscount=120; //2秒間停止
			}
			break;
		case 3://自機死亡
			if(--gamestatuscount) break;
			ships--;//自機1減させる
			if(ships==0){
				gamestatus=5; //ステータスをゲームオーバー表示へ
				gamestatuscount=300; //5秒間「GAMEOVER」表示
				break;
			}
			if(enemyleft>0){
				//敵が残っている場合
				gameinit4();//自機初期化
				gamestatus=1; //ステータスをステージ最初へ
				gamestatuscount=180; //3秒間ステージ数表示
				break;
			}
			//自機死亡中に敵も全滅の場合、次ステージへ
			gamestatus=4;
			gamestatuscount=1;//待ち時間なし
		case 4://次ステージへ
			printstr(76,100,7,-1,"MISSION CLEAR");
			if(--gamestatuscount) break;
			printstr(76,100,0, 0,"             ");//表示消去
			if(stage<99) stage++;//ステージ+1する（ただし99まで）
			gameinit3();//ステージ初期化
			gamestatus=1;//ステージ最初へ
			gamestatuscount=180; //3秒間ステージ数表示
			break;
		case 5:	//ゲームオーバー
			printstr(100,100,7,-1,"GAMEOVER");
			if(--gamestatuscount==0) gamestatus=6;
			break;
	}
}
void gameinit(){
//リセット時1回だけの初期化処理
//カラーパレット設定や、初回データの読み込みなどをここで行う
//
	//得点初期化
	score=0;
	highscore=0;
}
void gameinit2(){
//スタートボタン時のゲーム開始処理
	_Object *p;

	stage=1; //ステージ数
	ships=SHIPS; //残機数
	score=0; //得点クリア
	for(p=enemybuf;p<enemybuf+MAX_ENEMY;p++) p->on=0;//敵情報格納配列クリア
	for(p=missilebuf;p<missilebuf+MAX_MISSILE;p++) p->on=0;//ミサイル情報格納配列クリア
	startmusic(musicdata1);//ゲーム開始時の音楽開始
}
void gameinit3(){
//ステージ開始処理
	int i;
	_Object *p;

	clearscreen();//画面消去
	sounddatap=NULL;//効果音なし
	ONTEI=0;//サウンド停止

	//ステージ数と同じ数の敵を発生させる（ただしMAX_ENEMYまで）
	enemyleft=stage;//敵残数初期化
	if(enemyleft>MAX_ENEMY) enemyleft=MAX_ENEMY;
	i=0;
	for(p=enemybuf;p<enemybuf+enemyleft;p++){
		//敵情報格納配列に初期位置、移動方向を設定
		p->on=1;   //有効
		p->x=i*50; //x座標
		p->y=30;   //y座標
		p->vx=1-(i%2)*2; //x移動速度
		p->vy=(i%3)-1;   //y移動速度
		i++;
	}

	for(p=missilebuf;p<missilebuf+MAX_MISSILE;p++) p->on=0;//ミサイル情報格納配列クリア
	gameinit4();//自機初期化
}
void gameinit4(){
//自機初期化処理（ステージクリア時と死亡時）
	ship.on=1;//有効
	ship.x=(X_RES-XSIZE_SHIP)/2;//x座標
	ship.y=200;//y座標
}
void gameover(){
//ゲーム終了時処理
	if(score>highscore) highscore=score;//ハイスコア更新
	ONTEI=0;//サウンド停止
}
void fire(){
//自機ミサイル発射処理
	if(!ship.on || ship.y<12) return;//自機死亡中と上端にいる場合は無視
	if(keystatus2 & KEYFIRE){
		//FIREボタン押下でミサイル発射（ただし連射禁止）
		addmissile(ship.x+(XSIZE_SHIP-XSIZE_MISSILE)/2,ship.y-YSIZE_MISSILE,0,-3);
	}
}
void moveship(){
//自機移動処理
//ボタン押下状態に合わせ上下左右に移動。画面端チェック
	if(!ship.on) return;
	if(keystatus & KEYLEFT && ship.x>0) ship.x--;
	if(keystatus & KEYRIGHT && ship.x<X_RES-XSIZE_SHIP-1) ship.x++;
	if(keystatus & KEYUP && ship.y>8) ship.y--;
	if(keystatus & KEYDOWN && ship.y<Y_RES-YSIZE_SHIP-1) ship.y++;
}
void moveenemy(){
//敵移動処理
	_Object *p;//敵情報格納構造体配列へのポインタ

	//全敵情報格納配列分ループ
	for(p=enemybuf;p<enemybuf+MAX_ENEMY;p++){
		if(!p->on) continue;//敵情報が入っていなければ次へ
		//x,yそれぞれ移動
		p->x += p->vx;
		p->y += p->vy;

		//画面端で反転
		if(p->x==0) p->vx=-p->vx;
		else if(p->x==X_RES-XSIZE_ENEMY) p->vx=-p->vx;
		if(p->y==8) p->vy=-p->vy;
		else if(p->y==Y_RES-YSIZE_ENEMY) p->vy=-p->vy;
	}
}
void movemissile(){
//ミサイル移動処理
	_Object *p;//ミサイル情報格納構造体配列へのポインタ

	//全ミサイル情報格納配列分ループ
	for(p=missilebuf;p<missilebuf+MAX_MISSILE;p++){
		if(!p->on) continue;//ミサイル情報が入っていなければ次へ
		p->y += p->vy; //y座標移動
		if(p->y<8) p->on=0; //画面端で消滅
	}
}
void drawship(){
//自機描画
	if(ship.on) putbmpmn(ship.x,ship.y,XSIZE_SHIP,YSIZE_SHIP,Bmp_ship);
}
void drawenemy(){
//敵描画
	_Object *p;//敵情報格納構造体配列へのポインタ

	//全ミサイル情報格納配列分ループ
	for(p=enemybuf;p<enemybuf+MAX_ENEMY;p++){
		if(!p->on) continue;//敵情報が入っていなければ次へ
		putbmpmn(p->x,p->y,XSIZE_ENEMY,YSIZE_ENEMY,Bmp_enemy);
	}
}
void drawmissile(){
//ミサイル描画
	_Object *p;//ミサイル情報格納構造体配列へのポインタ

	//全ミサイル情報格納配列分ループ
	for(p=missilebuf;p<missilebuf+MAX_MISSILE;p++){
		if(!p->on) continue;//ミサイル情報が入っていなければ次へ
		putbmpmn(p->x,p->y,XSIZE_MISSILE,YSIZE_MISSILE,Bmp_missile);
	}
}
void drawscore(){
//最上行に得点類の描画
	printstr(0,0,7,0,"SHIP");
	if(ships>0) printnum(5*8,0,7,0,ships-1);//自機残数描画
	printstr(70,0,7,0,"STAGE");
	printnum(70+6*8,0,7,0,stage);//ステージ数描画
	printstr(150,0,7,0,"SCORE");
	printnum(150+6*8,0,7,0,score);//得点描画
}
void erasechars(){
//描画オブジェクトの消去
//敵、自機など描画したキャラクタを全てここで消去する

	_Object *p;

	if(ship.on) clrbmpmn(ship.x,ship.y,XSIZE_SHIP,YSIZE_SHIP);
	//全敵分ループ
	for(p=enemybuf;p<enemybuf+MAX_ENEMY;p++){
		if(!p->on) continue;
		clrbmpmn(p->x,p->y,XSIZE_ENEMY,YSIZE_ENEMY);
	}
	//全ミサイル分ループ
	for(p=missilebuf;p<missilebuf+MAX_MISSILE;p++){
		if(!p->on) continue;
		clrbmpmn(p->x,p->y,XSIZE_MISSILE,YSIZE_MISSILE);
	}
}
void addmissile(short x,short y,short vx,short vy){
//ミサイル情報格納配列にミサイルを1つ追加
//(x,y):ミサイル位置
//(vx,vy):ミサイル速度

	_Object *p;//ミサイル情報格納構造体配列へのポインタ

	//ミサイル情報格納配列内の空きを検索し、空き場所にミサイルを設定
	for(p=missilebuf;p<missilebuf+MAX_MISSILE;p++){
		if(p->on) continue;//空いていないので次へ

		//配列に書き込み
		p->on=1;
		p->x=x;
		p->y=y;
		p->vx=vx;
		p->vy=vy;

		sounddatap=sounddata1;//ミサイル発射音設定
		return;
	}
	//最後まで空きがなければ発射せずに戻る
}
void addscore(int s){
//得点追加（9999点まで）
//s:追加する得点
	score+=s;
	if(score>10000) score=9999;
}
void keycheck(){
//ボタン状態読み取り
//keystatus :現在押されているボタンに対応するビットを1にする
//keystatus2:前回押されていなくて、今回押されたボタンに対応するビットを1にする
	oldkey=keystatus;
	keystatus=~KEYPORT & (KEYUP | KEYDOWN | KEYLEFT | KEYRIGHT | KEYSTART | KEYFIRE);
	keystatus2=keystatus & ~oldkey; //ボタンから手を離したかチェック
}
void collisioncheck(){
//各種衝突チェック
	_Object *ep,*mp;//敵およびミサイル情報格納構造体配列へのポインタ

	//敵とミサイルの衝突チェック
	for(mp=missilebuf;mp<missilebuf+MAX_MISSILE;mp++){
		if(!mp->on) continue;
		for(ep=enemybuf;ep<enemybuf+MAX_ENEMY;ep++){
			if(!ep->on) continue;
			//X座標チェック
			if(ep->x >= mp->x+XSIZE_MISSILE || ep->x+XSIZE_ENEMY <= mp->x) continue;
			//Y座標チェック
			if(ep->y >= mp->y+YSIZE_MISSILE || ep->y+YSIZE_ENEMY <= mp->y) continue;

			// ミサイルと敵が衝突した時の処理
			enemydeath(ep);//敵死亡処理
			mp->on=0; //ミサイル消滅
		}
	}

	//自機と敵の衝突チェック
	if(!ship.on) return;
	for(ep=enemybuf;ep<enemybuf+MAX_ENEMY;ep++){
		if(!ep->on) continue;
		//X座標チェック
		if(ep->x >= ship.x+XSIZE_SHIP || ep->x+XSIZE_ENEMY <= ship.x) continue;
		//Y座標チェック
		if(ep->y >= ship.y+YSIZE_SHIP || ep->y+YSIZE_ENEMY <= ship.y) continue;

		// 自機と敵が衝突した時の処理
		enemydeath(ep);//敵死亡処理
		shipdeath();//自機死亡処理
	}
}
void enemydeath(_Object *p){
//敵死亡処理
//p:敵情報格納構造体配列へのポインタ（死亡させる要素を指す）

	p->on=0;//敵消滅
	enemyleft--; //敵残数減
	addscore(10);//得点追加
	sounddatap=sounddata2;//敵爆発音設定
}
void shipdeath(){
//自機死亡処理
	ship.on=0;//自機消滅
	sounddatap=sounddata3;//自機爆発音設定
}

void sound(){
//効果音とBGMを出力（効果音優先）
//60分の1秒ごとに呼び出し
	unsigned short ontei;//音程カウンタ

	playmusic1step();//BGMの演奏を1つ進める
	ontei=2;

	//効果音
	if(sounddatap!=NULL){
		if(*sounddatap==0){
			//効果音終了
			sounddatap=NULL;
			if(music.stop) ontei=0;
		}
		else{
			//効果音優先で音程設定
			ontei=*sounddatap++;
			if(ontei==1) ontei=0;//休符
		}
	}

	if(ontei!=2) ONTEI=ontei;//音程変更。ただしonteiが2の場合BGM優先
}
void startmusic(const unsigned char *m){
// BGMスタート
// music構造体に書き込むことで開始
// m:曲データ配列先頭
	music.p=m;     //演奏中の現在位置を表すポインタ
	music.startp=m;//リピート位置を表すポインタ
	music.count=1; //発音中の音符長さカウンタ
	music.stop=0;  //BGM停止フラグ
}
void stopmusic(){
// BGM停止
	music.stop=1;
	music.ontei=0;
	ONTEI=0;//サウンド停止
}
void playmusic1step(){
	//演奏中の曲を1つ進める
	if(music.stop) return; //演奏終了済み
	if(--music.count>0){
		ONTEI=music.ontei;//音程設定
		return;
	}

	//次の音を鳴らす
	if(*music.p==254){ //曲終了
		music.stop=1;
		music.ontei=0;
		ONTEI=0;//サウンド停止
		return;
	}
	if(*music.p==253){ //曲の最初に戻る
		music.p=music.startp;
	}
	if(*music.p==255){ //休符
		music.ontei=0;
		ONTEI=0;//サウンド停止
	}
	else{
		music.ontei=sounddata[*music.p]; //周期データ
		ONTEI=music.ontei;//音程設定
	}
	music.p++;
	music.count=*music.p; //音符長さ
	music.p++;//次の音へ
}