#define LED 11                      //LED/STATUS pin dieser Zelle. Gesteuert durch interne Logik
#define sensorPIN A4                //pin zur Senor-Auswerung
#define sensorVALUE analogRead(A4)  //sensor wert
#define stepPIN A5                  //pin zur koordinierung. Gesteuert durch externe Logik

#define readPIN (stepSTATE+3)%8+2   //formel zur berechnung der Pins, an denen die Nachbarzellen gelesen werden
#define writePIN stepSTATE+1        //formel zur berechnung der Pins, an denen Nachbarzelen angeschrieben werden

#define stepINPUT digitalRead(A5)
int stepSTATE = 0;                  //extern angegebener Counter für den Lese/Schreibe Zyklus
boolean stepTOGGLE = false;         //toggle für den stepSTATE
int jobSTATE = 0;                   //interner counter für den Lese/Schreibe Zyklus

boolean liveSTATE = false;          //"Lebens"status dieser Zelle
int liveNEIGHBOUR = 0;              //Anzahl der "Lebenden" Nachbar Zellen

const int threshold = 450;          //Grenzwert ab dem der Sensor anschlagen soll
boolean sensorTOGGLE = false;       //"sensor zustand"

void setup() {
  //Serial.begin(9600);
  pinMode(LED, OUTPUT);             //LED Pin
  pinMode(sensorPIN, INPUT);        //Pin wo die hall-sonde ausgelesen wird
  pinMode(stepPIN, INPUT);          //Pin wo durch der Lese/schreibe Zyklus reinkommt
  pinMode(12, OUTPUT);
  pinMode(12, LOW);
}

void loop() {
  digitalWrite(LED, liveSTATE);                               //Die LED spiegelt den Lebensstatus der Zelle wieder

  
  
  if(stepTOGGLE == false && stepINPUT == true){               //wurde bis jetzt noch kein genarationsimpuls regestriert, geht aber grad einer ein
    stepTOGGLE = true;                                        //wird vermerkt das ein impuls eingeht
    stepSTATE += 1;                                           //und eine Generation hochgegangen
    }
  if(stepTOGGLE == true && stepINPUT == false){               //ist vermerkt das ein Impuls registriert wurde, liegt aber keiner an
    stepTOGGLE = false;                                       //wird dies vermerkt
    }
    
  if (stepSTATE == 0){                                       //geht die Zelle nicht die genarationen durch, kann mit dem magneten der status geändert werden:
    if (sensorVALUE <= threshold && sensorTOGGLE == false){  //Ist der Magnet nah genug dran und wars bis jetzt aber noch nicht
      sensorTOGGLE = true;                                   //wird vermerkt das der Magnet nah genug dran ist
      liveSTATE = !liveSTATE;                                //der Lebenstatus geändert
      Serial.println(sensorVALUE);
      }
    if (sensorVALUE > threshold){                            //ist der Magnet wieder weiter weg
      sensorTOGGLE = false;                                  //wird vermerkt das grad kein Magnet da ist
     }
  } 

  
  if (stepSTATE > 0 && stepSTATE < 9 && jobSTATE == stepSTATE - 1){         //werden die schritte durchgegangen:
    if (stepSTATE == 1){                                                    //wird erst gecheckt ob dies der erste schritt ist
      liveNEIGHBOUR = 0;                                                    //ist dies der fall wird der Nachbar counter auf null gesetzt
    }
    pinMode(writePIN,OUTPUT);                                               //es wird der Erste pin in der folge als out-put definiert
    digitalWrite(writePIN,liveSTATE);                                       //und darüber der lebensstatus an den entsprechenden Nachbarn vermittelt
    pinMode(readPIN, OUTPUT);
    digitalWrite(readPIN,LOW);                                              //der entsprechend gegenüberliegende pin wird resetet,
    pinMode(readPIN,INPUT);                                                 //als input definiert
    liveNEIGHBOUR += digitalRead(readPIN);                                  //und sofern dort eine lebende nachbarzelle entdeckt wird, wird dies vermerkt
    jobSTATE++;                                                             //es wird vermerkt das der erste schritt fertig ist
    Serial.print(liveNEIGHBOUR);
    Serial.print(" Nachbarnzahl, die nach dem pin ");
    Serial.print(readPIN);
    Serial.println(" gelesen wurde");
  }

  else if (stepSTATE ==9 && jobSTATE == stepSTATE - 1){     //wenn angefordert und fertig mit Job 2 werden die Regeln angewendet:
    if (liveSTATE == false && liveNEIGHBOUR == 3){          //tote Zelle mit genau drei Lebenden Nachbarn 
      liveSTATE = true;                                     //wird lebendig
    }
    else if (liveSTATE == true && liveNEIGHBOUR < 2){       //Lebende Zelle mit weniger als zwei Lebenden Nachbarn
      liveSTATE = false;                                    //Stirbt
    }
    else if (liveSTATE == true && liveNEIGHBOUR > 3){       //Lebende Zelle mit mehr als 3 Lebenden Nachbarn
      liveSTATE = false;                                    //Stirbt
    }
    
    Serial.println();
    Serial.print("Gesammt zahl lebender Nachbarn:");
    Serial.println(liveNEIGHBOUR);
    Serial.println();
    jobSTATE = 0;                                            //Fertig mit allen Jobs,
    stepSTATE = 0;                                           //wartet auf erste Aufgabe
    }

}