Resumo: documento técnico do firmware atual do transmissor (ESP32) e do comportamento antigo. Descreve o protocolo síncrono por GPIO usado para enviar uma palavra de 16 bits com o estado do joystick, mapeamentos de pinos, rotina de transmissão (write_2_bytes) e orientações para integração com o driver kernel (driver/joy_driver_module.c).

• 02/11 (atual) — Firmware ESP32 transmite palavra síncrona de 16 bits via GPIO (TX, CLK, SYNC). Driver kernel lê via IRQ no clock e transforma em eventos input.
• 24/09 (antigo) — Firmware simples que enviava atualizações por Serial textual (CSV ou linhas CHAVE:VALOR) / leituras via Serial.println().

Driver kernel espera os 3 sinais em GPIOs mapeados no driver (DATA_GPIO = 229, CLK_GPIO = 230, SYNC_GPIO = 228).

O firmware agrupa 11 estados (7 botões + 4 D-Pad derivados dos eixos) em um uint16_t dataToWrite. A sua implementação atual define os bits 0..10; bits superiores ficam reservados.

Nota: a ordem exata dos bits corresponde à forma como sendJoystickData() monta dataToWrite (o código coloca allStates[i] em 1 << i para i = 0..10). Ao integrar com o driver, alinhe o mapeamento de botões entre firmware e driver.

Fluxo simplificado por frame (16 bits):

1. Driver (Linux) alterna SYNC_GPIO periodicamente (estado lastSync) para indicar ao ESP32 quando começar o próximo bit/frame.
2. ESP32 no write_2_bytes() monitora SYNC_PIN; quando detecta alternância, envia o próximo bit:
   • espera mudança de SYNC_PIN (sincronização),
   • coloca TX_PIN com o valor do bit atual,
   • faz CLK_PIN LOW → HIGH (pulso) com BIT_TIME_US entre transições,
   • repete para os 16 bits (i = 0..15).
3. Driver detecta IRQ no CLK_GPIO (subida) e, a cada IRQ, lê DATA_GPIO e acumula bit em received_data.
4. Após 16 bits completos, driver processa received_data e dispara eventos input_report_key().

Tempos:

• BAUD_RATE do firmware = 9600 (definido para calcular BIT_TIME_US).
• BIT_TIME_US = 1000000 / BAUD_RATE ≈ 104 µs (usado por ets_delay_us no ESP32 e udelay no kernel).

Trecho importante (resumido):

// no firmware (ESP32)
#define bit_delay() ets_delay_us(BIT_TIME_US)

void IRAM_ATTR write_2_bytes(uint16_t data) {
  static int lastSync = 0;
  int syncBit = digitalRead(SYNC_PIN);
  for (int i = 0; i < 16; i++) {
    // espera mudança de sync
    while (syncBit == lastSync) {
      bit_delay();
      syncBit = digitalRead(SYNC_PIN);
    }
    lastSync = syncBit;
    bit_delay();
    digitalWrite(CLK_PIN, LOW);
    if (data & (1 << i)) digitalWrite(TX_PIN, HIGH);
    else digitalWrite(TX_PIN, LOW);
    bit_delay();
    digitalWrite(CLK_PIN, HIGH);
  }
}

O firmware mais antigo (24/09) era simples e baseado em Serial textual:

• Lê analógicos e botões com analogRead() e digitalRead().

• Aplica threshold/anti-ruído a analógicos e debounce simples nos botões.

• Envia apenas quando há mudança: linhas X:\n, Y:\n, A:0/1\n, etc.

• Iteração por delay(10) (~100 Hz).