GrabBag/GrabBagApp/Presenter/Inc/SerialProtocol.h

#ifndef SERIALPROTOCOL_H
#define SERIALPROTOCOL_H

#include <functional>
#include <vector>
#include <string>
#include <QTimer>
#include <QObject>
#include <QThread>
#include <QMutex>
#include <QMutexLocker>
#include <atomic>
#include <thread>
#include <mutex>
#include "ProtocolCommon.h"

#include <QSerialPort>
#include <QSerialPortInfo>

/**
 * @brief 串口协议封装类
 * 提供串口通信、协议解析、机械臂坐标发送等功能
 */
class SerialProtocol : public QObject
{
    Q_OBJECT

public:
    /**
     * @brief 串口连接状态枚举（使用公共状态定义）
     */
    using SerialStatus = ConnectionStatus;

public:
    SerialProtocol(QObject* parent = nullptr);
    ~SerialProtocol();

    /**
     * @brief 打开串口连接
     * @param portName 串口名称（如COM1, /dev/ttyUSB0等）
     * @param baudRate 波特率
     * @param dataBits 数据位 (5, 6, 7, 8)
     * @param stopBits 停止位 (1, 2)
     * @param parity 校验位 (0-无校验, 1-奇校验, 2-偶校验)
     * @param flowControl 流控制 (0-无, 1-硬件, 2-软件)
     * @return 0-成功，其他-错误码
     */
    int OpenSerial(const std::string& portName, int baudRate = 9600, 
                   int dataBits = 8, int stopBits = 1, int parity = 0, int flowControl = 0);

    /**
     * @brief 关闭串口连接
     */
    void CloseSerial();

    /**
     * @brief 发送多目标检测结果数据
     * 协议格式：$,DATA,NUM,posX,posY,posZ,posC,posX,posY,posZ,posC...,#
     * @param multiTargetData 多目标数据结构
     * @param cameraId 相机ID（从1开始编号）
     * @return 0-成功，其他-错误码
     */
    int SendMultiTargetData(const MultiTargetData& multiTargetData, uint16_t cameraId);

    /**
     * @brief 获取当前串口连接状态
     * @return 当前状态
     */
    SerialStatus GetSerialStatus() const;

    /**
     * @brief 设置连接状态回调
     * @param callback 回调函数
     */
    void SetConnectionCallback(const ConnectionCallback& callback);

    /**
     * @brief 设置工作信号回调
     * @param callback 回调函数
     */
    void SetWorkSignalCallback(const WorkSignalCallback& callback);

    /**
     * @brief 获取串口是否已打开
     * @return true-已打开，false-未打开
     */
    bool IsOpen() const;

private slots:
    /**
     * @brief 串口数据接收槽函数
     */
    void OnSerialDataReceived();

    /**
     * @brief 串口错误处理槽函数
     * @param error 错误类型
     */
    void OnSerialError(QSerialPort::SerialPortError error);

private:
    /**
     * @brief 解析接收到的协议数据
     * @param data 接收到的数据
     */
    void ParseProtocolData(const QString& data);

    /**
     * @brief 发送数据到串口
     * @param data 要发送的数据
     * @return 0-成功，其他-错误码
     */
    int SendData(const std::string& data);

    /**
     * @brief 构造数据协议字符串
     * @param multiTargetData 多目标数据
     * @param cameraId 相机ID
     * @return 协议字符串
     */
    std::string BuildDataProtocol(const MultiTargetData& multiTargetData, uint16_t cameraId);

    /**
     * @brief 阻塞式串口数据接收线程函数
     */
    void SerialReceiveThreadFunction();

    /**
     * @brief 启动串口接收线程
     */
    void StartReceiveThread();

    /**
     * @brief 停止串口接收线程
     */
    void StopReceiveThread();

    /**
     * @brief 处理接收到的数据（线程安全）
     */
    void ProcessReceivedData();

private:
    QSerialPort*            m_pSerialPort;          // 串口对象
    SerialStatus            m_serialStatus;         // 串口状态
    QString                 m_receiveBuffer;        // 接收缓冲区
    
    // 线程相关
    std::thread             m_receiveThread;        // 接收线程
    std::atomic<bool>       m_threadRunning;       // 线程运行标志
    std::mutex              m_bufferMutex;          // 缓冲区互斥锁
    
    // 回调函数
    ConnectionCallback      m_connectionCallback;   // 连接状态回调
    WorkSignalCallback      m_workSignalCallback;   // 工作信号回调
    
    // 协议常量
    static const QString    PROTOCOL_START;         // 协议开始标识 "$"
    static const QString    PROTOCOL_END;           // 协议结束标识 "#"
    static const QString    CMD_START;              // 开始命令 "START"
    static const QString    CMD_DATA;               // 数据命令 "DATA"
    static const QString    SEPARATOR;              // 分隔符 ","
};

#endif // SERIALPROTOCOL_H