using Common.Attributes;
using DeviceCommand.Base;
using Model.Models;
using System;
using System.Globalization;
using System.IO;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace DeviceCommand.Devices
{
    [ADPCommand]
    public class SDS2000X_HD : Tcp
    {
        // 示波器底层 Socket 字符串命令以换行符 \n 结束
        private const string ScpiDelimiter = "\n";

        /// <summary>
        /// 构造函数：一次性初始化示波器通信参数。
        /// </summary>
        /// <param name="config">TCP 通信配置对象，包含 IP 地址和端口号等信息</param>
        public SDS2000X_HD(TcpConfig config) : base(config)
        {
        }

        /// <summary>
        /// 从示波器返回的 SCPI 响应字符串中提取数值部分并转换为 double。
        /// 响应格式示例: "PKPK,2.48E-03V" → 按逗号分割后提取 2.48E-03
        /// </summary>
        /// <param name="raw">示波器返回的原始字符串</param>
        /// <returns>提取到的数值，解析失败或字符串为空时返回 0</returns>
        private static double ExtractDouble(string raw)
        {
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(raw)) return 0;

            string dataPart = raw;
            // 按逗号分割，取最后一段（数值通常在逗号后面）
            int commaIdx = raw.LastIndexOf(',');
            if (commaIdx >= 0 && commaIdx < raw.Length - 1)
                dataPart = raw.Substring(commaIdx + 1);

            // 从数据段中提取数值（含正负号、小数点、科学计数法）
            var match = Regex.Match(dataPart, @"[+-]?(?:\d+\.?\d*|\.\d+)(?:[Ee][+-]?\d+)?");
            return match.Success && double.TryParse(match.Value, NumberStyles.Float, CultureInfo.InvariantCulture, out double val)
                ? val
                : 0;
        }

        #region 1. IEEE 488.2 公共命令

        /// <summary>
        /// 清除标准事件状态寄存器和错误队列 (*CLS)。
        /// </summary>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 清除状态(CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($"*CLS{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 查询错误信息。
        /// </summary>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>示波器返回的错误代码和描述信息的字符串</returns>
        public virtual async Task<string> 查询错误信息(CancellationToken ct = default)
        {
            return await WriteReadAsync($":SYSTem:ERRor?{ScpiDelimiter}", ScpiDelimiter, ct);
        }

        /// <summary>
        /// 读取示波器识别字符串（制造商、型号、序列号、固件版本）。
        /// </summary>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>设备标识字符串（如 "Siglent Technologies,SDS2004X HD,..."）</returns>
        public virtual async Task<string> 查询设备标识(CancellationToken ct = default)
        {
            return await WriteReadAsync($"*IDN?{ScpiDelimiter}", ScpiDelimiter, ct);
        }

        /// <summary>
        /// 复位命令 (*RST)。使示波器恢复到默认的出厂设置。
        /// </summary>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 重置设备(CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($"*RST{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 查询先前操作是否完成 (*OPC?)。
        /// </summary>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>布尔值：true 表示所有挂起的操作已完成，false 表示操作仍在执行中</returns>
        public virtual async Task<bool> 检查操作完成_OPC(CancellationToken ct = default)
        {
            string res = await WriteReadAsync($"*OPC?{ScpiDelimiter}", ScpiDelimiter, ct);
            return res.Trim() == "1";
        }

        #endregion

        #region 2. 运行与捕获控制 (Run / Stop / Trigger Mode)

        /// <summary>
        /// 控制示波器开始连续捕获波形。
        /// </summary>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 启动捕获_RUN(CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($":TRIGger:RUN{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 停止捕获波形，画面将定格在当前捕捉的帧。
        /// </summary>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 停止捕获_STOP(CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($":TRIGger:STOP{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        public enum TriggerMode
        {
            /// <summary>自动触发模式 (即使无触发信号也周期性刷屏)</summary>
            AUTO,
            /// <summary>普通触发模式 (仅当满足触发条件时才刷新)</summary>
            NORMal,
            /// <summary>单次触发模式 (捕捉到一次满足条件的信号后立刻 STOP)</summary>
            SINGle
        }

        /// <summary>
        /// 设置触发模式。
        /// </summary>
        /// <param name="mode">触发模式枚举 (AUTO 自动, NORMal 普通, SINGle 单次)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置触发模式(TriggerMode mode, CancellationToken ct = default)
        {
            string cmd = $":TRIGger:MODE {mode}{ScpiDelimiter}";
            await SendAsync(cmd, ct);
        }

        #endregion

        #region 3. Channel 垂直控制子系统 (电压/电流纹波测试依赖此项)

        /// <summary>
        /// 开启或关闭指定的模拟通道。
        /// </summary>
        /// <param name="channel">通道号 (1 - 4)</param>
        /// <param name="enable">布尔值：true 表示开启通道, false 表示关闭通道</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置通道开关(int channel, bool enable, CancellationToken ct = default)
        {
            string state = enable ? "ON" : "OFF";
            await SendAsync($":CHANnel{channel}:SWITch {state}{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 设置指定通道的物理单位，用于区分测电压还是测电流，影响测量结果读数。
        /// </summary>
        /// <param name="channel">通道号 (1 - 4)</param>
        /// <param name="unit">字符串："V" 代表电压，"A" 代表电流</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置通道单位(int channel, string unit, CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($":CHANnel{channel}:UNIT {unit.ToUpper()}{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 设置指定通道的垂直档位 (Volts/Div 或 Amps/Div)。
        /// </summary>
        /// <param name="channel">通道号 (1 - 4)</param>
        /// <param name="value">档位数值 (例如 0.05 表示 50mV/div 或 50mA/div)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置通道档位(int channel, double value, CancellationToken ct = default)
        {
            string cmd = string.Format(CultureInfo.InvariantCulture, ":CHANnel{0}:SCALe {1:E4}{2}", channel, value, ScpiDelimiter);
            await SendAsync(cmd, ct);
        }

        public enum ChannelCoupling { DC, AC, GND }

        /// <summary>
        /// 设置通道耦合方式 (测纹波时必须设置为 AC 交流耦合)。
        /// </summary>
        /// <param name="channel">通道号 (1 - 4)</param>
        /// <param name="coupling">耦合方式枚举 (DC, AC, GND)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置通道耦合(int channel, ChannelCoupling coupling, CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($":CHANnel{channel}:COUPling {coupling}{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 设置通道带宽限制 (测纹波时通常设置为 20M 带宽限制以滤除高频噪声)。
        /// </summary>
        /// <param name="channel">通道号 (1 - 4)</param>
        /// <param name="limit">带宽限制参数的字符串 (可选: "20M", "200M", "FULL")</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置通道带宽限制(int channel, string limit, CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($":CHANnel{channel}:BWLimit {limit.ToUpper()}{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 设置通道的垂直偏移量，用于调整波形在屏幕上的垂直位置。
        /// 泄放测试中需要设置合适的偏移使衰减波形完整显示在屏幕内。
        /// </summary>
        /// <param name="channel">通道号 (1 - 4)</param>
        /// <param name="offset">垂直偏移值 (单位：V 或 A，正值向上移动，负值向下移动)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置通道垂直偏移(int channel, double offset, CancellationToken ct = default)
        {
            string cmd = string.Format(CultureInfo.InvariantCulture, ":CHANnel{0}:OFFSet {1:F3}{2}", channel, offset, ScpiDelimiter);
            await SendAsync(cmd, ct);
        }

        #endregion

        #region 4. Timebase 水平时基子系统

        /// <summary>
        /// 设置示波器的水平时基档位 (Time/Div)。
        /// </summary>
        /// <param name="scale">水平时基数值 (单位：秒/格，如 1.00E-03 表示 1ms/div)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置水平时基(double scale, CancellationToken ct = default)
        {
            string cmd = string.Format(CultureInfo.InvariantCulture, ":TIMebase:SCALe {0:E6}{1}", scale, ScpiDelimiter);
            await SendAsync(cmd, ct);
        }

        #endregion

        #region 5. Trigger 触发设置子系统

        /// <summary>
        /// 设置边沿触发的触发源。
        /// </summary>
        /// <param name="source">触发源标识符的字符串 (例如: "C1", "C2", "EX", "LINE")</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置边沿触发源(string source, CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($":TRIGger:EDGE:SOURce {source.ToUpper()}{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 设置边沿触发的电平值。
        /// </summary>
        /// <param name="level">触发电平数值 (根据通道单位，通常为 V 或 A)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置边沿触发电平(double level, CancellationToken ct = default)
        {
            string cmd = string.Format(CultureInfo.InvariantCulture, ":TRIGger:EDGE:LEVel {0:F3}{1}", level, ScpiDelimiter);
            await SendAsync(cmd, ct);
        }

        public enum TriggerSlope { RISing, FALLing, ALTernate }

        /// <summary>
        /// 设置边沿触发的斜率类型 (测试 AC 泄放时间需使用 FALLing 下降沿)。
        /// </summary>
        /// <param name="slope">斜率枚举类型 (RISing 上升沿, FALLing 下降沿, ALTernate 任意沿)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置边沿触发斜率(TriggerSlope slope, CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($":TRIGger:EDGE:SLOPe {slope}{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        #endregion

        #region 6. Cursor 光标子系统 (用于计算启动时间、泄放时间的 ΔT)

        /// <summary>
        /// 开启手动光标并设置为 X 轴（时间轴）测量模式。
        /// </summary>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 开启手动X光标(CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($":CURSor:MODE MANual,X{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 设置 X1 光标的绝对位置。
        /// </summary>
        /// <param name="position">光标在时间轴上的位置 (单位：秒)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置光标X1位置(double position, CancellationToken ct = default)
        {
            string cmd = string.Format(CultureInfo.InvariantCulture, ":CURSor:X1 {0:E6}{1}", position, ScpiDelimiter);
            await SendAsync(cmd, ct);
        }

        /// <summary>
        /// 设置 X2 光标的绝对位置。
        /// </summary>
        /// <param name="position">光标在时间轴上的位置 (单位：秒)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置光标X2位置(double position, CancellationToken ct = default)
        {
            string cmd = string.Format(CultureInfo.InvariantCulture, ":CURSor:X2 {0:E6}{1}", position, ScpiDelimiter);
            await SendAsync(cmd, ct);
        }

        /// <summary>
        /// 查询光标 X2 和 X1 当前位置的时间差 (ΔT = X2 - X1)。
        /// </summary>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>返回 X 轴两光标之间的时间差数值 (double 类型，单位：秒)</returns>
        public virtual async Task<double> 查询光标X时间差(CancellationToken ct = default)
        {
            string res = await WriteReadAsync($":CURSor:XDELta?{ScpiDelimiter}", ScpiDelimiter, ct);
            return ExtractDouble(res);
        }

        #endregion

        #region 7. Measure 基本测量子系统 (测试纹波PKPK、冲击电流MAX)

        /// <summary>
        /// 设置基本测量系统的全局参考信源。
        /// </summary>
        /// <param name="channel">作为测量对象的通道号 (1 - 4)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置基本测量源(int channel, CancellationToken ct = default)
        {
            await SendAsync($":MEASure:SIMPle:SOURce C{channel}{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 开启或关闭某项基本测量参数 (在屏幕下方显示或隐藏该测量项)。
        /// </summary>
        /// <param name="parameter">要设置的测量参数名称 (如: "PKPK", "MAX", "MIN")</param>
        /// <param name="enable">布尔值：true 表示开启显示, false 表示关闭</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>表示异步操作的 Task</returns>
        public virtual async Task 设置基本测量项(string parameter, bool enable, CancellationToken ct = default)
        {
            string state = enable ? "ON" : "OFF";
            await SendAsync($":MEASure:SIMPle:ITEM {parameter.ToUpper()},{state}{ScpiDelimiter}", ct);
        }

        /// <summary>
        /// 查询基本测量中指定测量项的当前实时数值。
        /// </summary>
        /// <param name="type">要查询的测量参数名称 (如: "PKPK" 获取峰峰值, "MAX" 获取最大值)</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>返回该测量参数提取到的实时数值 (double 类型)</returns>
        public virtual async Task<double> 查询基本测量值(string type, CancellationToken ct = default)
        {
            string res = await WriteReadAsync($":MEASure:SIMPle:VALue? {type.ToUpper()}{ScpiDelimiter}", ScpiDelimiter, ct);
            return ExtractDouble(res);
        }

        #endregion

        #region 8. 屏幕截图导出子系统

        /// <summary>
        /// 【一键获取并保存截图】
        /// 自动下发 :PRINt? PNG 指令，接收示波器返回的纯 PNG 二进制流并直接保存到上位机本地作测试记录。
        /// </summary>
        /// <param name="saveFilePath">目标保存文件的绝对路径 (例如: @"D:\Oscilloscope\RippleTest.png")</param>
        /// <param name="ct">异步取消令牌</param>
        /// <returns>布尔值：true 表示成功获取并保存截图，false 表示获取或保存失败</returns>
        public virtual async Task<bool> 获取屏幕图像并保存(string saveFilePath, CancellationToken ct = default)
        {
            try
            {
                string FileDirectory = Path.GetDirectoryName(saveFilePath) ?? "";
                string fileNameWithoutExt = Path.GetFileNameWithoutExtension(saveFilePath);
                string extension = Path.GetExtension(saveFilePath);
                // 自动追加当前时间戳避免同名文件覆盖
                string timeStamp = DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd_HHmmss");

                saveFilePath = Path.Combine(FileDirectory, $"{fileNameWithoutExt}_{timeStamp}{extension}");

                // 下发截图指令，接收纯字节流
                byte[] pureImageBytes = await ReadAllBytesAsync($":PRINt? PNG{ScpiDelimiter}", ct);

                if (pureImageBytes == null || pureImageBytes.Length < 8) return false;

                // 验证 PNG 格式头，以确认确实是一张合法图像
                if (pureImageBytes[0] != 0x89 || pureImageBytes[1] != 'P' || pureImageBytes[2] != 'N' || pureImageBytes[3] != 'G')
                    return false;

                string directory = Path.GetDirectoryName(saveFilePath);
                if (!string.IsNullOrEmpty(directory) && !Directory.Exists(directory))
                {
                    Directory.CreateDirectory(directory);
                }

                // 将接收到的二进制数组写入文件
                using (FileStream fs = new FileStream(saveFilePath, FileMode.Create, FileAccess.Write))
                {
                    await fs.WriteAsync(pureImageBytes, 0, pureImageBytes.Length, ct);
                    await fs.FlushAsync(ct);
                }

                return true;
            }
            catch (Exception)
            {
                return false;
            }
        }

        #endregion
    }
}