/*
 * 模块名称：RS-485 半双工通信驱动
 * 模块功能：RS-485 半双工通信驱动实现，封装任意 UART 外设实现 485 方向控制，
 *          提供阻塞发送、中断接收（IDLE 空闲帧检测）。使用 DWT CYCCNT 提供
 *          微秒级延时，确保 RS485 收发器 DE 使能稳定。
 * 适用平台：STM32F4 系列
 * 作者：王建锋
 * 创建日期：2026-07-18
 * 修改记录：
 *     2026-07-18  王建锋  创建初始版本
 *     2026-07-20  王建锋  修复 DE 时序：添加 DWT 微秒延时替代 for 循环
 *     2026-07-20  王建锋  清理中文注释乱码，对齐代码规范
 */

#include "rs485.h"

/* ======================== 内部辅助函数 ======================== */

/*
 * 函数功能：DWT 微秒级延时
 * 入口参数：us - 延时微秒数                                                           uint32_t  1 - N
 * 返回值：无
 * 限定条件：无（首次调用自动初始化 DWT CYCCNT）
 * 函数说明：利用 Cortex-M4 DWT CYCCNT 实现精确微秒延时，168MHz 下 1us = 168 计数。
 *          首次调用时自动使能 DWT 和 CYCCNT，后续只读 CYCCNT 寄存器，不影响其他模块。
 */
static void delay_us(uint32_t us)
{
    if (!(CoreDebug->DEMCR & CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk)) {
        CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
        DWT->CYCCNT = 0;
        DWT->CTRL  |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
    }
    uint32_t start = DWT->CYCCNT;
    uint32_t ticks = us * (SystemCoreClock / 1000000uL);
    while ((DWT->CYCCNT - start) < ticks) { ; }
}

/* ======================== 方向控制宏 ======================== */

#define RS485_DIR_TX(h)  HAL_GPIO_WritePin((h)->dir_port, (h)->dir_pin, GPIO_PIN_SET)
#define RS485_DIR_RX(h)  HAL_GPIO_WritePin((h)->dir_port, (h)->dir_pin, GPIO_PIN_RESET)

/* ======================== 公共函数实现 ======================== */

/*
 * 函数功能：初始化 RS-485 句柄
 * 入口参数：p_handle - RS-485 句柄指针                                                 rs485_handle_t*（非空）
 *           p_huart  - UART 外设句柄指针（已由 CubeMX 初始化）                          UART_HandleTypeDef*（非空）
 *           p_dir_port - 方向控制 GPIO 端口（如 GPIOD）                                 GPIO_TypeDef*（非空）
 *           dir_pin  - 方向控制 GPIO 引脚号（如 GPIO_PIN_0）                            uint16_t
 * 返回值：无
 * 限定条件：UART 和 GPIO 须先由 CubeMX 完成初始化
 * 函数说明：初始化后默认处于接收状态（DE 引脚拉低）
 */
void rs485_init(rs485_handle_t *p_handle,
                UART_HandleTypeDef *p_huart,
                GPIO_TypeDef *p_dir_port,
                uint16_t dir_pin)
{
    p_handle->huart    = p_huart;
    p_handle->dir_port = p_dir_port;
    p_handle->dir_pin  = dir_pin;
    p_handle->rx_size  = 0;

    RS485_DIR_RX(p_handle);
}

/*
 * 函数功能：阻塞方式发送数据
 * 入口参数：p_handle - RS-485 句柄指针                                                 rs485_handle_t*（非空）
 *           p_data   - 待发送数据缓冲区                                                uint8_t*（非空）
 *           len      - 待发送字节数                                                    uint16_t  1 - N
 *           timeout  - 发送超时（ms），传 0 使用 RS485_TIMEOUT_DEFAULT                uint32_t  0 / 1 - N
 * 返回值：HAL_OK - 发送成功                                                           HAL_StatusTypeDef
 *         HAL_TIMEOUT - 发送超时
 *         HAL_ERROR - 发送错误
 * 限定条件：须在主循环或 FreeRTOS 任务中调用，不可在 UART 中断中调用
 * 函数说明：发送前拉高 DE，等待 50us 确保 RS485 收发器驱动使能稳定后再启动 UART 发送。
 *          HAL_UART_Transmit 内部等待 TC（发送完成）标志，确保最后一字节完全移出后
 *          再拉低 DE 切回接收状态。
 */
HAL_StatusTypeDef rs485_transmit(rs485_handle_t *p_handle,
                                  const uint8_t *p_data,
                                  uint16_t len,
                                  uint32_t timeout)
{
    HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK;

    if (timeout == 0U) {
        timeout = RS485_TIMEOUT_DEFAULT;
    }

    RS485_DIR_TX(p_handle);

    delay_us(50);

    status = HAL_UART_Transmit(p_handle->huart,
                                (uint8_t *)p_data,
                                len,
                                timeout);

    RS485_DIR_RX(p_handle);

    return status;
}

/*
 * 函数功能：启动中断方式接收（IDLE 空闲帧检测）
 * 入口参数：p_handle - RS-485 句柄指针                                                 rs485_handle_t*（非空）
 *           p_buf    - 接收缓冲区                                                      uint8_t*（非空）
 *           buf_size - 缓冲区大小                                                      uint16_t
 * 返回值：HAL_OK - 启动成功                                                           HAL_StatusTypeDef
 *         HAL_ERROR - 启动失败
 * 限定条件：UART 须已开启全局中断（NVIC 使能）
 * 函数说明：使用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT 实现变长帧接收。
 *          当 UART 总线空闲超过 1 个字符时间后硬件触发 IDLE 中断，
 *          HAL 自动调用 HAL_UARTEx_RxEventCallback 并返回已接收字节数。
 *          用户须在回调中重新调用本函数重新开启接收。
 */
HAL_StatusTypeDef rs485_receive_start(rs485_handle_t *p_handle,
                                       uint8_t *p_buf,
                                       uint16_t buf_size)
{
    p_handle->rx_size = 0;
    return HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(p_handle->huart, p_buf, buf_size);
}

/*
 * 函数功能：缓存最近一次接收的字节数
 * 入口参数：p_handle - RS-485 句柄指针                                                 rs485_handle_t*（非空）
 *           size     - 本次接收到的字节数                                              uint16_t
 * 返回值：无
 * 限定条件：须在 HAL_UARTEx_RxEventCallback 中调用
 * 函数说明：将 HAL 回调中接收到的数据大小回写到句柄的 rx_size 字段
 */
void rs485_rx_set_size(rs485_handle_t *p_handle, uint16_t size)
{
    p_handle->rx_size = size;
}

/*
 * 函数功能：获取最近一次接收的字节数
 * 入口参数：p_handle - RS-485 句柄指针                                                 const rs485_handle_t*（非空）
 * 返回值：最近一次接收的字节数                                                        uint16_t
 * 限定条件：须在 HAL_UARTEx_RxEventCallback 触发后调用
 * 函数说明：获取 rx_size 字段中缓存的接收字节数
 */
uint16_t rs485_rx_get_size(const rs485_handle_t *p_handle)
{
    return p_handle->rx_size;
}