import platform.pch as pch
import asm
import t, c



# 串口端口定义
COM1_PORT: t.CDefine = 0x3F8  # COM1端口地址
COM2_PORT: t.CDefine = 0x2F8  # COM2端口地址

# 8250/16550 UART寄存器偏移
UART_RBR: t.CDefine = 0   # 接收缓冲区寄存器（读）
UART_THR: t.CDefine = 0   # 发送保持寄存器（写）
UART_DLL: t.CDefine = 0   # 除数锁存低位（写，DLAB=1）
UART_IER: t.CDefine = 1   # 中断使能寄存器
UART_DLM: t.CDefine = 1   # 除数锁存高位（写，DLAB=1）
UART_FCR: t.CDefine = 2   # FIFO控制寄存器
UART_IIR: t.CDefine = 2   # 中断识别寄存器（读）
UART_LCR: t.CDefine = 3   # 线路控制寄存器
UART_MCR: t.CDefine = 4   # 调制解调器控制寄存器
UART_LSR: t.CDefine = 5   # 线路状态寄存器
UART_MSR: t.CDefine = 6   # 调制解调器状态寄存器
UART_SCR: t.CDefine = 7   #  scratch register


UART_LSR_THRE: t.CDefine =   0x20    # THRE：发送保持寄存器空
UART_LSR_TEMT: t.CDefine =   0x40    # TEMT：发送移位寄存器空（真正的发送完成）


# 线路控制寄存器位定义
UART_LCR_DLAB: t.CDefine = 0x80  # 除数锁存访问位
UART_LCR_8BIT: t.CDefine = 0x03  # 8位数据位

# 线路状态寄存器位定义
UART_LSR_DR:   t.CDefine =  0x01   # 数据就绪
UART_LSR_THRE: t.CDefine = 0x20   # 发送保持寄存器空

# 波特率除数（115200 bps）
BAUD_115200: t.CDefine = 1


# 初始化UART 8250/16550
def init(port: t.CUInt16T):
    # 1. 禁用中断
    asm.outb(port + UART_IER, 0x00)
    delay(1000)
    # 2. 设置波特率除数（115200 bps）
    asm.outb(port + UART_LCR, UART_LCR_DLAB) # 设置DLAB位
    delay(1000)
    asm.outb(port + UART_DLL, 0x01) # 除数低位 (115200 bps)
    delay(1000)
    asm.outb(port + UART_DLM, 0x00) # 除数高位
    delay(1000)
    # 3. 设置线路控制：8位数据位，1位停止位，无校验
    asm.outb(port + UART_LCR, UART_LCR_8BIT)
    delay(1000)
    # 4. 初始化FIFO
    asm.outb(port + UART_FCR, 0x07) # 启用FIFO，清除接收和发送FIFO
    delay(1000)
    # 5. 设置调制解调器控制
    asm.outb(port + UART_MCR, 0x03) # 启用DTR、RTS
    delay(1000)
    # 6. 清除任何待处理的中断
    asm.inb(port + UART_IIR)
    delay(1000)
    asm.inb(port + UART_RBR)
    delay(1000)
    # 7. 等待一段时间让设备稳定
    delay(10000)

# 延迟函数
def delay(count: t.CInt):
    for i in range(count): c.Asm("nop")

# 检查发送缓冲区是否为空
def isTransmitEmpty(port: t.CUInt16T) -> t.CInt:
    return asm.inb(port + UART_LSR) & UART_LSR_THRE

def putchar(port: t.CUInt16T, cr: t.CChar):
    # 1. 处理换行符：串口终端需要\r\n才会正确换行，只发\n会错位
    if cr == '\n':
        # 直接发送\r，避免递归调用
        timeout: t.CUInt32T = 1000000
        while ((asm.inb(port + UART_LSR) & UART_LSR_THRE) == 0) and timeout:
            c.Asm("nop")
            timeout -= 1
        if timeout == 0: return
        asm.outb(port + UART_THR, '\r')
        timeout = 1000000
        while ((asm.inb(port + UART_LSR) & UART_LSR_TEMT) == 0) and timeout:
            c.Asm("nop")
            timeout -= 1
    # 2. 等待发送缓冲区为空
    timeout: t.CUInt32T = 1000000
    while ((asm.inb(port + UART_LSR) & UART_LSR_THRE) == 0) and timeout:
        c.Asm("nop")
        timeout -= 1
    if timeout == 0: return
    # 3. 发送字符
    asm.outb(port + UART_THR, cr)
    # 4. 等待发送完成
    timeout = 1000000
    while ((asm.inb(port + UART_LSR) & UART_LSR_TEMT) == 0) and timeout:
        c.Asm("nop")
        timeout -= 1

# 检查是否有数据可读
def isDataAvailable(port: t.CUInt16T) -> t.CInt:
    return asm.inb(port + UART_LSR) & UART_LSR_DR

# 读取一个字符
def getchar(port: t.CUInt16T) -> t.CChar:
    # 等待数据可用
    while not isDataAvailable(port): pass
    # 读取字符
    return asm.inb(port + UART_RBR)