#!/usr/bin/env python3

"""
Драйвер клиента для интерфейса Modbus работающего через последовательный порт.
(приложение | UDP | JSON) <- (этот драйвер клиента) -> (сервер | Serial | Modbus RTU)
"""

import os
import json
import argparse
import time
from socket import *

import logger
from pymodbus.client.sync import ModbusSerialClient

DEF_SERIAL = 'COM1' if os.name == 'nt' else '/dev/tty0'
log_file_dir = os.path.join(os.path.expanduser('~'))
log = logger.get_logger(__file__, log_file_dir)
EXCEPT_MSGS = {
    'write':        'ошибка: запись в регистры не выполнена',
    'read_holding': 'ошибка: чтение регистров хранения не выполнено',
    'read_input':   'ошибка: чтение регистров входов не выполнено',
    '<unknown>':    'ошибка: получена неверная команда'
}


def main():
    parser = argparse.ArgumentParser(formatter_class=argparse.ArgumentDefaultsHelpFormatter)
    parser.add_argument('--modbus-unit', default=1,           type=int, help='Номер устройства Modbus')
    parser.add_argument('--serial-baud', default=115200,      type=int, help='Скорость последовательного порта, бод')
    parser.add_argument('--serial-port', default=DEF_SERIAL,  type=str, help='Последовательный порт для подключения к Modbus серверу')
    parser.add_argument('--udp-addr',    default='localhost', type=str, help='Адрес для отправки сообщений приложению')
    parser.add_argument('--udp-port-rx', default=44100,       type=int, help='Порт для приёма сообщений от приложения')
    parser.add_argument('--udp-port-tx', default=48000,       type=int, help='Порт для отправки сообщений приложению')
    opts, opts_unk = parser.parse_known_args()
    print_opts_error(opts_unk)
    run_sync_client(opts.udp_addr, opts.udp_port_rx, opts.udp_port_tx, opts.serial_port, opts.serial_baud, opts.modbus_unit)


def run_sync_client(udp_addr, udp_port_rx, udp_port_tx, serial_port, serial_baud, unit_num):
    sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
    sock.bind((udp_addr, udp_port_rx))
    log.info('привязан к адресу %s:%d' % (udp_addr, udp_port_rx))

    json_decoder = json.JSONDecoder()
    json_encoder = json.JSONEncoder()

    client = ModbusSerialClient(method='rtu', port=serial_port, baudrate=int(serial_baud))
    while not client.connect():  # Ждать подключения к серверу
        time.sleep(3)

    log.info('подключен к серверу через \"%s\" на скорости %d бод' % (serial_port, serial_baud))

    while True:
        udp_data = sock.recv(2048)  # Ждать команду от приложения
        udp_data = udp_data.decode('utf-8')
        message = json_decoder.decode(udp_data)  # type: dict

        if 'code' not in message:
            message['code'] = '<unknown>'

        if 'data' not in message:
            message['data'] = []

        rc = False
        if message['code'] == 'write':
            data = message['data']
            rq = client.write_registers(data[0], data[1:], unit=unit_num)
            rc = rq.isError()
        elif message['code'] == 'read_holding':
            data = message['data']
            rq = client.read_holding_registers(data[0], data[1:], unit=unit_num)
            rc = rq.isError()
            if not rc:
                tx_data = json_encoder.encode({'code': 'response', 'data': rq.registers})
                sock.sendto(bytes(tx_data), (udp_addr, udp_port_tx))
        elif message['code'] == 'read_input':
            data = message['data']
            rq = client.read_input_registers(data[0], data[1:], unit=unit_num)
            rc = rq.isError()
            if not rc:
                tx_data = json_encoder.encode({'code': 'response', 'data': rq.registers})
                sock.sendto(bytes(tx_data), (udp_addr, udp_port_tx))
        elif message['code'] == '<unknown>':
            rc = False

        if rc:
            code = message['code']
            data = message['data']
            rc_msg = EXCEPT_MSGS[code]
            tx_data = json_encoder.encode({'code': 'exception', 'data': rc_msg})
            sock.sendto(bytes(tx_data), (udp_addr, udp_port_tx))
            log.error(
                'ошибка при выполнении команды: \"%s\". данные: \"%s\", порт: \"%s\", скорость: %s'
              % (code, data, serial_port, serial_baud))


def print_opts_error(opts: list) -> None:
    for opt in opts:
        log.warning('внимание: неизвестный аргумент: \"%s\"' % opt)


if __name__ == '__main__':
    main()