import usb.core
import struct
import usb.util
import time
import array
import numpy as np
import FFT

simpling_rate = 40000
fft_size = 12800

VID = 0x0483
PID = 0x5740


# VID = 0xABAB
# PID = 0xCDCD


def Find_usb():
    dev = usb.core.find(idVendor=VID, idProduct=PID)

    if not dev:
        print("Could not find USB :(")
        exit(1)
    else:
        print("Yeeha! Found a usb device!")

    dev.reset()

    if dev.is_kernel_driver_active(0):
        dev.detach_kernel_driver(0)

    dev.set_configuration()

    return dev


# 内部缓冲区凑齐80000个字节（即20000个浮点数）后，统一将byte转成浮点，并构造为np.array进行后续运算
FFT_BUF_LEN = 40960

# 一次从USB读取1000（暂定，具体根据单片机调整，同时也没考虑头尾、校验等多出字节）个字节，放到内部缓冲区
USB_BUF_LEN = 8224

# 一个字典，缓存8个通道的数据，格式为未转换的16进制，KEY值可根据USB桢结构更换，以方便存取处理
fft_buf = {1: [], 2: [], 3: [], 4: [], 5: [], 6: [], 7: [], 8: []}


def Read(dev):
    while True:
        for k, v in fft_buf.items():
            # 如果有通道的fft_buf超过了10000,那么就做一次算法（我不太确定unpack()和np.array()的性能，或许可以考虑另开线程来处理）
            if len(v) >= FFT_BUF_LEN:
                data_array = array.array('f', v)
                # 将数组保存到文件
                np.savetxt(f"data_array{k}.txt", data_array)
                # print(data_array)
                freqs, abs_xfft = FFT.FFT(simpling_rate, fft_size, data_array)
                np.savetxt(f"abs_xfft{k}.txt", abs_xfft)
                # FFT.draw_figur(data_array, fft_size, freqs, abs_xfft, k )
                print("通道号：", k)
                # 清空当前通道对应的列表
                fft_buf[k].clear()
                # exit(1)
        num = dev.read(0x81, USB_BUF_LEN, 2000)  # 超时时间可能需要调整
        for i in range(0, len(num), 1028):
            num_list = num[i:i + 1028]
            if num_list[0] == num_list[1] == num_list[2] == num_list[3]:
                print("通道号：", num_list[0])
                print("个数：", len(num_list))
                # print("内容：", num_list[4])
                DataProcess(num_list, num_list[0])
            # else:
            #     print("帧结构错误")
                # exit(1)


# 将接受到的数据进行整合处理
def DataProcess(num_list, j):
    usb_buf = num_list[4: len(num_list)]
    float_list = []
    for i in range(0, len(usb_buf), 2):
        # 将4个8位数据合并成一个32位整数
        int_data = (usb_buf[i] << 8) | usb_buf[i + 1]
        # print(int_data)
        if int_data & 0x8000:  # 最高位为1，表示负数
            int_data = -((int_data ^ 0xFFFF) + 1)  # 取反加一得到负数
        # print(int_data)
        float_data = int_data * 5.0 / 32768.0
        # print(float_data)
        float_list.append(float_data)
        # exit(1)
    fft_buf[j].extend(float_list)


def Write(dev):
    w = 0
    while w == 0:
        w = dev.write(0x01, "hello usb")
        print(w)