using RobotNet10.CANOpen.Models;

namespace RobotNet10.CANOpen.CiA402;

/// <summary>
/// CiA402 Object Dictionary - có thể customize địa chỉ cho từng device
/// Format mô tả: [Access] [Type/Size] - Ý nghĩa
/// Access: RO=Read Only, WO=Write Only, RW=Read/Write
/// </summary>
public class CiA402ObjectDictionary
{
    // ==================== State Machine Control ====================
    
    /// <summary>
    /// 0x6040 - [WO] UINT16 (2 bytes) - Controlword
    /// Điều khiển state machine của motor (Enable, Disable, Fault Reset, Quick Stop, etc.)
    /// Bit-mapped command word để transition giữa các states
    /// </summary>
    public ushort Controlword { get; set; } = 0x6040;
    
    /// <summary>
    /// 0x6041 - [RO] UINT16 (2 bytes) - Statusword
    /// Trạng thái hiện tại của motor drive (Ready, Enabled, Fault, Warning, etc.)
    /// Bit-mapped status word cho biết state và các cờ trạng thái
    /// </summary>
    public ushort Statusword { get; set; } = 0x6041;
    
    // ==================== Operation Mode ====================
    
    /// <summary>
    /// 0x6060 - [RW] INT8 (1 byte) - Modes of Operation
    /// Chọn chế độ điều khiển: 1=PP, 3=PV, 4=PT, 6=HM, 8=CSP, 9=CSV, 10=CST
    /// Write để set mode, read để xem mode được request
    /// </summary>
    public ushort ModesOfOperation { get; set; } = 0x6060;
    
    /// <summary>
    /// 0x6061 - [RO] INT8 (1 byte) - Modes of Operation Display
    /// Chế độ điều khiển hiện tại đang active/running
    /// Read để kiểm tra mode thực tế đã được apply
    /// </summary>
    public ushort ModesOfOperationDisplay { get; set; } = 0x6061;
    
    // ==================== Position Control ====================
    
    /// <summary>
    /// 0x6064 - [RO] INT32 (4 bytes) - Position Actual Value
    /// Vị trí thực tế hiện tại của motor (encoder counts)
    /// Real-time feedback từ encoder, cập nhật liên tục
    /// </summary>
    public ushort PositionActualValue { get; set; } = 0x6064;
    
    /// <summary>
    /// 0x6062 - [RO] INT32 (4 bytes) - Position Demand Value
    /// Vị trí mục tiêu nội bộ của trajectory generator
    /// Giá trị trajectory planner đang yêu cầu motor đến
    /// </summary>
    public ushort PositionDemandValue { get; set; } = 0x6062;

    /// <summary>
    /// 0x607A - [RW] INT32 (4 bytes) - Target Position
    /// Vị trí đích mà motor cần di chuyển đến (Profile Position mode)
    /// Write target position, motor sẽ di chuyển đến đó theo profile
    /// </summary>
    public ushort TargetPosition { get; set; } = 0x607A;
    
    /// <summary>
    /// 0x6067 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Position Window
    /// Dung sai vị trí cho phép (encoder counts)
    /// Nếu |Actual - Target| < Window → Target reached
    /// </summary>
    public ushort PositionWindow { get; set; } = 0x6067;
    
    /// <summary>
    /// 0x6068 - [RW] UINT16 (2 bytes) - Position Window Time
    /// Thời gian motor phải ở trong Position Window (ms)
    /// Phải trong window ít nhất time này mới set "Target Reached" bit
    /// </summary>
    public ushort PositionWindowTime { get; set; } = 0x6068;
    
    /// <summary>
    /// 0x607B - [RW] INT32 (4 bytes) - Position Range Limit
    /// Giới hạn khoảng di chuyển tối đa cho 1 lần move
    /// Sub-index 1: Min position, Sub-index 2: Max position
    /// </summary>
    public ushort PositionRangeLimit { get; set; } = 0x607B;
    
    /// <summary>
    /// 0x607D - [RW] INT32 (4 bytes) - Software Position Limit
    /// Giới hạn vị trí phần mềm (software limit switches)
    /// Sub-index 1: Min limit, Sub-index 2: Max limit
    /// </summary>
    public ushort SoftwarePositionLimit { get; set; } = 0x607D;
    
    // ==================== Profile Parameters ====================
    
    /// <summary>
    /// 0x6081 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Profile Velocity
    /// Vận tốc tối đa trong Profile Position mode (user units/s)
    /// Vận tốc motor sẽ di chuyển khi execute position command
    /// </summary>
    public ushort ProfileVelocity { get; set; } = 0x6081;
    
    /// <summary>
    /// 0x6083 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Profile Acceleration
    /// Gia tốc tăng tốc trong profile motion (user units/s²)
    /// Tốc độ tăng vận tốc khi bắt đầu di chuyển
    /// </summary>
    public ushort ProfileAcceleration { get; set; } = 0x6083;
    
    /// <summary>
    /// 0x6084 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Profile Deceleration
    /// Gia tốc giảm tốc trong profile motion (user units/s²)
    /// Tốc độ giảm vận tốc khi gần đến target
    /// </summary>
    public ushort ProfileDeceleration { get; set; } = 0x6084;
    
    /// <summary>
    /// 0x6085 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Quick Stop Deceleration
    /// Gia tốc phanh khẩn cấp (user units/s²)
    /// Sử dụng khi Quick Stop command được trigger
    /// </summary>
    public ushort QuickStopDeceleration { get; set; } = 0x6085;
    
    /// <summary>
    /// 0x6086 - [RW] INT16 (2 bytes) - Motion Profile Type
    /// Loại trajectory: 0=Linear ramp, 1=Sin² ramp
    /// Xác định hình dạng của velocity profile
    /// </summary>
    public ushort MotionProfileType { get; set; } = 0x6086;
    
    // ==================== Velocity Control ====================
    
    /// <summary>
    /// 0x606C - [RO] INT32 (4 bytes) - Velocity Actual Value
    /// Vận tốc thực tế hiện tại của motor (user units/s hoặc RPM)
    /// Real-time feedback, cập nhật liên tục
    /// </summary>
    public ushort VelocityActualValue { get; set; } = 0x606C;
    
    /// <summary>
    /// 0x606B - [RO] INT32 (4 bytes) - Velocity Demand Value
    /// Vận tốc mục tiêu nội bộ của controller
    /// Giá trị controller đang yêu cầu motor chạy
    /// </summary>
    public ushort VelocityDemandValue { get; set; } = 0x606B;
    
    /// <summary>
    /// 0x60FF - [RW] INT32 (4 bytes) - Target Velocity
    /// Vận tốc đích trong Profile Velocity mode (user units/s)
    /// Write target velocity, motor sẽ tăng/giảm tốc đến giá trị này
    /// </summary>
    public ushort TargetVelocity { get; set; } = 0x60FF;

    /// <summary>
    /// 0x60FF - [RW] INT32 (4 bytes) - Profile Speed
    /// Vận tốc đích trong Profile Position mode (user units/s)
    /// Write Profile Speed, motor sẽ tăng/giảm tốc đến giá trị này
    /// </summary>
    public ushort ProfileSpeed { get; set; } = 0x6081;

    /// <summary>
    /// 0x606D - [RW] UINT16 (2 bytes) - Velocity Window
    /// Dung sai vận tốc (user units/s)
    /// Nếu |Actual - Target| < Window → Target reached
    /// </summary>
    public ushort VelocityWindow { get; set; } = 0x606D;
    
    /// <summary>
    /// 0x606E - [RW] UINT16 (2 bytes) - Velocity Window Time
    /// Thời gian trong Velocity Window để set "Target Reached" (ms)
    /// </summary>
    public ushort VelocityWindowTime { get; set; } = 0x606E;
    
    /// <summary>
    /// 0x606F - [RW] UINT16 (2 bytes) - Velocity Threshold
    /// Ngưỡng vận tốc tối thiểu để coi như motor đang chạy
    /// Dùng để detect motor đã dừng hoàn toàn
    /// </summary>
    public ushort VelocityThreshold { get; set; } = 0x606F;
    
    /// <summary>
    /// 0x607F - [RW] UINT32 (4 bytes) - Max Profile Velocity
    /// Vận tốc tối đa cho phép trong profile modes (user units/s)
    /// Giới hạn trên cho ProfileVelocity và TargetVelocity
    /// </summary>
    public ushort MaxProfileVelocity { get; set; } = 0x607F;
    
    /// <summary>
    /// 0x6080 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Max Motor Speed
    /// Tốc độ tối đa tuyệt đối của motor (RPM)
    /// Hardware limit, vượt quá sẽ trigger error
    /// </summary>
    public ushort MaxMotorSpeed { get; set; } = 0x6080;
    
    // ==================== Torque Control ====================
    
    /// <summary>
    /// 0x6077 - [RO] INT16 (2 bytes) - Torque Actual Value
    /// Mô-men xoắn thực tế hiện tại (phần nghìn của rated torque)
    /// 1000 = 100% rated torque, real-time feedback
    /// </summary>
    public ushort TorqueActualValue { get; set; } = 0x6077;
    
    /// <summary>
    /// 0x6071 - [RW] INT16 (2 bytes) - Target Torque
    /// Mô-men xoắn đích trong Torque mode (phần nghìn của rated torque)
    /// 1000 = 100%, 500 = 50%, -500 = -50% (reverse direction)
    /// </summary>
    public ushort TargetTorque { get; set; } = 0x6071;
    
    /// <summary>
    /// 0x6072 - [RW] UINT16 (2 bytes) - Max Torque
    /// Mô-men xoắn tối đa cho phép (phần nghìn của rated torque)
    /// Safety limit, motor không được vượt quá giá trị này
    /// </summary>
    public ushort MaxTorque { get; set; } = 0x6072;
    
    /// <summary>
    /// 0x6087 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Torque Slope
    /// Tốc độ thay đổi torque tối đa (delta torque per second)
    /// Giới hạn tốc độ tăng/giảm torque để bảo vệ cơ khí
    /// </summary>
    public ushort TorqueSlope { get; set; } = 0x6087;
    
    // ==================== Homing ====================
    
    /// <summary>
    /// 0x6098 - [RW] INT8 (1 byte) - Homing Method
    /// Phương pháp tìm home: 1-14 (negative limit), 17-30 (positive limit), 33-35 (index pulse)
    /// Xác định cách motor tìm vị trí home (zero position)
    /// </summary>
    public ushort HomingMethod { get; set; } = 0x6098;
    
    /// <summary>
    /// 0x6099 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Homing Speeds
    /// Vận tốc khi tìm home (user units/s)
    /// Sub-index 1: Speed during search, Sub-index 2: Speed during zero search
    /// </summary>
    public ushort HomingSpeed { get; set; } = 0x6099;
    
    /// <summary>
    /// 0x607C - [RW] INT32 (4 bytes) - Home Offset / Homing Offset
    /// Offset áp dụng sau khi homing hoàn tất (user units / encoder counts)
    /// </summary>
    public ushort HomingOffset { get; set; } = 0x607C;
    
    /// <summary>
    /// 0x609A - [RW] UINT32 (4 bytes) - Homing Acceleration
    /// Gia tốc khi thực hiện homing (user units/s²)
    /// </summary>
    public ushort HomingAcceleration { get; set; } = 0x609A;
    
    // ==================== Interpolation (Cyclic Synchronous Modes) ====================
    
    /// <summary>
    /// 0x60C2 - [RW] UINT8 (1 byte) - Interpolation Time Period
    /// Chu kỳ thời gian giữa các setpoint trong CSP/CSV/CST mode (ms)
    /// Thường là 1-10ms, phải match với cycle time của master
    /// </summary>
    public ushort InterpolationTimePeriod { get; set; } = 0x60C2;
    
    /// <summary>
    /// 0x60C1 - [RW] Variable - Interpolation Data Record
    /// Buffer chứa dữ liệu interpolation cho cyclic modes
    /// Dùng trong các mode CSP, CSV, CST
    /// </summary>
    public ushort InterpolationDataRecord { get; set; } = 0x60C1;
    
    // ==================== Following Error ====================
    
    /// <summary>
    /// 0x6065 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Following Error Window
    /// Dung sai sai số theo dõi cho phép (encoder counts)
    /// Nếu |Demand - Actual| > Window → Following error fault
    /// </summary>
    public ushort FollowingErrorWindow { get; set; } = 0x6065;
    
    /// <summary>
    /// 0x6066 - [RW] UINT16 (2 bytes) - Following Error Timeout
    /// Thời gian cho phép vượt quá Following Error Window (ms)
    /// Vượt quá window trong time này → Trigger fault
    /// </summary>
    public ushort FollowingErrorTimeout { get; set; } = 0x6066;
    
    // ==================== Motor Data ====================
    
    /// <summary>
    /// 0x6075 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Motor Rated Current
    /// Dòng điện định mức của motor (mA)
    /// Thông số motor được ghi trong datasheet
    /// </summary>
    public ushort MotorRatedCurrent { get; set; } = 0x6075;
    
    /// <summary>
    /// 0x6076 - [RW] UINT32 (4 bytes) - Motor Rated Torque
    /// Mô-men xoắn định mức của motor (mNm - milli Newton-meter)
    /// Basis cho tính toán phần trăm torque (1000 = rated torque)
    /// </summary>
    public ushort MotorRatedTorque { get; set; } = 0x6076;
    
    // ==================== Factory Methods ====================
    
    /// <summary>
    /// Tạo Object Dictionary mặc định theo CiA402 standard
    /// </summary>
    public static CiA402ObjectDictionary CreateDefault()
    {
        return new CiA402ObjectDictionary();
    }
    
    /// <summary>
    /// Tạo Object Dictionary với custom addresses (cho vendor-specific devices)
    /// </summary>
    /// <param name="configure">Action để customize addresses</param>
    /// <example>
    /// var dict = CiA402ObjectDictionary.CreateCustom(od => {
    ///     od.Controlword = 0x2040;  // Vendor-specific address
    ///     od.TargetPosition = 0x2100;
    /// });
    /// </example>
    public static CiA402ObjectDictionary CreateCustom(Action<CiA402ObjectDictionary> configure)
    {
        var dict = new CiA402ObjectDictionary();
        configure(dict);
        return dict;
    }
    
    /// <summary>
    /// Clone Object Dictionary (tạo bản sao độc lập)
    /// </summary>
    public CiA402ObjectDictionary Clone()
    {
        return (CiA402ObjectDictionary)MemberwiseClone();
    }
    
    /// <summary>
    /// Validate all object addresses (check for conflicts)
    /// </summary>
    public ValidationResult ValidateAddresses()
    {
        var addresses = new Dictionary<ushort, string>
        {
            { Controlword, nameof(Controlword) },
            { Statusword, nameof(Statusword) },
            { ModesOfOperation, nameof(ModesOfOperation) },
            { ModesOfOperationDisplay, nameof(ModesOfOperationDisplay) },
            { PositionActualValue, nameof(PositionActualValue) },
            { PositionDemandValue, nameof(PositionDemandValue) },
            { TargetPosition, nameof(TargetPosition) },
            { PositionWindow, nameof(PositionWindow) },
            { PositionWindowTime, nameof(PositionWindowTime) },
            { PositionRangeLimit, nameof(PositionRangeLimit) },
            { SoftwarePositionLimit, nameof(SoftwarePositionLimit) },
            { ProfileVelocity, nameof(ProfileVelocity) },
            { ProfileAcceleration, nameof(ProfileAcceleration) },
            { ProfileDeceleration, nameof(ProfileDeceleration) },
            { QuickStopDeceleration, nameof(QuickStopDeceleration) },
            { MotionProfileType, nameof(MotionProfileType) },
            { VelocityActualValue, nameof(VelocityActualValue) },
            { VelocityDemandValue, nameof(VelocityDemandValue) },
            { TargetVelocity, nameof(TargetVelocity) },
            { VelocityWindow, nameof(VelocityWindow) },
            { VelocityWindowTime, nameof(VelocityWindowTime) },
            { VelocityThreshold, nameof(VelocityThreshold) },
            { MaxProfileVelocity, nameof(MaxProfileVelocity) },
            { MaxMotorSpeed, nameof(MaxMotorSpeed) },
            { TorqueActualValue, nameof(TorqueActualValue) },
            { TargetTorque, nameof(TargetTorque) },
            { MaxTorque, nameof(MaxTorque) },
            { TorqueSlope, nameof(TorqueSlope) },
            { HomingMethod, nameof(HomingMethod) },
            { HomingSpeed, nameof(HomingSpeed) },
            { HomingOffset, nameof(HomingOffset) },
            { HomingAcceleration, nameof(HomingAcceleration) },
            { InterpolationTimePeriod, nameof(InterpolationTimePeriod) },
            { InterpolationDataRecord, nameof(InterpolationDataRecord) },
            { FollowingErrorWindow, nameof(FollowingErrorWindow) },
            { FollowingErrorTimeout, nameof(FollowingErrorTimeout) },
            { MotorRatedCurrent, nameof(MotorRatedCurrent) },
            { MotorRatedTorque, nameof(MotorRatedTorque) }
        };
        
        var duplicates = addresses.GroupBy(x => x.Key)
            .Where(g => g.Count() > 1)
            .ToList();
        
        if (duplicates.Any())
        {
            var errors = duplicates.Select(g => 
                $"Address 0x{g.Key:X4} is used by: {string.Join(", ", g.Select(x => x.Value))}")
                .ToList();
            return ValidationResult.Failure(errors);
        }
        
        return ValidationResult.Success();
    }
    
    /// <summary>
    /// Get object address by name
    /// </summary>
    public ushort? GetAddress(string objectName)
    {
        var property = GetType().GetProperty(objectName);
        return property?.GetValue(this) as ushort?;
    }
    
    /// <summary>
    /// Set object address by name
    /// </summary>
    public bool SetAddress(string objectName, ushort address)
    {
        var property = GetType().GetProperty(objectName);
        if (property?.PropertyType == typeof(ushort))
        {
            property.SetValue(this, address);
            return true;
        }
        return false;
    }
    
    /// <summary>
    /// Get all object addresses as dictionary
    /// </summary>
    public Dictionary<string, ushort> GetAllAddresses()
    {
        return GetType().GetProperties()
            .Where(p => p.PropertyType == typeof(ushort))
            .ToDictionary(p => p.Name, p => (ushort)p.GetValue(this)!);
    }
}