RDSS/core/encoder.py

#!/usr/bin/env python3
"""
64位整数字段编码器
"""

class BitFieldEncoder:
    """64位整数字段编码器（修改版：1表示点火，0表示未点火）"""
    
    def encode(self, timestamp: int, energies: list, event_end: bool = False) -> int:
        """
        编码探测器信号为64位整数
        
        修改：探测器掩码位 - 1表示点火，0表示未点火
        
        位域分配：
        bit63: 事件结束标志 (1: 结束, 0: 继续)
        bit62-45: 18位时间戳 (us)
        bit44-42: 3位探测器掩码 (1: 点火, 0: 未点火)
        bit41-28: 14位探测器1能量 (keV)
        bit27-14: 14位探测器2能量 (keV)
        bit13-0: 14位探测器3能量 (keV)
        """
        if len(energies) != 3:
            energies = energies + [0] * (3 - len(energies))
        
        # 1. 事件结束标志
        value = int(event_end) << 63
        
        # 2. 时间戳 (18 bits) - 检查溢出
        if timestamp > ((1 << 18) - 1):
            raise ValueError(f"时间戳溢出: {timestamp} > {((1 << 18) - 1)}")
        timestamp_int = int(timestamp) & ((1 << 18) - 1)
        value |= timestamp_int << 45
        
        # 3. 探测器掩码和能量
        # 修改：默认所有探测器都未点火（掩码位为0）
        detector_mask = 0b000  # 二进制000表示三个探测器都未点火
        
        for i in range(3):
            if energies[i] > 0:
                # 修改：该探测器点火，对应掩码位置1（1表示点火）
                # 掩码位顺序：bit44=det1, bit43=det2, bit42=det3
                detector_mask |= (1 << (2 - i))  # 设置对应位
                
                # 检查能量溢出
                if energies[i] > ((1 << 14) - 1):
                    raise ValueError(f"能量溢出: 探测器{i+1}能量{energies[i]} > {((1 << 14) - 1)}")
                
                # 编码能量 (14 bits)
                energy_int = int(round(energies[i])) & ((1 << 14) - 1)
                if i == 0:  # det1
                    value |= energy_int << 28
                elif i == 1:  # det2
                    value |= energy_int << 14
                else:  # det3
                    value |= energy_int
        
        # 设置探测器掩码（修改：1表示点火，0表示未点火）
        value |= detector_mask << 42
        
        return value
    
    def decode(self, encoded_value: int) -> dict:
        """
        解码64位整数
        
        修改：探测器掩码位 - 1表示点火，0表示未点火
        """
        result = {}
        
        # 1. 事件结束标志
        result['event_end'] = bool((encoded_value >> 63) & 1)
        
        # 2. 时间戳
        result['timestamp'] = (encoded_value >> 45) & ((1 << 18) - 1)
        
        # 3. 探测器掩码
        detector_mask = (encoded_value >> 42) & 0b111
        result['detector_mask'] = detector_mask
        
        # 修改：掩码位解释 - 1表示点火，0表示未点火
        mask_bits = [((detector_mask >> 2) & 1) == 1,  # det1: bit44=1表示点火
                     ((detector_mask >> 1) & 1) == 1,  # det2: bit43=1表示点火
                     (detector_mask & 1) == 1]         # det3: bit42=1表示点火
        
        # 4. 各探测器能量
        energies = []
        
        # 探测器1能量
        energy1 = (encoded_value >> 28) & ((1 << 14) - 1)
        energies.append(energy1 if mask_bits[0] else 0.0)  # mask_bits[0]=True表示点火
        
        # 探测器2能量
        energy2 = (encoded_value >> 14) & ((1 << 14) - 1)
        energies.append(energy2 if mask_bits[1] else 0.0)  # mask_bits[1]=True表示点火
        
        # 探测器3能量
        energy3 = encoded_value & ((1 << 14) - 1)
        energies.append(energy3 if mask_bits[2] else 0.0)  # mask_bits[2]=True表示点火
        
        result['energies'] = energies
        
        return result
    
    def set_event_end_flag(self, encoded_value: int) -> int:
        """
        设置事件结束标志
        
        参数:
            encoded_value: 编码后的64位整数
            
        返回:
            设置了事件结束标志的64位整数
        """
        # 设置bit63为1
        return encoded_value | (1 << 63)
    
    def to_binary_string(self, encoded_value: int) -> str:
        """转换为64位二进制字符串"""
        return format(encoded_value, '064b')
    
    def to_hex_string(self, encoded_value: int) -> str:
        """转换为16位十六进制字符串"""
        return format(encoded_value, '016x')