modbus-connect/function-codes/write-multiple-coils.js

Modbus RTU over Web Serial and Node.js SerialPort

// function-codes/write-multiple-coils.js

const FUNCTION_CODE = 0x0F;
const MIN_COILS = 1;
const MAX_COILS = 0x07B0; // 1968
const REQUEST_HEADER_SIZE = 6;
const RESPONSE_SIZE = 5;

/**
 * Строит PDU-запрос для записи множества катушек (Write Multiple Coils)
 * @param {number} startAddress - начальный адрес
 * @param {boolean[]} values - массив значений катушек (true/false)
 * @returns {Uint8Array}
 * @throws {RangeError} Если количество катушек вне допустимого диапазона
 */
function buildWriteMultipleCoilsRequest(startAddress, values) {
    const valueCount = values.length;
    
    // Быстрая проверка через побитовые операции
    if (!Array.isArray(values) || (valueCount | 0) !== valueCount || 
        valueCount < MIN_COILS || valueCount > MAX_COILS) {
        throw new RangeError(`Values must be an array of ${MIN_COILS} to ${MAX_COILS} booleans`);
    }

    const byteCount = Math.ceil(valueCount / 8);
    const buffer = new ArrayBuffer(REQUEST_HEADER_SIZE + byteCount);
    const view = new DataView(buffer);
    const pdu = new Uint8Array(buffer);

    // Записываем заголовок
    view.setUint8(0, FUNCTION_CODE);
    view.setUint16(1, startAddress, false);
    view.setUint16(3, valueCount, false);
    view.setUint8(5, byteCount);

    // Оптимизированная упаковка битов с предварительным вычислением границ
    for (let byteIndex = 0; byteIndex < byteCount; byteIndex++) {
        let byteValue = 0;
        const startBit = byteIndex * 8;
        const endBit = Math.min(startBit + 8, valueCount);
        
        for (let bitIndex = startBit; bitIndex < endBit; bitIndex++) {
            if (values[bitIndex]) {
                byteValue |= 1 << (bitIndex - startBit);
            }
        }
        pdu[REQUEST_HEADER_SIZE + byteIndex] = byteValue;
    }

    return pdu;
}

/**
 * Разбирает PDU-ответ на запись множества катушек
 * @param {Uint8Array} pdu
 * @returns {{ startAddress: number, quantity: number }}
 * @throws {TypeError} Если PDU не является Uint8Array
 * @throws {Error} Если PDU имеет неправильную длину или код функции
 */
function parseWriteMultipleCoilsResponse(pdu) {
    if (!(pdu instanceof Uint8Array)) {
        throw new TypeError('PDU must be Uint8Array');
    }

    const pduLength = pdu.length;
    if (pduLength !== RESPONSE_SIZE) {
        throw new Error(`Invalid PDU length: expected ${RESPONSE_SIZE} bytes, got ${pduLength}`);
    }

    if (pdu[0] !== FUNCTION_CODE) {
        throw new Error(`Invalid function code: expected 0x${FUNCTION_CODE.toString(16)}, got 0x${pdu[0].toString(16)}`);
    }

    // Используем оригинальный буфер без копирования
    const buffer = pdu.buffer || pdu;
    const byteOffset = pdu.byteOffset || 0;
    const view = new DataView(buffer, byteOffset, RESPONSE_SIZE);

    return {
        startAddress: view.getUint16(1, false),
        quantity: view.getUint16(3, false)
    };
}

module.exports = {
    buildWriteMultipleCoilsRequest,
    parseWriteMultipleCoilsResponse
};