Add architecture/data-model/protocol reference docs
Human-facing reference documentation, split from AGENTS.md's agent-facing domain rules and bug history (which stays there, not duplicated here): - docs/architecture.md: layer diagram, module responsibilities, config storage location, the three GUI modes, and the port-exclusivity / multi-process caveats around concurrent access - docs/data-model.md: the combined and legacy JSON formats, the binary SDeviceConfig/SDeviceProfile/SMacroTable NVM layout byte-for-byte, action types, LED fields, macro-slot conventions, button grid geometry - docs/protocol.md: the 8-byte serial packet format, command/event tables, the read/write/status-poll flows, connection lifecycle, and error states README.md now links to all three from a new "Dokumentation" section, and AGENTS.md's outdated "docs/ tree isn't warranted yet" note is removed now that it exists on explicit user request.
This commit is contained in:
parent
7d40fdaa60
commit
83429363c1
5 changed files with 550 additions and 11 deletions
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AGENTS.md
19
AGENTS.md
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@ -242,8 +242,6 @@ selbst vorgegeben (`SAction.data`), dort beibehalten statt umzubenennen.
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## Deferred Work
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## Deferred Work
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- Volle `docs/`-Baumstruktur (siehe Dokumentation und Verifikation unten —
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Projektgröße rechtfertigt das aktuell nicht, kein DB-/API-Dienst)
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- Board-seitiges Umschalten des aktiven Profils per Button in der GUI —
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- Board-seitiges Umschalten des aktiven Profils per Button in der GUI —
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explizit vom User abgelehnt ("lass uns weg"), Live-Sync bleibt read-only
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explizit vom User abgelehnt ("lass uns weg"), Live-Sync bleibt read-only
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- Profilnamen aufs Board schreiben — technisch unmöglich (kein Platz im
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- Profilnamen aufs Board schreiben — technisch unmöglich (kein Platz im
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@ -262,13 +260,16 @@ Nicht an diesen Punkten arbeiten, ohne dass der User es explizit anfragt.
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- `README.md` ist der Einstiegspunkt (Installation, Nutzung, Architektur-
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- `README.md` ist der Einstiegspunkt (Installation, Nutzung, Architektur-
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Überblick).
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Überblick).
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- `AGENTS.md` (diese Datei) ist die agentenseitige Quelle der Wahrheit für
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- `AGENTS.md` (diese Datei) ist die agentenseitige Quelle der Wahrheit für
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Domänenregeln und Architekturgrenzen — jede Session aktualisieren, die
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Domänenregeln, Architekturgrenzen und Bug-Historie — jede Session
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daran etwas ändert oder etwas Wichtiges lernt.
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aktualisieren, die daran etwas ändert oder etwas Wichtiges lernt.
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- Größeneinschätzung nach Projekt-Dokumentationsstandard: kleines/mittleres
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- `docs/` (seit 2026-08-14, auf expliziten User-Wunsch) enthält die
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Tool ohne eigene Datenbank und ohne persistenten API-Dienst (der
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menschenlesbare Referenzdoku: `architecture.md` (Schichten, Prozess-/
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Browser-Server ist ein einfacher lokaler Lese-Viewer, kein
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Nebenläufigkeitsmodell, Config-Speicherort), `data-model.md` (JSON-
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Mehrbenutzer-Backend) → `README.md` + `AGENTS.md` sind Pflicht und
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Formate, binäres NVM-Layout, Geometrie, Enums), `protocol.md`
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vorhanden, ein voller `docs/`-Baum ist nicht angemessen.
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(Serial-Wire-Protokoll). Bug-Historie/Domänenregeln bleiben bewusst nur
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in `AGENTS.md`, nicht dupliziert in `docs/`. Bei Änderungen am
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Binärformat/Protokoll/Datenmodell `docs/data-model.md` bzw.
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`docs/protocol.md` mitpflegen.
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Prüfungen vor einem Commit an Binärformat/Protokoll:
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Prüfungen vor einem Commit an Binärformat/Protokoll:
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```bash
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```bash
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README.md
16
README.md
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@ -156,10 +156,22 @@ rechts im Fenster, oder direkt in `versapad_mcp_server.py`.
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werden; `--onedir` (statt `--onefile`) verringert das Risiko, verhindert
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werden; `--onedir` (statt `--onefile`) verringert das Risiko, verhindert
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es aber nicht
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es aber nicht
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## Dokumentation
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Ausführlichere technische Doku im [`docs/`](docs/)-Ordner:
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- [`docs/architecture.md`](docs/architecture.md) — Schichtenmodell,
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Prozessmodell, Modi, Config-Speicherort, Nebenläufigkeit
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- [`docs/data-model.md`](docs/data-model.md) — JSON-Formate (kombiniert +
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Legacy), binäres NVM-Layout, Geometrie, Enums
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- [`docs/protocol.md`](docs/protocol.md) — Serial-Wire-Protokoll (Befehle,
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Events, Paketformat, CRC16)
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## Weiterentwicklung
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## Weiterentwicklung
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Tiefere technische Notizen (Protokoll-Details, bekannte Stolpersteine beim
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Agentenseitige Notizen (Domänenregeln, bekannte Bugs und ihre Fixes,
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Bauen, Design-Entscheidungen) stehen in [`AGENTS.md`](AGENTS.md).
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Implementierungsdisziplin, Design-Entscheidungen) stehen in
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[`AGENTS.md`](AGENTS.md).
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## Lizenz / Herkunft
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## Lizenz / Herkunft
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185
docs/architecture.md
Normal file
185
docs/architecture.md
Normal file
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@ -0,0 +1,185 @@
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# Architektur
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Überblick über die Schichten, Prozesse und Datenflüsse von VersaPad Viewer.
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Für Domänenregeln, bekannte Bugs und Implementierungsdisziplin siehe
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[`AGENTS.md`](../AGENTS.md); für Installation/Nutzung siehe
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[`README.md`](../README.md). Für die genauen Datenformate siehe
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[`data-model.md`](data-model.md), für das Serial-Wire-Protokoll
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[`protocol.md`](protocol.md).
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## Ziel und Kontext
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VersaPad Viewer ist ein eigenständiges Python-Tool für das VersaPad-Makropad
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(4×5-Button-Grid + 4 Encoder, SAMD21-Firmware). Es ergänzt die offizielle
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VersaGUI (C#/.NET) um eine schlankere, plattformunabhängigere Alternative
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zum Anzeigen, Live-Synchronisieren und Neuprogrammieren der Belegung, plus
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einen MCP-Server, der dieselbe Programmierung KI-gesteuert per Tool-Aufruf
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erlaubt. Beide GUIs (die offizielle VersaGUI und dieses Tool) konkurrieren
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um denselben exklusiven USB-CDC-Port — siehe „Nebenläufigkeit" unten.
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## Schichtenmodell
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```
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Frontends │
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│ ┌────────────┐ ┌──────────────────┐ ┌────────────────────┐ │
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│ │ server.py │ │ desktop_viewer.py │ │ versapad_mcp_ │ │
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│ │ (Browser, │ │ (Tkinter, Tray, │ │ server.py │ │
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│ │ read-only)│ │ Live-Sync, Edit) │ │ (KI-Tool-Aufrufe) │ │
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│ └─────┬──────┘ └────────┬──────────┘ └─────────┬──────────┘ │
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│ │ │ │ │
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│ └───────────┬───────┴──────────────┬───────────┘ │
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│ ▼ ▼ │
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│ versapad_combined.py versapad_data.py │
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│ (Ein-Datei-Format, (Decoding fürs Anzeigen, │
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│ Board-Sync, Auto- Legacy-Einzel-JSONs) │
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│ Create) │
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│ │ │
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│ ▼ │
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│ versapad_protocol.py (pack/unpack, CRC16) │
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│ │ │
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│ ▼ │
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│ versapad_serial.py (VersaPadLink, 8-Byte-Pakete) │
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│ │ │
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└─────────────────────┼──────────────────────────────────────────────┘
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▼
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VersaPad-Board (USB-CDC, VID:PID 239A:0042)
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```
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`action_dialog.py` ist ein UI-Hilfsmodul von `desktop_viewer.py`
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(Bearbeiten-Dialoge für den Programmiermodus) und taucht oben nicht separat
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auf.
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### Read-only-Schicht
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- **`versapad_data.py`** — decodiert JSON-Rohdaten (Keycodes, Consumer-IDs,
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Modifier-Bits) zu lesbarem Text, kennt die Grid-Geometrie
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(`index = spalte*5 + reihe`). Liest wahlweise:
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- die klassischen `versapad_config1/2/3.json` (`CONFIG_PATHS`) — Export
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der offiziellen VersaGUI, kein von diesem Tool geschriebenes Format;
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- oder (über `versapad_combined.py`) die kombinierte Datei.
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- `app_dir()` liefert das Basisverzeichnis für die eigene Config, siehe
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„Config-Speicherort" unten.
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- **`server.py`** — generiert bei jedem HTTP-Request frisch HTML aus dem
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aktuellen Zustand (`vcomb.load_or_fetch()`), Auto-Reload alle 4s per
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`<meta http-equiv="refresh">`. Rein lesend, kein eigener Zustand zwischen
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Requests, daher nie „veraltet" im Sinne von In-Memory-Staleness.
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### Binär-/Serial-Schicht
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- **`versapad_protocol.py`** — pack/unpack für `SDeviceConfig` (740B, alle
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3 Profile) und `SMacroTable` (512B, 32 Slots), plus CRC16. 1:1 aus den
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Firmware-Structs übernommen, siehe [`data-model.md`](data-model.md).
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- **`versapad_serial.py`** — `VersaPadLink`: öffnet bei Bedarf den COM-Port
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(per VID/PID-Erkennung), spricht das 8-Byte-Paket-Protokoll, siehe
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[`protocol.md`](protocol.md). **Schließt die Verbindung nicht von selbst**
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nach einem Befehl — Aufrufer müssen das selbst tun, wenn sie den Port
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nicht dauerhaft blockieren wollen (siehe „Nebenläufigkeit" unten).
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- **`versapad_combined.py`** — das Ein-Datei-Format: alle 3 Profile +
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Makro-Tabelle + lokale Profilnamen in einer JSON
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(`versapad_config_all.json`). Bindeglied zwischen den JSON-Strukturen und
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den Binärblobs aus `versapad_protocol.py`. Zentrale Funktionen:
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- `load_or_fetch()` — bevorzugt die lokale Datei, baut sie bei Bedarf
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automatisch neu auf (erst Board-Versuch, sonst leere Default-Config).
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- `save_file()`/`load_file()` — reines Lesen/Schreiben der JSON.
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- `fetch_from_board()`/`to_binary()` — Konvertierung zu/von den
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Binärblobs für Board-Lese-/Schreibvorgänge.
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- `read_profile_names()` — liest nur die Profilnamen, ohne Board-Zugriff
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(für Tab-Beschriftungen im Nur-Lese-Modus).
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### UI
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- **`desktop_viewer.py`** — Tkinter-Fenster mit drei unabhängig
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umschaltbaren Modi (siehe „Modi" unten), Tray-Icon, Info-Dialog mit
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MCP-Doku.
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- **`action_dialog.py`** — modale Bearbeiten-Dialoge (`ActionEditDialog`,
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`MacroStepsDialog`) für den Programmiermodus.
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### MCP-Server
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- **`versapad_mcp_server.py`** — registriert als projektgebundener
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MCP-Server "versapad" (`.mcp.json`) oder wahlweise user-scope
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(`claude mcp add -s user versapad -- <python> versapad_mcp_server.py`).
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Hält einen eigenen In-Memory-Zustand (`_state["combined"]`,
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unabhängig von jeder laufenden GUI), der explizit per `save_local()` /
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`load_local()` mit der Datei bzw. `load_from_board()` / `write_to_board()`
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mit dem Board synchronisiert wird. Board-Serial-Tools schließen die
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Verbindung nach jedem Aufruf wieder (siehe unten).
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## Config-Speicherort
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`versapad_data.app_dir()` bestimmt das Basisverzeichnis für die eigene
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Config-Datei (`versapad_combined.DEFAULT_PATH` =
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`app_dir()/versapad_config_all.json`):
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- **Gebaute `.exe`** (PyInstaller `--onedir`): `sys.executable`s Ordner —
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die Config liegt also neben `VersaPadViewer.exe`, in welchem
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Installationsverzeichnis sie auch liegt.
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- **Start aus dem Quellcode** (`py desktop_viewer.py`, `py server.py`,
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`py versapad_mcp_server.py`): der Projektordner (`__file__`-Verzeichnis).
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Fehlt die Datei, legt `load_or_fetch()` sie automatisch an — zuerst per
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Serial-Versuch vom Board (das ist die eigentliche Quelle der Wahrheit, die
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Datei nur ein Lesecache dafür), sonst als leere Default-Config
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(`default_combined()`). Das Tool ist damit auch ganz ohne vorhandene
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Config oder angeschlossenes Board sofort benutzbar.
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Die klassischen `versapad_config1/2/3.json` (`versapad_data.CONFIG_PATHS`)
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bleiben bewusst getrennt hartkodiert auf `~\OneDrive\Desktop` — das ist
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optionale Lese-Interop mit einem JSON-Export der offiziellen VersaGUI,
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kein von diesem Tool selbst gepflegtes Format, und daher nicht Teil der
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„portablen Installation".
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## Modi in `desktop_viewer.py`
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Drei Checkboxen, unabhängig voneinander:
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| Modus | Zweck | Zustand |
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|---|---|---|
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| Nur-Lesen (Default) | Zeigt das aktuelle Profil an | Liest bei jedem Poll (alle 1,5s) frisch über `_current_profile_view()` → `vcomb.load_or_fetch()`. Kein eigener In-Memory-Snapshot, daher nie veraltet. |
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| Live-Sync | Fragt per Serial das aktuell aktive Profil ab, schaltet die Ansicht mit | Hintergrund-Thread pollt `read_active_profile()`, hält dafür den COM-Port dauerhaft offen, solange die Checkbox an ist. Schließt sich mit VersaGUI/Programmiermodus/MCP-Board-Zugriff gegenseitig aus (exklusiver Port). |
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| Programmiermodus | Zellen anklicken zum Bearbeiten | Lädt `self.combined` **einmalig pro Prozesslauf** beim ersten Aktivieren (bevorzugt `DEFAULT_PATH`, sonst `default_combined()`). Jede Bearbeitung speichert sofort automatisch (`_autosave_combined()`). **Achtung:** Da der Snapshot nur einmal geladen wird, sieht der Programmiermodus externe Änderungen (z.B. per MCP) erst nach einem Neustart der exe oder einem expliziten „Datei laden…“. |
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Tk-Aufrufe passieren nie direkt aus dem Serial- oder Tray-Hintergrundthread
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— Ergebnisse landen in einer `queue.Queue`, der Main-Thread holt sie per
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`after()`-Polling ab (Absturzrisiko bei Cross-Thread-Tk-Zugriff, siehe
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`AGENTS.md`).
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## Nebenläufigkeit / Prozessmodell
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Der USB-CDC-Port ist **exklusiv** — nur eine Verbindung gleichzeitig. Drei
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potenzielle Halter existieren parallel und wissen nichts voneinander:
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1. Die offizielle VersaGUI (C#/.NET), läuft dauerhaft als Tray-App.
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2. `desktop_viewer.py`, wenn Live-Sync an ist (hält den Port dauerhaft) oder
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während eines Board-Lese-/Schreibvorgangs im Programmiermodus (hält ihn
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nur kurz).
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3. `versapad_mcp_server.py`, während eines Board-Tool-Aufrufs — schließt
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die Verbindung danach explizit wieder (`finally: _link.close()` in
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`get_board_status()`, `load_from_board()`, `write_to_board()`), damit ein
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einzelner MCP-Aufruf nicht dauerhaft blockiert, was Live-Sync/VersaGUI
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sonst mit „busy“ aussperren würde.
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**Mehrere MCP-Server-Prozesse:** Je nach Host-Umgebung können mehrere
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unabhängige `versapad_mcp_server.py`-Prozesse gleichzeitig laufen (z.B.
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durch wiederholte Tool-Ladevorgänge/Reconnects), jeder mit eigenem,
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nicht geteiltem In-Memory-Zustand. Ein `write_to_board()`-Aufruf kann daher
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auf einem anderen Prozess landen als vorherige `set_*`-Aufrufe und einen
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veralteten/leeren Zustand schreiben, obwohl die Antwort `{"ok": true}`
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meldet. Empfohlenes Muster: vor `write_to_board()` immer `load_local()`
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aufrufen (liest die Datei prozessunabhängig frisch von der Platte) und
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nach dem Schreiben mit `load_from_board()` + `get_profile()` gegenlesen,
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statt dem ACK allein zu vertrauen. Details siehe „Bug beobachtet
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2026-08-14“ in `AGENTS.md`.
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## Build/Deploy
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`build_and_deploy.ps1` installiert `requirements.txt` selbst
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(`pip install -r`), baut mit PyInstaller (`--onedir --windowed`, nur
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`desktop_viewer.py` wird gebündelt) und kopiert das Ergebnis nach
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`dist\VersaPadViewer\` im Projektordner. `--onedir` statt `--onefile`, um
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AV-Fehlalarme zu verringern. Läuft komplett in try/catch mit
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Exit-Code-Prüfung und pausiert am Ende (Erfolg wie Fehler) auf
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Tastendruck, außer bei `-NoPause`. Muss lokal laufen, nicht auf einem
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Netzlaufwerk (Pfadlängen-/DLL-Ladeprobleme, siehe `AGENTS.md`). Details:
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[`README.md`](../README.md#als-eigenständige-exe-windows).
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205
docs/data-model.md
Normal file
205
docs/data-model.md
Normal file
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@ -0,0 +1,205 @@
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# Datenmodell
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Alle Formate, die VersaPad Viewer liest/schreibt: die JSON-Repräsentationen
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und das binäre NVM-Layout des Boards. Das binäre Layout ist 1:1 aus den
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VersaMCU-Firmware-Quellen übernommen und gegen ein echtes Board validiert
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(Read → unpack → pack ist bytegenau identisch zum Original, inklusive
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CRC) — siehe `versapad_protocol.py` und die „Existing-Codebase-Regel“ in
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[`AGENTS.md`](../AGENTS.md), bevor hier etwas geändert wird.
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## Geometrie
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```
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index = spalte * 5 + reihe
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```
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4 Spalten (`GRID_COLS`), 5 Reihen (`GRID_ROWS`), Reihe 0 = oben, Reihe 4 =
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unten. Firmware-Reihenfolge, nicht neu herleiten. Damit ergeben sich die
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20 Button-Indizes so auf dem physischen Grid:
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| | Spalte 0 | Spalte 1 | Spalte 2 | Spalte 3 |
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|---|---|---|---|---|
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| Reihe 0 (oben) | 0 | 5 | 10 | 15 |
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| Reihe 1 | 1 | 6 | 11 | 16 |
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| Reihe 2 | 2 | 7 | 12 | 17 |
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| Reihe 3 | 3 | 8 | 13 | 18 |
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| Reihe 4 (unten) | 4 | 9 | 14 | 19 |
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## Action
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Eine `Action` beschreibt, was ein Button oder eine Encoder-Bewegung
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auslöst. Sowohl in JSON als auch binär ein `{type, data}`-Paar
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(binär: `SAction`, 3 Byte — 1 Byte Typ + 2 Byte `data`, little-endian).
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| `type` | Enum-Index | `data`-Bedeutung |
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|---|---|---|
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| `None` | 0 | ungenutzt (0) |
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| `HidKey` | 1 | `data = keycode \| (modifier << 8)` — Keycode HID Usage Page 0x07 im unteren Byte, Modifier-Bitmaske im oberen Byte |
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| `HidConsumer` | 2 | `data` = HID-Consumer-Usage-ID (Usage Page 0x0C), z.B. `0x00CD` = Play/Pause |
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| `HostCommand` | 3 | Enum-Wert existiert in der Firmware, wird von diesem Tool aktuell nicht gesetzt/editiert (kein `set_button_hostcommand`-Äquivalent) |
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| `Macro` | 4 | `data` = Makro-Slot-Index (0-31) |
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| `ProfileSwitch` | 5 | `data` = Ziel-Profil (0/1/2) oder `0xFFFF`/`0x00FF` = „nächstes Profil“ (Zyklus) |
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Modifier-Bitmaske (für `HidKey`, gilt **nicht** 1:1 für Makro-Schritte,
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siehe unten):
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| Bit | Modifier |
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|---|---|
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| `0x01` | Strg |
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| `0x02` | Shift |
|
||||||
|
| `0x04` | Alt |
|
||||||
|
| `0x08` | Win |
|
||||||
|
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## LED
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|
Pro MX-Button (nicht pro Encoder — Encoder haben keine eigene LED):
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| Feld | Typ | Bedeutung |
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|---|---|---|
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| `r`, `g`, `b` | uint8 (0-255) | Farbe |
|
||||||
|
| `brightness` | uint8 (0-255) | Helligkeit |
|
||||||
|
| `anim` | Enum-String (JSON) / Enum-Index (binär) | `Static`, `Blink`, `Pulse`, `FadeIn`, `FadeOut`, `ColorCycle`, `ColorFade` |
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||||||
|
| `period_ms` | uint16 (little-endian) | Animationsperiode in ms (Pulse braucht `>= 2`) |
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## Makro-Schritt
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Ein Makro-Schritt ist **kein** `Action` — Keycode und Modifier stehen in
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zwei getrennten Bytes (nicht in einem gepackten 16-Bit-`data`-Feld wie bei
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`HidKey`):
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| Feld | Typ | Bedeutung |
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|---|---|---|
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| `keycode` | uint8 | HID-Keycode. `0` beendet die Sequenz (Firmware-Konvention — keine Lücken vor dem letzten belegten Schritt lassen) |
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| `modifier` | uint8 | Bitmaske, aber **nur Strg/Shift/Alt** (kein Win — passend zu `ActionDialog.cs` im Original) |
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Eine Makro-Tabelle hat 32 Slots (`MACRO_SLOTS`) mit je bis zu 8 Schritten
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(`MACRO_MAX_STEPS`). Sie ist **eine einzige globale Tabelle**, nicht pro
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Profil — zwei Profile, die per `Macro`-Action denselben Slot referenzieren,
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spielen dieselben Schritte ab. Konvention für die Slot-Zuordnung (von den
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|
Tools/der GUI benutzt, nicht von der Firmware erzwungen):
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- Slot `0`–`19` = MX-Button-Index (Button `i` → Slot `i`)
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|
- Slot `20`–`31` = `20 + enc*3 + act_idx` (Encoder `enc`, `act_idx`:
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0=Druck/`sw`, 1=`cw`, 2=`ccw`)
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## JSON: kombiniertes Format (`versapad_config_all.json`)
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Das von diesem Tool selbst gepflegte Format (`versapad_combined.py`) — alle
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3 Profile + Makro-Tabelle + lokale Profilnamen in einer Datei. Passt zum
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Wire-Protokoll: `CONFIG_BEGIN/COMMIT` überträgt ohnehin immer den
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kompletten 740B-Block, nie nur ein Profil.
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```jsonc
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{
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||||||
|
"active_profile": 0,
|
||||||
|
"global_brightness": 255,
|
||||||
|
"enc_sensitivity": [1, 1, 1, 1],
|
||||||
|
"profile_names": ["Windows", "Fusion 360", "BricsCAD"],
|
||||||
|
"profiles": [
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"buttons": [
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"index": 0,
|
||||||
|
"action": { "type": "HidKey", "data": 30 },
|
||||||
|
"led": { "r": 80, "g": 40, "b": 0, "brightness": 255,
|
||||||
|
"anim": "Static", "period_ms": 4000 }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// ... 20 Buttons (index 0-19)
|
||||||
|
],
|
||||||
|
"encoders": [
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"index": 0,
|
||||||
|
"sw": { "type": "ProfileSwitch", "data": 65535 },
|
||||||
|
"cw": { "type": "None", "data": 0 },
|
||||||
|
"ccw": { "type": "None", "data": 0 }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// ... 4 Encoder (index 0-3)
|
||||||
|
]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// ... 3 Profile
|
||||||
|
],
|
||||||
|
"macros": [
|
||||||
|
[{ "keycode": 30, "modifier": 0 }, { "keycode": 39, "modifier": 0 }]
|
||||||
|
// ... 32 Slots, jeweils eine Liste mit 0-8 Schritten
|
||||||
|
]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
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|
Profilnamen (`profile_names`) sind **rein lokal** — die Firmware-Structs
|
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|
haben keinen Platz für einen String (Header exakt 32B, jedes Profil exakt
|
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|
236B, alles verplant), sie landen nie aufs Board, egal welcher
|
||||||
|
Schreibpfad benutzt wird.
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|
## JSON: Legacy-Einzeldatei-Format (`versapad_config1/2/3.json`)
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|
Kein von diesem Tool geschriebenes Format — optionaler Export der
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|
offiziellen VersaGUI, gelesen von `versapad_data.load_profile()`. Enthält
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|
nur ein einzelnes Profil, keine Makro-Schritte, keinen Profilnamen:
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||||||
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|
```jsonc
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|
{
|
||||||
|
"buttons": [ /* wie oben, 20 Eintraege */ ],
|
||||||
|
"encoders": [ /* wie oben, 4 Eintraege */ ]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
```
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||||||
|
|
||||||
|
## MCP-Tool-Grenzfläche (`set_macro`, `set_button_key`, …)
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|
Die MCP-Tools nehmen **menschenlesbare** Namen entgegen, keine Rohwerte —
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|
`versapad_data.py` übersetzt:
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```jsonc
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||||||
|
// set_button_key(profile=0, index=0, key="S", modifiers=["Strg"])
|
||||||
|
// set_macro(slot=7, steps=[{"key": "1", "modifiers": []}, {"key": "0", "modifiers": []}])
|
||||||
|
```
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||||||
|
|
||||||
|
`hid_key_code_for_name()` / `consumer_id_for_name()` / `modifier_bits_for_names()`
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|
übersetzen Namen → Rohwerte (werfen `ValueError` mit einer Liste gültiger
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||||||
|
Namen bei Tippfehlern). Zeichentasten-Labels sind eine US-Layout-Näherung
|
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|
(keine `GetKeyNameText()`-Auflösung wie im C#-Original).
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||||||
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|
||||||
|
## Binäres NVM-Layout
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|
### `SDeviceConfig` (740 Byte, `versapad_protocol.CONFIG_SIZE`)
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||||||
|
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|
| Offset | Größe | Feld |
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|---|---|---|
|
||||||
|
| 0 | 4B (uint32 LE) | Magic (`0x56503203`, `NVM_CONFIG_MAGIC`) |
|
||||||
|
| 4 | 1B | Version (`3`, `NVM_CONFIG_VERSION`) |
|
||||||
|
| 5 | 2B (uint16 LE) | CRC16 über Byte 7-739 |
|
||||||
|
| 7 | 1B | `active_profile` (0-2) |
|
||||||
|
| 8 | 1B | `global_brightness` (0-255) |
|
||||||
|
| 9 | 4B | `enc_sensitivity` (4× uint8, einer je Encoder) |
|
||||||
|
| 13 | 19B | reserviert/ungenutzt (Padding) |
|
||||||
|
| 32 | 236B | Profil 0 (`SDeviceProfile`) |
|
||||||
|
| 268 | 236B | Profil 1 |
|
||||||
|
| 504 | 236B | Profil 2 |
|
||||||
|
|
||||||
|
### `SDeviceProfile` (236 Byte)
|
||||||
|
|
||||||
|
| Offset (relativ) | Größe | Feld |
|
||||||
|
|---|---|---|
|
||||||
|
| 0 | 60B (20× 3B `SAction`) | MX-Button-Actions, Index 0-19 |
|
||||||
|
| 60 | 36B (4× 3× 3B `SAction`) | Encoder-Actions: je Encoder `sw`, `cw`, `ccw` |
|
||||||
|
| 96 | 20B | LED `r` je Button |
|
||||||
|
| 116 | 20B | LED `g` je Button |
|
||||||
|
| 136 | 20B | LED `b` je Button |
|
||||||
|
| 156 | 20B | LED `brightness` je Button |
|
||||||
|
| 176 | 20B | LED `anim` (Enum-Index) je Button |
|
||||||
|
| 196 | 40B (20× uint16 LE) | LED `period_ms` je Button |
|
||||||
|
|
||||||
|
Die LED-Felder liegen **spaltenweise** (struct-of-arrays: alle 20
|
||||||
|
`r`-Werte, dann alle 20 `g`-Werte, …), nicht verschachtelt pro Button —
|
||||||
|
`pack_profile()`/`unpack_profile()` bauen das entsprechend um.
|
||||||
|
|
||||||
|
### `SMacroTable` (512 Byte, `versapad_protocol.MACRO_SIZE`)
|
||||||
|
|
||||||
|
32 Slots × 8 Schritte × 2 Byte (`keycode`, `modifier`) = 512 Byte, flach
|
||||||
|
hintereinander: `offset = (slot_idx * 8 + step_idx) * 2`.
|
||||||
|
|
||||||
|
### CRC16
|
||||||
|
|
||||||
|
`crc16()` in `versapad_protocol.py`: CRC-CCITT, Polynom `0x1021`, Init
|
||||||
|
`0xFFFF`, MSB-first, kein XOR-Out — exakt `nvm_config_crc()` aus der
|
||||||
|
Firmware (`nvm_config.cpp`). Wird über Byte 7-739 der Config berechnet
|
||||||
|
(alles nach Magic/Version/CRC-Header selbst).
|
||||||
136
docs/protocol.md
Normal file
136
docs/protocol.md
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,136 @@
|
||||||
|
# Serial-Wire-Protokoll
|
||||||
|
|
||||||
|
Beschreibt, wie `versapad_serial.VersaPadLink` mit dem Board spricht. 1:1
|
||||||
|
aus `VersaGUI/src/Protocol.cs` und `VersaMCU/doc/07_serial_protocol.md`
|
||||||
|
übernommen (siehe „Existing-Codebase-Regel“ in
|
||||||
|
[`AGENTS.md`](../AGENTS.md) — bei Änderungen gegen die Firmware-/
|
||||||
|
C#-Quellen abgleichen, nicht aus dem Gedächtnis rekonstruieren). Für die
|
||||||
|
Bedeutung der übertragenen Bytes (Config/Makro-Layout) siehe
|
||||||
|
[`data-model.md`](data-model.md).
|
||||||
|
|
||||||
|
## Transport
|
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|
|
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|
- USB-CDC (virtueller COM-Port), 115200 Baud.
|
||||||
|
- Board-Erkennung über USB VID:PID `239A:0042` (`versapad_serial.find_port()`
|
||||||
|
durchsucht `serial.tools.list_ports.comports()`).
|
||||||
|
- Der Port ist **exklusiv** — siehe „Nebenläufigkeit“ in
|
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|
[`architecture.md`](architecture.md).
|
||||||
|
- Jedes Paket ist exakt **8 Byte**:
|
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|
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|
| Byte | Bedeutung |
|
||||||
|
|---|---|
|
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|
| `[0]` | Command-/Event-ID |
|
||||||
|
| `[1]` | je nach Befehl: Chunk-Index, Chunk-Anzahl, oder ungenutzt |
|
||||||
|
| `[2..7]` | Payload, 6 Byte (`PAYLOAD_SIZE`) |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Befehle (Host → Board)
|
||||||
|
|
||||||
|
| Konstante | Wert | Zweck |
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|
|---|---|---|
|
||||||
|
| `CMD_READ_STATUS` | `0x06` | Leichtgewichtiger Status-Poll (aktives Profil) |
|
||||||
|
| `CMD_CONFIG_BEGIN` | `0x10` | Start eines Config-Schreibvorgangs |
|
||||||
|
| `CMD_CONFIG_DATA` | `0x11` | Ein Config-Datenpaket |
|
||||||
|
| `CMD_CONFIG_COMMIT` | `0x12` | Config committen (NVM-Schreiben nach Validierung) |
|
||||||
|
| `CMD_CONFIG_READ` | `0x13` | Komplette Config vom Board anfordern |
|
||||||
|
| `CMD_MACRO_BEGIN` | `0x20` | Start eines Makro-Schreibvorgangs |
|
||||||
|
| `CMD_MACRO_DATA` | `0x21` | Ein Makro-Datenpaket |
|
||||||
|
| `CMD_MACRO_COMMIT` | `0x22` | Makros committen |
|
||||||
|
| `CMD_MACRO_READ` | `0x23` | Komplette Makro-Tabelle vom Board anfordern |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Events (Board → Host)
|
||||||
|
|
||||||
|
| Konstante | Wert | Zweck |
|
||||||
|
|---|---|---|
|
||||||
|
| `EVT_STATUS` | `0x86` | Antwort auf `CMD_READ_STATUS` |
|
||||||
|
| `EVT_CONFIG_ACK` | `0x90` | Config-Commit erfolgreich |
|
||||||
|
| `EVT_CONFIG_NACK` | `0x91` | Config-Commit abgelehnt (Validierung fehlgeschlagen) |
|
||||||
|
| `EVT_CONFIG_BEGIN` | `0x92` | Board beginnt, Config-Dump zu senden |
|
||||||
|
| `EVT_CONFIG_DATA` | `0x93` | Ein Config-Datenpaket (Antwort auf `CMD_CONFIG_READ`) |
|
||||||
|
| `EVT_CONFIG_END` | `0x94` | Config-Dump vollständig |
|
||||||
|
| `EVT_MACRO_ACK` | `0x95` | Makro-Commit erfolgreich |
|
||||||
|
| `EVT_MACRO_BEGIN` | `0x96` | Board beginnt, Makro-Dump zu senden |
|
||||||
|
| `EVT_MACRO_DATA` | `0x97` | Ein Makro-Datenpaket |
|
||||||
|
| `EVT_MACRO_END` | `0x98` | Makro-Dump vollständig |
|
||||||
|
| `EVT_MACRO_NACK` | `0x99` | Makro-Commit abgelehnt |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Ablauf: Lesen (`CONFIG_READ` / `MACRO_READ`)
|
||||||
|
|
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|
Genutzt von `read_full_config()` (740B, ⌈740/6⌉ = 124 Datenpakete) und
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||||||
|
`read_macros()` (512B, ⌈512/6⌉ = 86 Datenpakete). Deadline 3s.
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
Host → [CMD_CONFIG_READ, 0, 0,0,0,0,0,0]
|
||||||
|
Board → [EVT_CONFIG_BEGIN, ...]
|
||||||
|
Board → [EVT_CONFIG_DATA, chunk_idx=0, <=6B Payload]
|
||||||
|
Board → [EVT_CONFIG_DATA, chunk_idx=1, <=6B Payload]
|
||||||
|
... (124 Pakete insgesamt für Config, 86 für Makros)
|
||||||
|
Board → [EVT_CONFIG_END, ...]
|
||||||
|
```
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||||||
|
|
||||||
|
`chunk_idx` (Byte `[1]`) bestimmt den Ziel-Offset im Empfangspuffer:
|
||||||
|
`offset = chunk_idx * 6`. Kommt `EVT_END`, ohne dass zuvor `EVT_BEGIN`
|
||||||
|
gesehen wurde, gilt das als Timeout (unvollständige/verpasste Antwort).
|
||||||
|
|
||||||
|
## Ablauf: Schreiben (`CONFIG_BEGIN/DATA/COMMIT` bzw. `MACRO_*`)
|
||||||
|
|
||||||
|
Genutzt von `write_full_config()`/`write_macros()`. Deadline 5s. Anzahl
|
||||||
|
Chunks maximal 255 (ein Byte) — bei größeren Blobs schlägt der Aufruf mit
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|
`"too_large"` fehl, bevor überhaupt gesendet wird.
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||||||
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|
```
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||||||
|
Host → [CMD_CONFIG_BEGIN, chunk_count, 0,0,0,0,0,0]
|
||||||
|
Host → [CMD_CONFIG_DATA, 0, <=6B Payload (zero-padded)]
|
||||||
|
Host → [CMD_CONFIG_DATA, 1, <=6B Payload]
|
||||||
|
... (ein Paket je Chunk)
|
||||||
|
Host → [CMD_CONFIG_COMMIT, 0, 0,0,0,0,0,0]
|
||||||
|
Board → [EVT_CONFIG_ACK, ...] -- oder EVT_CONFIG_NACK bei fehlgeschlagener Validierung
|
||||||
|
```
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||||||
|
|
||||||
|
**Sicherheitsnetz:** Die Firmware prüft Magic/Version/CRC (Config) bzw.
|
||||||
|
Keycode-Bereich (Makros) **vor** jedem NVM-Schreiben und antwortet sonst
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||||||
|
nur mit NACK — ein fehlerhafter Schreibversuch kann das Board laut
|
||||||
|
Firmware-Design nicht in einen inkonsistenten Zustand bringen, siehe
|
||||||
|
`nvm_config_validate()` in den Firmware-Quellen.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Ablauf: Leichtgewichtiger Status-Poll (`READ_STATUS`)
|
||||||
|
|
||||||
|
Genutzt von `read_active_profile()` für kontinuierliches Live-Sync-Polling
|
||||||
|
(alle 1,5s). Deadline 1s.
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
Host → [CMD_READ_STATUS, 0, 0,0,0,0,0,0]
|
||||||
|
Board → [EVT_STATUS, active_profile (0-2), ...]
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Ein einzelnes Antwortpaket statt eines vollen `CONFIG_READ`-Dumps (124
|
||||||
|
Pakete) — Letzterer blockiert die Firmware in `poll_vendor()` lang genug,
|
||||||
|
dass laufende LED-Pulse-Animationen sichtbar stottern. Ältere Firmware
|
||||||
|
ohne `CMD_READ_STATUS` antwortet einfach gar nicht → sauberer Timeout,
|
||||||
|
kein Absturz (siehe `AGENTS.md`, Eintrag „4215323“ in der Historie).
|
||||||
|
|
||||||
|
## Verbindungsaufbau (`VersaPadLink._ensure_open()`)
|
||||||
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|
||||||
|
1. Board per VID/PID finden (`find_port()`).
|
||||||
|
2. `serial.Serial(port, 115200, timeout=0.5)` öffnen.
|
||||||
|
3. DTR auf `True` setzen, 0,2s warten (Board braucht kurz, bis es nach dem
|
||||||
|
Öffnen/DTR-Toggle wieder reagiert).
|
||||||
|
4. Input-Buffer leeren.
|
||||||
|
|
||||||
|
**Wichtig:** `VersaPadLink` schließt die Verbindung nicht automatisch nach
|
||||||
|
einem Befehl — nur bei `serial.SerialException` (Fehlerfall) oder
|
||||||
|
explizitem `.close()`-Aufruf. Aufrufer, die den exklusiven Port nicht
|
||||||
|
dauerhaft blockieren wollen, müssen selbst schließen (siehe
|
||||||
|
`versapad_mcp_server.py`, das nach jedem Board-Tool-Aufruf `_link.close()`
|
||||||
|
in einem `finally`-Block aufruft).
|
||||||
|
|
||||||
|
## Fehlerzustände (`VersaPadLink.last_error`)
|
||||||
|
|
||||||
|
| Wert | Bedeutung |
|
||||||
|
|---|---|
|
||||||
|
| `None` | kein Fehler |
|
||||||
|
| `"no_pyserial"` | Paket `pyserial` nicht installiert |
|
||||||
|
| `"not_found"` | kein Gerät mit passender VID/PID gefunden |
|
||||||
|
| `"busy"` | Port gefunden, aber Öffnen fehlgeschlagen (von woanders gehalten — VersaGUI, Live-Sync, ein anderer Prozess) |
|
||||||
|
| `"timeout"` | keine (gültige) Antwort innerhalb der Deadline |
|
||||||
|
| `"nack"` | Board hat den Commit explizit abgelehnt (Validierung fehlgeschlagen) |
|
||||||
|
| `"too_large"` | zu sendender Blob braucht mehr als 255 Chunks |
|
||||||
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