前言

Qt 運(yùn)行環(huán)境 Desktop_Qt_5_11_2_MSVC2015_64bit ，基于Ymodom通訊協(xié)議，開發(fā)客戶端實(shí)現(xiàn)與設(shè)備的UDP /TCP /串口通訊。在前期測試過程中，主要用了網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手、串口調(diào)試助手、Virtual Serial Port Driver虛擬串口。

對(duì)Ymodom的了解過程中，主要學(xué)習(xí)了博文Ymodem協(xié)議詳解 、【嵌入式——QT】QT集成Ymodem協(xié)議使用UDP進(jìn)行傳輸、qt隨手記——ymodem協(xié)議使用，里面對(duì)協(xié)議的規(guī)則進(jìn)行了詳細(xì)的講述，方便理解Ymodom 是什么。

在沒有設(shè)備的情況下，用虛擬設(shè)備進(jìn)行測試，發(fā)一個(gè)文件對(duì)應(yīng)的指令如下：

43     ( C)
--
06   ( Ack)
43     ( C)
......
06   ( Ack)
----
04    (收 Eot)
15 （ NAK）
04    (收 Eot)
06   ( Ack)
43     ( C)
--
06   ( Ack)

Ymodom實(shí)現(xiàn)

該協(xié)議包括起始幀、數(shù)據(jù)幀、結(jié)束幀，狀態(tài)變量流轉(zhuǎn)的方向如下：

YmodemFileTransmit.h
status ： StatusEstablish->StatusTransmit ->StatusFinishymodem.h
stage:  StageNone-> StageEstablishing -> StageEstablished -> StageTransmitting->StageFinishing->StageFinished ->StageNone
code:  CodeNone

里面數(shù)據(jù)幀要注意，傳1024或128規(guī)則如下：

• 數(shù)據(jù)大于128，則按1024傳；
• 數(shù)據(jù)小于128，則按128傳。

關(guān)于數(shù)據(jù)填充，看網(wǎng)上說是，以0x1A填充，但實(shí)際測試發(fā)現(xiàn)，是按照00填充的。

整個(gè)指令流程如下：

• 接收方先發(fā) 43（C）
• 發(fā)送方發(fā) 文件名+文件大小
• 接收方發(fā) 06（Ack）
• 接收方發(fā) 43（C）
• 發(fā)送方開始一包包數(shù)據(jù)的發(fā)送，每發(fā)一包得等接收方回復(fù) 06(Ack)后再開始下一包
• 當(dāng)發(fā)完最后一包數(shù)據(jù)后，發(fā)送方發(fā) 04 (Eot)
• 接收方發(fā) 15（ NAK）
• 發(fā)送方再發(fā) 04 (Eot)
• 接收方發(fā) 06 ( Ack)
• 接收方發(fā) 43（C），開始下一個(gè)文件傳輸
• 如果不在發(fā)文件，則發(fā)送方發(fā)一包00數(shù)據(jù)
• 接收方發(fā) 06（Ack），結(jié)束傳輸。

在傳輸中，使用的指令主要如下：

        CodeNone = 0x00,CodeSoh  = 0x01, //128字節(jié)數(shù)據(jù)包；CodeStx  = 0x02, //1024字節(jié)數(shù)據(jù)包；CodeEot  = 0x04, //文件傳輸結(jié)束指令；CodeAck  = 0x06, //接收正確指令；CodeNak  = 0x15, //重傳當(dāng)前數(shù)據(jù)包請(qǐng)求指令；CodeCan  = 0x18, //取消傳輸指令，連續(xù)發(fā)送5個(gè)該命令，終止傳輸；CodeC    = 0x43, //請(qǐng)求數(shù)據(jù)包CodeA1   = 0x41,CodeA2   = 0x61

QT實(shí)現(xiàn)

主要用得是Ymodem的開源庫函數(shù)，然后對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)。

開源庫的二次開發(fā)-1

里面最主要的一個(gè)變更是，在傳輸完成進(jìn)行二次回復(fù)確定時(shí)，接收方會(huì)發(fā)一個(gè)Ack過來，此時(shí)會(huì)調(diào)用transmitStageFinishing()，不難發(fā)現(xiàn)里面并沒有關(guān)于Ack 的處理，此時(shí)會(huì)調(diào)用default: 處理：

如果一直沒有發(fā)C指令，會(huì)不斷累加定時(shí)器調(diào)用次數(shù)，由于設(shè)置一次定時(shí)器10ms，間隔5s后會(huì)重發(fā)04 (Eot)指令；如果超過設(shè)置的最大響應(yīng)時(shí)間25s，會(huì)寫取消傳輸指令。當(dāng)然正常是不會(huì)有問題的，但是在測試時(shí)候，由于輸入需要時(shí)間，時(shí)而會(huì)出現(xiàn)重發(fā)的情況，而且要注意這里的5s，是從第二次發(fā)完 EOT 后開始計(jì)算的。因此，對(duì)transmitStageFinishing() 增加Ack 處理 ：

case CodeAck://sht-240813 add :避免發(fā)完ACK后C回復(fù)不及時(shí)，導(dǎo)致多發(fā)EOT指令{timeCount  = 0;errorCount = 0;dataCount  = 0;break;}

開源庫的二次開發(fā)-2

第二個(gè)最大變更是，關(guān)于讀取回復(fù)指令的長度設(shè)置，在部分的設(shè)備中，會(huì)存在回復(fù)指令加 0D 0A 的情況，用于分隔指令，因?yàn)榻邮辗交貜?fù)指令中存在連續(xù)發(fā)2個(gè)指令的情況，如果有了0D 0A 的加入，可以直接 以 06 0D 0A 43 0D 0A 方式發(fā)指令，當(dāng)然也可以不用 0D 0A ，單純只是用 06 43 或者間隔一下時(shí)間分別發(fā)，都可以。

既然出現(xiàn)了加 0D 0A 情況，那就要對(duì)讀取進(jìn)行二次處理，在receivePacket() 中將read(&(rxBuffer[0]), 1)修改為read(&(rxBuffer[0]), 3)。

串口方式實(shí)現(xiàn)

最主要的就是串口收發(fā)一定要寫好，Ymodom 部分主要就是進(jìn)行虛函數(shù)復(fù)寫就行。

QT += serialport

#include <QSerialPort>
QSerialPort * serialPort;

    if (serialPort->open(QSerialPort::ReadWrite) == true){//成功打開串口return true;}else{//串口打開失敗return false;}

//讀寫指定長度len,存入buff
uint32_t YmodemFileTransmitSerial::read(uint8_t* buff, uint32_t len)
{return serialPort->read((char*)buff, len);
}uint32_t YmodemFileTransmitSerial::write(uint8_t* buff, uint32_t len)
{return serialPort->write((char*)buff, len);
}

TCP方式實(shí)現(xiàn)

QT       +=network

#include <QTcpSocket>
QTcpSocket * tcpClient;

這里一定要注意，平常會(huì)有信號(hào)觸發(fā)的方式進(jìn)行連接成功的判斷，但為了減少跳轉(zhuǎn)，以及代碼邏輯的統(tǒng)一，這邊采用了waitForConnected去進(jìn)行連接成功與否的判斷，設(shè)置的30000為等待連接時(shí)間，超過了則返回false。

tcpClient->connectToHost(targetAddr,serverPort);if(tcpClient->waitForConnected(30000)){//連接成功return true;}else{return false;}

這里也一定要注意，平常進(jìn)行數(shù)據(jù)接收我們一般也是采用信號(hào)觸發(fā)的方式，但這邊不是，用得read和write，傳參分別是存儲(chǔ)信息的地址和讀取長度，返回實(shí)際讀取長度。當(dāng)發(fā)來一共10個(gè)字節(jié)，然后讀了3個(gè)，后面7個(gè)字節(jié)會(huì)緩存，可以下次讀，因此針對(duì)開源庫的二次開發(fā)-2主要就是影響這里，加了0D 0A，在讀1字節(jié)，就會(huì)有問題。

//-----------虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)，讀取內(nèi)容----
uint32_t YmodemFileTransmitTcp::read(uint8_t *buff, uint32_t len)
{QByteArray array = tcpClient->read(len);uint32_t lenArray = array.size();uint32_t lenBuff  = len;uint32_t length = qMin(lenArray, lenBuff);memcpy(buff, array, length);return length;
}
//-----------虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)，寫內(nèi)容----
uint32_t YmodemFileTransmitTcp::write(uint8_t *buff, uint32_t len)
{int ret = tcpClient->write((char*)buff, len);return ret;
}

UDP方式實(shí)現(xiàn)

QT       +=network

#include <QUdpSocket>
QUdpSocket* udpClient;

UDP也是一樣的情況，由于不連接通訊，倒是不用增加連接步驟，但是接收信息不用常用的信號(hào)觸發(fā)實(shí)現(xiàn)，也是直接用read和write，其目的其實(shí)都是為了方便代碼編寫，更好使用Ymodom 庫，確保三種方式邏輯編寫規(guī)則統(tǒng)一。

//-----------虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)，讀取內(nèi)容----
uint32_t YmodemFileTransmit::read(uint8_t* buff, uint32_t len)
{QNetworkDatagram datagram =udpClient->receiveDatagram(len);QByteArray array = datagram.data();uint32_t lenArray = array.size();uint32_t lenBuff  = len;uint32_t length = qMin(lenArray, lenBuff);memcpy(buff, array, length);return length;
}
//-----------虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)，寫內(nèi)容----
uint32_t YmodemFileTransmit::write(uint8_t* buff, uint32_t len)
{QHostAddress targetAddr(serverIp);int ret = udpClient->writeDatagram((char*)buff, len, targetAddr, serverPort);return ret;
}

補(bǔ)充：文件讀取

在開發(fā)中，需要涉及到文件的讀取，為了方便后續(xù)的復(fù)用，這邊也做一個(gè)整理

• 找文件，存文件路徑

#include <QFileDialog>
#include <QMessageBox>void BootLoader::on_pushButtonBrowse_clicked()
{QString curPath = QDir::currentPath();ui->lineEditFilePath->setText(QFileDialog::getOpenFileName(this, u8"打開文件", curPath, u8"任意文件 (*.*)"));
}

• 讀文件

#include <QFile>
QFile*       file;

YmodemFileTransmit::YmodemFileTransmit(QObject* parent) :QObject(parent),file(new QFile)
{
}
//-------------設(shè)置讀取文件名--------
void YmodemFileTransmit::setFileName(const QString& name)
{file->setFileName(name);
}

//獲取文件名 +文件大小
if(file->open(QFile::ReadOnly) == true) {QFileInfo fileInfo(*file);fileSize  = fileInfo.size();fileCount = 0;//將文件名fileInfo.fileName().toLocal8Bit().data()存buffstrcpy((char*)buff, fileInfo.fileName().toLocal8Bit().data());//將文件大小QByteArray::number(fileInfo.size()).data())存buffstrcpy((char*)buff + fileInfo.fileName().toLocal8Bit().size() + 1, QByteArray::number(fileInfo.size()).data());} 

//讀YMODEM_PACKET_1K_SIZE最大長度的內(nèi)容存buff，返回讀取的實(shí)際長度。
//而且只要沒有file->close();，file->read 會(huì)移動(dòng)文件游標(biāo)，讀完一次后面接著讀fileCount += file->read((char*)buff, YMODEM_PACKET_1K_SIZE);

補(bǔ)充：QT 封裝成EXE

可以查看大神的博文【QT中如何生成導(dǎo)出.exe可執(zhí)行文件并打包給其他人使用】，里面講得很清晰。