前言

Qt 運行環(huán)境 Desktop_Qt_5_11_2_MSVC2015_64bit ，基于Ymodom通訊協(xié)議，開發(fā)客戶端實現(xiàn)與設備的UDP /TCP /串口通訊。在前期測試過程中，主要用了網絡調試助手、串口調試助手、Virtual Serial Port Driver虛擬串口。

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

在沒有設備的情況下，用虛擬設備進行測試，發(fā)一個文件對應的指令如下：

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

Ymodom實現(xiàn)

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

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。

關于數(shù)據(jù)填充，看網上說是，以0x1A填充，但實際測試發(fā)現(xiàn)，是按照00填充的。

整個指令流程如下：

• 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 06(Ack)后再開始下一包
• 當發(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, //文件傳輸結束指令；CodeAck  = 0x06, //接收正確指令；CodeNak  = 0x15, //重傳當前數(shù)據(jù)包請求指令；CodeCan  = 0x18, //取消傳輸指令，連續(xù)發(fā)送5個該命令，終止傳輸；CodeC    = 0x43, //請求數(shù)據(jù)包CodeA1   = 0x41,CodeA2   = 0x61

QT實現(xiàn)

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

開源庫的二次開發(fā)-1

里面最主要的一個變更是，在傳輸完成進行二次回復確定時，接收方會發(fā)一個Ack過來，此時會調用transmitStageFinishing()，不難發(fā)現(xiàn)里面并沒有關于Ack 的處理，此時會調用default: 處理：

如果一直沒有發(fā)C指令，會不斷累加定時器調用次數(shù)，由于設置一次定時器10ms，間隔5s后會重發(fā)04 (Eot)指令；如果超過設置的最大響應時間25s，會寫取消傳輸指令。當然正常是不會有問題的，但是在測試時候，由于輸入需要時間，時而會出現(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 后開始計算的。因此，對transmitStageFinishing() 增加Ack 處理 ：

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

開源庫的二次開發(fā)-2

第二個最大變更是，關于讀取回復指令的長度設置，在部分的設備中，會存在回復指令加 0D 0A 的情況，用于分隔指令，因為接收方回復指令中存在連續(xù)發(fā)2個指令的情況，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，當然也可以不用 0D 0A ，單純只是用 06 43 或者間隔一下時間分別發(fā)，都可以。

既然出現(xiàn)了加 0D 0A 情況，那就要對讀取進行二次處理，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 部分主要就是進行虛函數(shù)復寫就行。

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方式實現(xiàn)

QT       +=network

#include <QTcpSocket>
QTcpSocket * tcpClient;

這里一定要注意，平常會有信號觸發(fā)的方式進行連接成功的判斷，但為了減少跳轉，以及代碼邏輯的統(tǒng)一，這邊采用了waitForConnected去進行連接成功與否的判斷，設置的30000為等待連接時間，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，平常進行數(shù)據(jù)接收我們一般也是采用信號觸發(fā)的方式，但這邊不是，用得read和write，傳參分別是存儲信息的地址和讀取長度，返回實際讀取長度。當發(fā)來一共10個字節(jié)，然后讀了3個，后面7個字節(jié)會緩存，可以下次讀，因此針對開源庫的二次開發(fā)-2主要就是影響這里，加了0D 0A，在讀1字節(jié)，就會有問題。

//-----------虛函數(shù)實現(xiàn)，讀取內容----
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)實現(xiàn)，寫內容----
uint32_t YmodemFileTransmitTcp::write(uint8_t *buff, uint32_t len)
{int ret = tcpClient->write((char*)buff, len);return ret;
}

UDP方式實現(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觸發(fā)實現(xiàn)，也是直接用read和write，其目的其實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)實現(xiàn)，讀取內容----
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)實現(xiàn)，寫內容----
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)的復用，這邊也做一個整理

• 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最大長度的內容存buff，返回讀取的實際長度。
//而且只要沒有file->close();，file->read 會移動文件游標，讀完一次后面接著讀fileCount += file->read((char*)buff, YMODEM_PACKET_1K_SIZE);

補充：QT 封裝成EXE

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