自制應用層協議的編寫

近日編寫了一個手機的燈控系統：

因為添加了許多以前不具備的功能，并且為了數據傳輸更加穩定，格式更加規范，并且為了以后再進行同類項目的格式統一，本次特地根據計算機網絡,在已有的協議HipulseU基礎上進一步改造，自制了一套應用層的協議。

首先本套協議的格式定義如下：

協議格式：

SOI 7EH 起始位標志 1字節   ASCII:  7EH

VER 10H            1字節    ASCII: 31H,30H

ADR 01H            1字節    ASCII:30H,31H

CID1 命令 41H  運行控制命令

           42H 配置文件讀寫命令

           43H 時鐘控制命令

           44H 寫EEPROM命令

           45H 寫文件名

CID2 輔助命令       1字節

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           CID1=41H時 運行命令

                CID2:

                 10H：參數配置信息n條每條14字節HEX(28字節ASCII碼) 

                 13H：參數運行EEPROM中的配置信息開機缺省。

                 14H: 參數運行CID1=45H中指定的文件。

                 20H：停止命令

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           CID1=42H時 寫配置文件

                CID2:

                 00H:~FEH 寫配置文件

                 FFH：    寫配置文件,續寫配置文件結束

           CID1=43H：時鐘 

                CID2:

                 00H：寫時鐘命令格式： 年-月-日-星期-時-分-秒 (分別為兩個字節ASCII碼)

                 01H:讀時鐘命令格式： 年-月-日-星期-時-分-秒

                 02H:設置開機關機時間 

                      格式 開始：（年-月-日-參數-時-分-秒）

                            結束：（年-月-日-參數-時-分-秒） 

                      參數：兩字節ASCII碼                             

D7       D6       D5        D4        D3       D2        D1        D0

0         1         1         1          1        1         1          1  

    星期 日        六       五        四       三       二        一

1         0         0        0         0         0         0         0

年月日十分秒

1         1         1

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           CID1=44H時向EEPROM寫配置信息

                CID2:

                 00H：向EEPROM寫配置信息

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           CID1=45H：文件名  

                CID2:

                 00H:文件名（寫入或運行的文件名，1字節）

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           CID1=46H：預覽設置

                CID2: 

                 00H: 1倍

                 01H: 10倍

                 02H:100倍

                 03H:1000倍

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      LENGTH  2字節長度 先傳高字節再傳低字節

      其中：校驗碼：LCHKSUM=D15~D12 

            長度標示碼：LENID=D11~D0 表示INFO中傳送的ASCII碼字節數

            校驗碼計算：D11~D8+D7~D4+D3~D0，求和后模16余數取反加1

INFO數據格式

      COMMAND INFO

CHKSUM數據格式

    CHKSUM的計算是除SOI,EOI和CHKSUM外，其它字符按ASCII碼值累加求和，所得結果模65536余數取反加1

EOI 0DH 結束碼

響應信息

SOI 7EH 起始位標志 1字節   ASCII:  7EH

VER 10H            1字節    ASCII: 31H,30H

ADR 01H            1字節    ASCII:30H,31H

CID1 60H

CID2 RTN    

LENGTH 2字節長度 先傳高字節再傳低字節

      其中：校驗碼：LCHKSUM=D15~D12 

            長度標示碼：LENID=D11~D0 表示INFO中傳送的ASCII碼字節數

            校驗碼計算：D11~D8+D7~D4+D3~D0，求和后模16余數取反加1

INFO數據格式

      DATA INFO

CHKSUM數據格式

    CHKSUM的計算是除SOI,EOI和CHKSUM外，其它字符按ASCII碼值累加求和，所得結果模65536余數取反加1

EOI 0DH 結束碼

RTN:

00：正常

 01：VER錯

 02：CHKSUM錯

 03：LCHKSUM錯

 04: CID2無效

 05：命令格式錯

 06：無效命令

 E0：地址錯

 E1~EFH:其它錯誤

 12H：參數文件名 文件中存配置文件名每個配置文件名1字節（ASCII兩字節）

 11H：參數文件名  每個1字節（兩字節ASCII碼）

協議中的所有內容都是把一字節的內容，用兩字節的ascii碼來替換，例如原本的內容是一字節0x2f，最終會被替換為

0x32 0x46（2的ascii碼是0x32，f的ascii碼是0x46）

由于本次使用的是Android編程所以最終協議被封裝成java包，

首先定義數據格式類把要傳輸的數據定義為Data類：

public class Data {private byte[] sol;private byte[] eol;private byte[] ver;private byte[] adr;private byte[] cid1;private byte[] cid2;private byte[] lenid;private byte[] info;private byte[] chksum；
        //以下定義Data類的各個數據成員變量的getter和setter方法
}

再定義一個DataOperator類用對，Data類進行各種操作。

由于要進行十六進制代碼與ascii碼之間的轉換所以，要創建一個靜態數組來進行兩者的對應：

public class Ascii {
public static byte[] ASCII = new byte[] { 0x30, 0x31, 0x32, 0x33, 0x34,
0x35, 0x36, 0x37, 0x38, 0x39, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x46 };
}

下面主要介紹  LCHKSUM的計算方法和CHKSUN的計算方法：

下面是LCHKSUM的計算方法，該方法通過對相應的LENGTH內容進行構造LCHKSUM

public byte[] createLength_chksum(byte[] src) {
byte[] result = new byte[1];
// 用來記錄計算len_chksum時的中間轉換變量
int len_check = 0;
// 計算len_chksum先計算長度每個字節所代表的ascii碼的字符的真值和
for (int i = 0; i < 3; i++) {
if (src[i] > 0x39) {
len_check = len_check + (src[i] & 0xff) - 0x37;
} else {
len_check = len_check + (src[i] & 0xff) - 0x30;
}
}
// System.out.println(len_check);
// 把相應的和模16
len_check %= 16;
// 再把結果取反
len_check = 16 - len_check;
// 得到結果的ascii碼的真值
if (len_check == 16) {
result[0] = 0;
} else {
result[0] = Ascii.ASCII[len_check];
}
// System.out.println(result[0]);
return result;
}

下面是CHKSUM的計算方法，參數為整個數據（除了開始和結束位）：

public byte[] createChksum(byte[] src) {
// 用來記錄計算chksum時的中間轉換變量
int check = 0;
// 用來存放chksum結果
byte[] result = new byte[4];
// 計算每一字節的和
for (int i = 1; i < src.length; i++) {
// System.out.println(src[i]);
int a = src[i] & 0xff;
check = check + a;
}
System.out.println(check);
// 把和對65535求余數
check = check % 65536;
// 再把求余之后的結果取反
check = 65536 - check;
// 把最后的結果分為四字節的ascii碼
result[0] = Ascii.ASCII[((check >> 12) & 0x0000000f)];
result[1] = Ascii.ASCII[((check >> 8) & 0x0000000f)];
result[2] = Ascii.ASCII[((check >> 4) & 0x0000000f)];
result[3] = Ascii.ASCII[((check & 0x0000000f))];
System.out.println(result[0] + " " + result[1] + " " + result[2] + " "
+ result[3]);
return result;
}