串口 YModem 协议 发送文件

开发环境：

VS2005 .netframework 2.0

语言：

C#

运行平台：

windows CE 5.0

背景：

这几天在做一个串口发送文件的程序，但必须用“YModem”协议，就是我们用的超级终端的发送文件的功能。
好在，最后这个问题，搞定了。
在网上找了两天，只找到和“YModem”协议相关的接收端的代码片段。没有发送端的代码。
只能自己写。找到一个博客文章，对我帮助好大。

这里贴出来：http://blog.163.com/hancker_31/blog/static/355873612012223111749228/

一、Ymodem协议目的
1、Ymodem协议的应用
打开超级终端，在传送主菜单里，有接收文件和发送文件的子菜单。也就是超级终端可以与连接的对象之间相互传送文件。
打开发送文件选项，可知，只需要选择“文件名”和“协议”两个选项，就可以进行文件的传送了。
协议的类型有7中，Xmodem及改进的1k-Xmodem，Ymodem和Ymodem-G，Zmodem及其改进协议，以及Kermit，我这次主要学习嵌入式系统中用得较多的Ymodem协议。
2、目标 （1）传送文件的实现
添加一个命令，fsend，这个命令接受一个参数，就是文件的最终存放目录。当开发板接收到这个命令后，做好接收文件的准备。与超级终端进行协商后，将收到的文件写入指定位置。
（2）接收文件的实现
添加一个命令frecv，这个命令接受一个参数，就是超级终端所要索取的文件。当开发板接收到这个命令后，就等待终端发送索取文件的协商要求。
二、Ymodem协议分析
1、明确概念 一步一步来，先把概念搞清楚。
Ymodem协议是一种发送并等待的协议。即发送方发送一个数据包以后，都要等待接收方的确认。如果是ACK信号，则可以发送新的包。如果是NAK信号，则重发或者错误退出。
2、文件传输过程 文件传输过程的开启：
（1）开启是由接收方开启传输，它发一个大写字母C开启传输。然后进入等待（SOH）状态，如果没有回应，就会超时退出。
（2）发送方开始时处于等待过程中，等待C。收到C以后，发送（SOH）数据包开始信号，发送序号（00），补码（FF），“文件名”，“空格”“文件大小”“除去序号外，补满128字节”，CRC校验两个字节。进入等待（ACK）状态。
（3）接收方收到以后，CRC校验满足，则发送ACK。发送方接收到ACK，又进入等待“文件传输开启”信号，即重新进入等待“C”的状态。
（4）前面接收方只是收到了一个文件名，限制正式开启文件传输，Ymodem支持128字节和1024字节一个数据包。128字节以（SOH）开始，1024字节以（STX）开始。
接收方又发出一个“C”信号，开始准备接收文件。进入等待“SOH”或者“STX”状态。
（5）发送接收到“C”以后，发送数据包，（SOH）（01序号）（FE补码）（128位数据）（CRC校验），等待接收方“ACK”。
（6）文件发送完以后，发送方发出一个“EOT”信号，接收方也以“ACK”回应。
然后接收方会再次发出“C”开启另一次传输，若接着发送方会发出一个“全0数据包”，接收方“ACK”以后，本次通信正式结束。
（7）当然Ymodem相对于Xmodem改进的地方就在于传输再次开启以后，又可以发送另外一个文件，即一次传输允许发送多个文件，但这个特性我就不准备实现了。
3、所用到的符号

#define MODEM_SOH  0x01        //数据块起始字符
#define MODEM_STX  0x02　　　　／／１０２８字节开始
#define MODEM_EOT  0x04　　　　／／文件传输结束
#define MODEM_ACK  0x06　　　　／／确认应答
#define MODEM_NAK  0x15　　　　／／出现错误
#define MODEM_CAN  0x18                 ／／取消传输
#define MODEM_C    0x43                   ／／大写字母Ｃ

４、CRC计算方法 （以下一段代码摘录自网上，还没有经过验证）

        in_ptr = mblock->buf;  //指向要计算CRC的缓冲区开头
        cksum = 0; //初始化为0
        for (stat=mblock->len ; stat>0; stat--) //len是所要计算的长度
        {
            cksum = cksum^(int)(*in_ptr++) << 8; //这句我没搞明白。
            for (i=8; i!=0; i--)
            {
                if (cksum & 0x8000)
                    cksum = cksum << 1 ^ 0x1021;
                else
                    cksum = cksum << 1;
           }
        } 

现在对这些压缩、解码、校验、加密的原理和算法，还没有浓厚的兴趣，所以只了解一下过程就行了，特别是在接收的时候，如果校验算法不对，则可以跳过去。当然发送的时候，就避免不了。

1. 按照协议， 通信过程大致如下：

;Figure 4 YMODEM Batch Transmission Session-1k Blocks

SENDER	RECEIVER
	"sb foo.*
“sending in batch mode etc.”
	C (command:rb)
SOH 00 FF foo.c NUL[123] CRC CRC
	ACK
STX 02 FD Data[1024] CRC CRC
	ACK
SOH 04 FB Data[100] CPMEOF[28] CRC CRC
	ACK
EOT
	NAK
EOT
	ACK
	C
SOH 00 FF NUL[128] CRC CRC
	ACK

符号SOH ，C，ACK 的值查看“所用到的符号 ”。
协议连接

2. 发送数据的格式：

<blk #><255-blk #><--128 data bytes-->
<blk #><255-blk #><--1024 data bytes-->

3. CRC 为校验码

C#计算代码：

/// <summary>
/// 计算CRC 网上抄的。
/// </summary>
/// <param name=“bufDate”></param>
/// <returns></returns>
public short ComputeCRC(byte[] bufDate)
{
    short cksum = 0;
    foreach (byte tmpBuf in bufDate)
    {
        cksum = (short)(cksum ^ (short)tmpBuf << 8);
        for (int i = 8; i != 0; i–)
        {
            if ((cksum & 0x8000) != 0)
                cksum = (short)(cksum << 1 ^ 0x1021);
            else
                cksum = (short)(cksum << 1);
        }
    }
    return cksum;
}

bufDate数据组为<–128 data bytes–>或<–1024 data bytes–>的数据。
计算完成后，将cksum转化。用2个byte的数组来表示。
剩下的工作就是按照通信的过程来写代码，和如何按数据的模式来生成数据并发送了。

完毕。