纯C实现的ymodem库，无额外依赖

07-21 993阅读

本文目录

1、引言
2、理论

2.1 YMODEM协议的主要特点
2.2 YMODEM的工作原理
3、代码

3.1 main.cpp
3.2 ymodem.c
3.3 ymodem.h
4、验证

4.1 ymodem发送
4.2 ymodem接收

5、移植说明

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1、引言

在嵌入式开发和数据通信中，YMODEM协议因其可靠性和高效性而被广泛应用。作为一种文件传输协议，YMODEM在设备间的数据交换中发挥着重要作用。然而，市面上现有的YMODEM库大多采用C++或其他高级语言实现，这在某些资源受限的嵌入式环境中可能并不适用。为了解决这一问题，我们开发了一款完全用C语言编写的YMODEM库，旨在提供一个轻量、易用且高效的解决方案。本博客将详细介绍该库的设计原理、实现细节和使用方法，希望为广大嵌入式开发者提供有价值的参考。

2、理论

YMODEM是一个文件传输协议，它在XMODEM协议的基础上进行了扩展和改进。其主要特点和工作原理如下：

2.1 YMODEM协议的主要特点

数据包传输：

YMODEM使用数据包进行文件传输，每个数据包通常为1024字节（1KB），比XMODEM的128字节要大得多，从而提高了传输效率。

头文件传输：

YMODEM在传输文件数据之前，会先传输一个包含文件名、文件大小和修改时间等信息的头文件。这使得接收方能够提前知道文件的信息并进行相应处理。

错误检测和恢复：

采用CRC（循环冗余校验）进行数据包的错误检测，确保传输的可靠性。如果检测到错误，接收方可以请求重传。

2.2 YMODEM的工作原理

初始化传输：

发送方和接收方建立连接后，发送方首先发送一个包含文件信息的头文件数据包。

接收方接收到头文件后，进行校验并返回一个ACK（确认）信号。

数据包传输：

发送方开始按照顺序发送数据包，每个数据包包含数据内容和校验信息。

接收方接收到数据包后，进行校验。如果数据包无误，接收方返回ACK信号；如果有误，返回NAK（否认）信号，请求重传。

结束传输：

当所有数据包传输完毕后，发送方发送一个EOT（End of Transmission）信号，表示文件传输结束。

接收方接收到EOT信号后，返回一个ACK信号确认，并等待下一个文件的头文件数据包，或者断开连接。

通过这种方式，YMODEM协议实现了可靠且高效的文件传输，适用于需要稳定数据传输的嵌入式系统和其他应用场景。

3、代码

目前我的代码为了考虑可移植性，先在QT中完成的编写，但是适用与所有的嵌入式程序。

代码分三个部分：

main.c 完成ymodem需要的两个驱动函数，并进行注册和调用接收或发送；

ymodem.c 实现ymodem的接收和发送；

ymodem.h引出对应的函数接口。

开源地址

3.1 main.cpp

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include "ymodem.h"
// 声明一个全局的 QSerialPort 对象
QSerialPort serial;
char ser_buff[1024*12] ;
long ser_len= 0;
int getData(char* data, unsigned int len, unsigned int mstime) {
    if (!serial.isOpen()) {
        qWarning() = len )
    {
        memcpy(data, ser_buff, len);
        ser_len -= len;
        qWarning() 
        qWarning() 
        memcpy(data, readData.data(), len);
        ser_len -= len;
        memcpy(&ser_buff[0],&ser_buff[len],ser_len);
    }
    else
    {
        return -1;
    }
    qWarning() 
    if (!serial.isOpen()) {
        qWarning() 
        qWarning() 
        qWarning() 
    QCoreApplication a(argc, argv);
    // 设置串口参数
    serial.setPortName("COM7");
    serial.setBaudRate(QSerialPort::Baud115200);
    serial.setDataBits(QSerialPort::Data8);
    serial.setParity(QSerialPort::NoParity);
    serial.setStopBits(QSerialPort::OneStop);
    serial.setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);
    if (!serial.open(QIODevice::ReadWrite)) {
        qDebug() 
        qDebug() 
    //     qDebug() 
    //     qWarning() 
    //     qDebug() 
    //     qWarning() };
    int ret = ymodem_recv(buff,sizeof(buff), name);
    qWarning() 
    YM_FILEHEADER = 2,
    YM_DATA_TRANS,
    YM_DATA_OVER,
    YM_ABORT_TRANS
}ym_process;
static ymodem_st ym = {
    .get_data = 0,
    .put_data = 0
};
int ymodem_register(int (*put_data)(char* data,unsigned int len,unsigned int mstime),
                    int (*get_data)(char* data,unsigned int len,unsigned int mstime))
{
    ym.put_data = put_data;
    ym.get_data = get_data;
}
static const unsigned short crc_table[256] =
{
    0x0000, 0x1021, 0x2042, 0x3063, 0x4084, 0x50A5, 0x60C6, 0x70E7,
    0x8108, 0x9129, 0xA14A, 0xB16B, 0xC18C, 0xD1AD, 0xE1CE, 0xF1EF,
    0x1231, 0x0210, 0x3273, 0x2252, 0x52B5, 0x4294, 0x72F7, 0x62D6,
    0x9339, 0x8318, 0xB37B, 0xA35A, 0xD3BD, 0xC39C, 0xF3FF, 0xE3DE,
    0x2462, 0x3443, 0x0420, 0x1401, 0x64E6, 0x74C7, 0x44A4, 0x5485,
    0xA56A, 0xB54B, 0x8528, 0x9509, 0xE5EE, 0xF5CF, 0xC5AC, 0xD58D,
    0x3653, 0x2672, 0x1611, 0x0630, 0x76D7, 0x66F6, 0x5695, 0x46B4,
    0xB75B, 0xA77A, 0x9719, 0x8738, 0xF7DF, 0xE7FE, 0xD79D, 0xC7BC,
    0x48C4, 0x58E5, 0x6886, 0x78A7, 0x0840, 0x1861, 0x2802, 0x3823,
    0xC9CC, 0xD9ED, 0xE98E, 0xF9AF, 0x8948, 0x9969, 0xA90A, 0xB92B,
    0x5AF5, 0x4AD4, 0x7AB7, 0x6A96, 0x1A71, 0x0A50, 0x3A33, 0x2A12,
    0xDBFD, 0xCBDC, 0xFBBF, 0xEB9E, 0x9B79, 0x8B58, 0xBB3B, 0xAB1A,
    0x6CA6, 0x7C87, 0x4CE4, 0x5CC5, 0x2C22, 0x3C03, 0x0C60, 0x1C41,
    0xEDAE, 0xFD8F, 0xCDEC, 0xDDCD, 0xAD2A, 0xBD0B, 0x8D68, 0x9D49,
    0x7E97, 0x6EB6, 0x5ED5, 0x4EF4, 0x3E13, 0x2E32, 0x1E51, 0x0E70,
    0xFF9F, 0xEFBE, 0xDFDD, 0xCFFC, 0xBF1B, 0xAF3A, 0x9F59, 0x8F78,
    0x9188, 0x81A9, 0xB1CA, 0xA1EB, 0xD10C, 0xC12D, 0xF14E, 0xE16F,
    0x1080, 0x00A1, 0x30C2, 0x20E3, 0x5004, 0x4025, 0x7046, 0x6067,
    0x83B9, 0x9398, 0xA3FB, 0xB3DA, 0xC33D, 0xD31C, 0xE37F, 0xF35E,
    0x02B1, 0x1290, 0x22F3, 0x32D2, 0x4235, 0x5214, 0x6277, 0x7256,
    0xB5EA, 0xA5CB, 0x95A8, 0x8589, 0xF56E, 0xE54F, 0xD52C, 0xC50D,
    0x34E2, 0x24C3, 0x14A0, 0x0481, 0x7466, 0x6447, 0x5424, 0x4405,
    0xA7DB, 0xB7FA, 0x8799, 0x97B8, 0xE75F, 0xF77E, 0xC71D, 0xD73C,
    0x26D3, 0x36F2, 0x0691, 0x16B0, 0x6657, 0x7676, 0x4615, 0x5634,
    0xD94C, 0xC96D, 0xF90E, 0xE92F, 0x99C8, 0x89E9, 0xB98A, 0xA9AB,
    0x5844, 0x4865, 0x7806, 0x6827, 0x18C0, 0x08E1, 0x3882, 0x28A3,
    0xCB7D, 0xDB5C, 0xEB3F, 0xFB1E, 0x8BF9, 0x9BD8, 0xABBB, 0xBB9A,
    0x4A75, 0x5A54, 0x6A37, 0x7A16, 0x0AF1, 0x1AD0, 0x2AB3, 0x3A92,
    0xFD2E, 0xED0F, 0xDD6C, 0xCD4D, 0xBDAA, 0xAD8B, 0x9DE8, 0x8DC9,
    0x7C26, 0x6C07, 0x5C64, 0x4C45, 0x3CA2, 0x2C83, 0x1CE0, 0x0CC1,
    0xEF1F, 0xFF3E, 0xCF5D, 0xDF7C, 0xAF9B, 0xBFBA, 0x8FD9, 0x9FF8,
    0x6E17, 0x7E36, 0x4E55, 0x5E74, 0x2E93, 0x3EB2, 0x0ED1, 0x1EF0
};
static unsigned short crc16(unsigned char *q, int len)
{
    unsigned short crc = 0;
    while (len--  0)
        crc = (crc 
    if(len == NULL || data == NULL)
    {
        return -1;
    }
    char ym_packet[PACKET_1K_SIZE+PACKET_OVERHEAD];
    memset(ym_packet,0,sizeof(ym_packet));
    
    int ret = ym.get_data(ym_packet,1,PACKET_TIMEOUT);
    if(ret

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