Xmodem說明書

代碼牧場 2011-09-19

展開全文

1.1. Xmodem簡介

FTP即File Transfer Protocol的縮寫，串行通信的文件傳輸協(xié)議主要有：Xmodem、Ymodem、Zmodem和KERMIT等。

Xmodem 協(xié)議一般支持128 字節(jié)的數(shù)據(jù)包，并且支持累加和校驗、CRC 兩種校驗方式，在出現(xiàn)數(shù)據(jù)包錯誤的情況下支持多次重傳（一般為10 次）。Xmodem 協(xié)議傳輸由接收程序和發(fā)送程序完成。先由接收端發(fā)送協(xié)商字符，協(xié)商校驗方式，協(xié)商通過之后發(fā)送端就開始發(fā)送數(shù)據(jù)包，接收程序接收到完整的一個數(shù)據(jù)包之后按照協(xié)商的方式對數(shù)據(jù)包進行校驗。校驗通過之后發(fā)送確認字符，然后發(fā)送程序繼續(xù)發(fā)送下一包；如果校驗失敗，則發(fā)送否認字符，發(fā)送程序重傳此數(shù)據(jù)包。

1.2. Xmodem協(xié)議

1.2.1.相關(guān)說明

1> 控制字符定義:

SOH 0x01

EOT 0x04

ACK 0x06

NAK 0x15

CAN 0x18

2> UART格式: Asynchronous(異步)、8Bit data (8Bit數(shù)據(jù))、no

parity(無校驗)、one stop bit(1個停止位)

1.2.2.協(xié)議簡介

Xmodem協(xié)議是由Ward Chritensen于70年代提出并實現(xiàn)的，傳輸數(shù)據(jù)單位為信息包，包含一個標(biāo)題開始字符<SOH>，一個單字節(jié)包序號，一個包序號的補碼，128個字節(jié)數(shù)據(jù)和一個單字節(jié)的校驗和。它把數(shù)據(jù)劃分成128個字符的小包進行發(fā)送，每發(fā)送一個小包都要檢查是否正確，如果信息包正確接收方發(fā)送一個字節(jié)<ACK>的應(yīng)答；有錯重發(fā)則發(fā)送一個字節(jié)<NAK>應(yīng)答，要求重發(fā)。因此Xmodem是一種發(fā)送等待協(xié)議，具有流量控制功能。優(yōu)點：簡單通用，幾乎所有通信軟件都支持該協(xié)議。缺點：慢。檢驗和信息包格式如圖1－1所示。

Byte1	Byte2	Byte3	Byte4--131	Byte132
Start of Hearder	Package Number	~(Package Number)	Package Data	Check Sum

圖1-1校驗和信息包格式

Xmodem協(xié)議的數(shù)據(jù)包格式在90年代經(jīng)過一次修改，傳輸數(shù)據(jù)單位仍為信息包，包含一個標(biāo)題開始字符SOH，一個單字節(jié)包序號，一個包序號的補碼，128個字節(jié)數(shù)據(jù)和一個雙字節(jié)的CRC16校驗。所以新的協(xié)議格式信息包如圖1－2所示。

Byte1	Byte2	Byte3	Byte4--131	Byte132--133
Start of Hearder	Package Number	~(Package Number)	Package Data	16-Bit CRC

圖1－2 CRC校驗信息包格式

1.2.3. 校驗和信息包

1> 信息包校驗和

其中：

<SOH> =01 hex

<blk #> =信息包序號，從 01開始以發(fā)送一包將加1，加到FF hex將循環(huán)。

<255-blk #> =信息包序號的補碼。

<cksum> =保留字節(jié)，丟掉進位的和校驗。

2> 校驗和方式數(shù)據(jù)傳輸流程

接收方要求發(fā)送方以校驗和方式發(fā)送時以NAK來請求，發(fā)送方將對此做出應(yīng)答。如表1－1所示傳輸5包數(shù)據(jù)的示意過程。

Sender	Flow	Receiver
	ß	NAK
		Time out after 3 Second
	ß	NAK
SOH\|0X01\|0XFE\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Packed Ok
	ß	ACK
SOH\|0X02\|0XFD\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Line hit during transmission
	ß	NAK
SOH\|0X02\|0XFD\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Packed Ok
	ß	ACK
SOH\|0X03\|0XFC\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Packed Ok
ACK get garbaged	ß	ACK
SOH\|0X03\|0XFC\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Duplicate Packed
	ß	NAK
SOH\|0X04\|0XFB\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Uart Framing err on any byte
	ß	NAK
SOH\|0X04\|0XFB\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Packed Ok
	ß	ACK
SOH\|0X05\|0XFA\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	UART Overrun err on any byte
	ß	NAK
SOH\|0X05\|0XFA\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Packed Ok
	ß	ACK
EOT	à	Packed Ok
ACK get garbaged	ß	ACK
EOT	à	Packed Ok
Finished	ß	ACK

表1－1 校驗和數(shù)據(jù)傳輸過程

1.2.4.CRC校驗信息包

1、CRC校驗信息包

<SOH><blk #><255-blk #><--128 data bytes--><CRC hi><CRC lo>其中：

<SOH> = 01 hex

<blk #> = 信息包序號，從 01開始以發(fā)送一包將加1，加到FF hex將循環(huán)。

<255-blk #> = 信息包序號的補碼。

<CRC hi> = CRC16高字節(jié)。

<CRC lo> = CRC16低字節(jié)。

2、CRC描述

計算16－Bit CRC校驗的除數(shù)多項式為X^16 + X^12 + X^5 + 1，信息包中的128數(shù)據(jù)字節(jié)將參加CRC校驗的計算。在發(fā)送端CRC16的高字節(jié)在先，低字節(jié)在后。

如表1－2所示傳輸3包數(shù)據(jù)的示意過程。

Sender	Flow	Receiver
	ß	‘C’
		Time out after 3 Second
	ß	‘C’
SOH\|0X01\|0XFE\|DATA[0--127]\|CRC16	à	Packed Ok
	ß	ACK
SOH\|0X02\|0XFD\|DATA[0--127]\|CRC16	à	Line hit during transmission
	ß	NAK
SOH\|0X02\|0XFD\|DATA[0--127]\|CRC16	à	Packed Ok
	ß	ACK
SOH\|0X03\|0XFC\|DATA[0--127]\|CRC16	à	Packed Ok
	ß	ACK
EOT	à	Packed Ok
ACK get garbaged	ß	ACK
EOT	à	Packed Ok
Finished	ß	ACK

表1－2 CRC校驗數(shù)據(jù)傳輸過程

3、CRC校驗方式數(shù)據(jù)傳輸流程

接收方要求發(fā)送方以CRC校驗方式發(fā)送時以‘C’來請求，發(fā)送方將對此做出應(yīng)答。

4、在發(fā)送方僅支持校驗和傳輸方式時，就應(yīng)對其請求NAK，要求以CheckSum的校驗方式來發(fā)送數(shù)據(jù)，如表1－1所示過程。如果發(fā)送方僅僅支持CRC校驗的傳輸方式，應(yīng)以’C’來請求發(fā)送，如表1－2所示過程。如果兩者都支持的話，將優(yōu)先以’C’來請求發(fā)送。所以接收程序的實現(xiàn)過程將如表1－3所示。

Sender	Flow	Receiver
	ß	‘C’
		Time out after 3 Second
	ß	NAK
		Time out after 3 Second
	ß	‘C’
		Time out after 3 Second
	ß	NAK
SOH\|0X01\|0XFE\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à
	ß	ACK
SOH\|0X02\|0XFD\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Line hit during transmission
	ß	NAK
SOH\|0X02\|0XFD\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Packed Ok
	ß	ACK
SOH\|0X03\|0XFC\|DATA[0--127]\|CHKSUM	à	Packed Ok
	ß	ACK
EOT	à	Packed Ok
ACK get garbaged	ß	ACK
EOT	à	Packed Ok
Finished	ß	ACK