消息编码与解码.doc

1.消息编码与解码用C实现7-bit编码和解码的算法如下：/ 7-bit编码/ pSrc: 源字符串指针/ pDst: 目标编码串指针/ nSrcLength: 源字符串长度/ 返回: 目标编码串长度int gsmEncode7bit(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength) int nSrc; / 源字符串的计数值 int nDst; / 目标编码串的计数值 int nChar; / 当前正在处理的组内字符字节的序号，范围是0-7 unsigned char nLeft; / 上一字节残余的数据 / 计数值初始化 nSrc = 0; nDst = 0; / 将源串每8个字节分为一组，压缩成7个字节 / 循环该处理过程，直至源串被处理完 / 如果分组不到8字节，也能正确处理 while(nSrc / 取源字符串的计数值的最低3位 nChar = nSrc & 7; / 处理源串的每个字节 if(nChar = 0) / 组内第一个字节，只是保存起来，待处理下一个字节时使用 nLeft = *pSrc; else / 组内其它字节，将其右边部分与残余数据相加，得到一个目标编码字节 *pDst = (*pSrc nChar; / 修改目标串的指针和计数值 pDst+; nDst+; / 修改源串的指针和计数值 pSrc+; nSrc+; / 返回目标串长度 return nDst; / 7-bit解码/ pSrc: 源编码串指针/ pDst: 目标字符串指针/ nSrcLength: 源编码串长度/ 返回: 目标字符串长度int gsmDecode7bit(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength) int nSrc; / 源字符串的计数值 int nDst; / 目标解码串的计数值 int nByte; / 当前正在处理的组内字节的序号，范围是0-6 unsigned char nLeft; / 上一字节残余的数据 / 计数值初始化 nSrc = 0; nDst = 0; / 组内字节序号和残余数据初始化 nByte = 0; nLeft = 0; / 将源数据每7个字节分为一组，解压缩成8个字节 / 循环该处理过程，直至源数据被处理完 / 如果分组不到7字节，也能正确处理 while(nSrc / 将源字节右边部分与残余数据相加，去掉最高位，得到一个目标解码字节 *pDst = (*pSrc (7-nByte); / 修改目标串的指针和计数值 pDst+; nDst+; / 修改字节计数值 nByte+; / 到了一组的最后一个字节 if(nByte = 7) / 额外得到一个目标解码字节 *pDst = nLeft; / 修改目标串的指针和计数值 pDst+; nDst+; / 组内字节序号和残余数据初始化 nByte = 0; nLeft = 0; / 修改源串的指针和计数值 pSrc+; nSrc+; *pDst = 0; / 返回目标串长度 return nDst;需要指出的是，7-bit的字符集与ANSI标准字符集不完全一致，在0x20以下也排布了一些可打印字符，但英文字母、阿拉伯数字和常用符号的位 置两者是一样的。用上面介绍的算法收发纯英文短消息，一般情况应该是够用了。如果是法语、德语、西班牙语等，含有 “?”、 “”这一类字符，则要按上面编码的输出去查表，请参阅GSM 03.38的规定。8-bit编码其实没有规定什么具体的算法，不需要介绍。UCS2编码是将每个字符(1-2个字节)按照ISO/IEC10646的规定，转变为16位的Unicode宽字符。在Windows系统中，特 别是在2000/XP中，可以简单地调用API 函数实现编码和解码。如果没有系统的支持，比如用单片机控制手机模块收发短消息，只好用查表法解决了。Windows环境下，用C实现UCS2编码和解码的算法如下：/ UCS2编码/ pSrc: 源字符串指针/ pDst: 目标编码串指针/ nSrcLength: 源字符串长度/ 返回: 目标编码串长度int gsmEncodeUcs2(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength) int nDstLength; / UNICODE宽字符数目 WCHAR wchar128; / UNICODE串缓冲区 / 字符串-UNICODE串 nDstLength = :MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, pSrc, nSrcLength, wchar, 128); / 高低字节对调，输出 for(int i=0; i / 先输出高位字节 *pDst+ = wchari 8; / 后输出低位字节 *pDst+ = wchari & 0xff; / 返回目标编码串长度 return nDstLength * 2; / UCS2解码/ pSrc: 源编码串指针/ pDst: 目标字符串指针/ nSrcLength: 源编码串长度/ 返回: 目标字符串长度int gsmDecodeUcs2(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength) int nDstLength; / UNICODE宽字符数目 WCHAR wchar128; / UNICODE串缓冲区 / 高低字节对调，拼成UNICODE for(int i=0; i / 先高位字节 wchari = *pSrc+ 字符串 nDstLength = :WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wchar, nSrcLength/2, pDst, 160, NULL, NULL); / 输出字符串加个结束符 pDstnDstLength = 0; / 返回目标字符串长度 return nDstLength;用以上编码和解码模块，还不能将短消息字符串编码为PDU串需要的格式，也不能直接将PDU串中的用户信息解码为短消息字符串，因为还差一个在可打 印字符串和字节数据之间相互转换的环节。可以循环调用sscanf和sprintf函数实现这种变换。下面提供不用这些函数的算法，它们也适用于单片机、 DSP编程环境。/ 可打印字符串转换为字节数据/ 如：C8329BFD0E01 - 0xC8, 0x32, 0x9B, 0xFD, 0x0E, 0x01/ pSrc: 源字符串指针/ pDst: 目标数据指针/ nSrcLength: 源字符串长度/ 返回: 目标数据长度int gsmString2Bytes(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength) for(int i=0; i / 输出高4位 if(*pSrc=0 & *pSrc=9) *pDst = (*pSrc - 0) 4; else *pDst = (*pSrc - A + 10) =0 & *pSrc C8329BFD0E01 / pSrc: 源数据指针/ pDst: 目标字符串指针/ nSrcLength: 源数据长度/ 返回: 目标字符串长度int gsmBytes2String(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength) const char tab=0123456789ABCDEF; / 0x0-0xf的字符查找表 for(int i=0; i / 输出低4位 *pDst+ = tab*pSrc 4; / 输出高4位 *pDst+ = tab*pSrc & 0x0f; pSrc+; / 输出字符串加个结束符 *pDst = 0; / 返回目标字符串长度 return nSrcLength * 2;2，消息发送/ 用户信息编码方式#define GSM_7BIT 0#define GSM_8BIT 4#define GSM_UCS2 8 / 短消息参数结构，编码/解码共用/ 其中，字符串以0结尾typedef struct char SCA16; / 短消息服务中心号码(SMSC地址) char TPA16; / 目标号码或回复号码(TP-DA或TP-RA) char TP_PID; / 用户信息协议标识(TP-PID) char TP_DCS; / 用户信息编码方式(TP-DCS) char TP_SCTS16; / 服务时间戳字符串(TP_SCTS), 接收时用到 char TP_UD161; / 原始用户信息(编码前或解码后的TP-UD) char index; / 短消息序号，在读取时用到 SM_PARAM;大家已经注意到PDU串中的号码和时间，都是两两颠倒的字符串。利用下面两个函数可进行正反变换：/ 正常顺序的字符串转换为两两颠倒的字符串，若长度为奇数，补F凑成偶数/ 如：8613851872468 - 683158812764F8/ pSrc: 源字符串指针/ pDst: 目标字符串指针/ nSrcLength: 源字符串长度/ 返回: 目标字符串长度int gsmInvertNumbers(const char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength) int nDstLength; / 目标字符串长度 char ch; / 用于保存一个字符 / 复制串长度 nDstLength = nSrcLength; / 两两颠倒 for(int i=0; i ch = *pSrc+; / 保存先出现的字符 *pDst+ = *pSrc+; / 复制后出现的字符 *pDst+ = ch; / 复制先出现的字符 / 源串长度是奇数吗？ if(nSrcLength & 1) *(pDst-2) = F; / 补F nDstLength+; / 目标串长度加1 / 输出字符串加个结束符 *pDst = 0; / 返回目标字符串长度 return nDstLength; / 两两颠倒的字符串转换为正常顺序的字符串/ 如：683158812764F8 - 8613851872468/ pSrc: 源字符串指针/ pDst: 目标字符串指针/ nSrcLength: 源字符串长度/ 返回: 目标字符串长度int gsmSerializeNumbers(const char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength) int nDstLength; / 目标字符串长度 char ch; / 用于保存一个字符 / 复制串长度 nDstLength = nSrcLength; / 两两颠倒 for(int i=0; i ch = *pSrc+; / 保存先出现的字符 *pDst+ = *pSrc+; / 复制后出现的字符 *pDst+ = ch; / 复制先出现的字符 / 最后的字符是F吗？ if(*(pDst-1) = F) pDst-; nDstLength-; / 目标字符串长度减1 / 输出字符串加个结束符 *pDst = 0; / 返回目标字符串长度 return nDstLength;以下是PDU全串的编解码模块。为简化编程，有些字段用了固定值。/ PDU编码，用于编制、发送短消息/ pSrc: 源PDU参数指针/ pDst: 目标PDU串指针/ 返回: 目标PDU串长度int gsmEncodePdu(const SM_PARAM* pSrc, char* pDst) int nLength; / 内部用的串长度 int nDstLength; / 目标PDU串长度 unsigned char buf256; / 内部用的缓冲区 / SMSC地址信息段 nLength = strlen(pSrc-SCA); / SMSC地址字符串的长度 buf0 = (char)(nLength & 1) = 0 ? nLength : nLength + 1) / 2 + 1; / SMSC地址信息长度 buf1 = 0x91; / 固定: 用国际格式号码 nDstLength = gsmBytes2String(buf, pDst, 2); / 转换2个字节到目标PDU串 nDstLength += gsmInvertNumbers(pSrc-SCA, &pDstnDstLength, nLength); / 转换SMSC到目标PDU串 / TPDU段基本参数、目标地址等 nLength = strlen(pSrc-TPA); / TP-DA地址字符串的长度 buf0 = 0x11; / 是发送短信(TP-MTI=01)，TP-VP用相对格式(TP-VPF=10) buf1 = 0; / TP-MR=0 buf2 = (char)nLength; / 目标地址数字个数(TP-DA地址字符串真实长度) buf3 = 0x91; / 固定: 用国际格式号码 nDstLength += gsmBytes2String(buf, &pDstnDstLength, 4); /转换4个字节到目标PDU串 nDstLength += gsmInvertNumbers(pSrc-TPA, &pDstnDstLength, nLength); / 转换TP-DA到目标PDU串 / TPDU段协议标识、编码方式、用户信息等 nLength = strlen(pSrc-TP_UD); / 用户信息字符串的长度 buf0 = pSrc-TP_PID; / 协议标识(TP-PID) buf1 = pSrc-TP_DCS; / 用户信息编码方式(TP-DCS)buf2 = 0; / 有效期(TP-VP)为5分钟 if(pSrc-TP_DCS = GSM_7BIT) / 7-bit编码方式 buf3 = nLength; / 编码前长度 nLength = gsmEncode7bit(pSrc-TP_UD, &buf4, nLength+1) + 4; / 转换TP-DA到目标PDU串 else if(pSrc-TP_DCS = GSM_UCS2) / UCS2编码方式 buf3 = gsmEncodeUcs2(pSrc-TP_UD, &buf4, nLength); / 转换TP-DA到目标PDU串 nLength = buf3 + 4; / nLength等于该段数据长度 else / 8-bit编码方式 buf3 = gsmEncode8bit(pSrc-TP_UD, &buf4, nLength); / 转换TP-DA到目标PDU串 nLength = buf3 + 4; / nLength等于该段数据长度 nDstLength += gsmBytes2String(buf, &pDstnDstLength, nLength); / 转换该段数据到目标PDU串 / 返回目标字符串长度 return nDstLength; / PDU解码，用于接收、阅读短消息/ pSrc: 源PDU串指针/ pDst: 目标PDU参数指针/ 返回: 用户信息串长度int gsmDecodePdu(const char* pSrc, SM_PARAM* pDst) int nDstLength; / 目标PDU串长度 unsigned char tmp; / 内部用的临时字节变量 unsigned char buf256; / 内部用的缓冲区 / SMSC地址信息段 gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2); / 取长度 tmp = (tmp - 1) * 2; / SMSC号码串长度 pSrc += 4; / 指针后移 gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst-SCA, tmp); / 转换SMSC号码到目标PDU串 pSrc += tmp; / 指针后移 / TPDU段基本参数、回复地址等 gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2); / 取基本参数 pSrc += 2; / 指针后移 if(tmp & 0x80) / 包含回复地址，取回复地址信息 gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2); / 取长度 if(tmp & 1) tmp += 1; / 调整奇偶性 pSrc += 4; / 指针后移 gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst-TPA, tmp); / 取TP-RA号码 pSrc += tmp; / 指针后移 / TPDU段协议标识、编码方式、用户信息等 gsmString2Bytes(pSrc, (unsigned char*)&pDst-TP_PID, 2); / 取协议标识(TP-PID) pSrc += 2; / 指针后移 gsmString2Bytes(pSrc, (unsigned char*)&pDst-TP_DCS, 2); / 取编码方式(TP-DCS) pSrc += 2; / 指针后移 gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst-TP_SCTS, 14); / 服务时间戳字符串(TP_SCTS) pSrc += 14; / 指针后移 gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2); / 用户信息长度(TP-UDL) pSrc += 2; / 指针后移 if(pDst-TP_DCS = GSM_7BIT) / 7-bit解码 nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp & 7 ? (int)tmp * 7 / 4 + 2 : (int)tmp * 7 / 4); / 格式转换 gsmDecode7bit(buf, pDst-TP_UD, nDstLength); / 转换到TP-DU nDstLength = tmp; else if(pDst-TP_DCS = GSM_UCS2) / UCS2解码 nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp * 2); / 格式转换 nDstLength = gsmDecodeUcs2(buf, pDst-TP_UD, nDstLength); / 转换到TP-DU else / 8-bit解码 nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp * 2); / 格式转换 nDstLength = gsmDecode8bit(buf, pDst-TP_UD, nDstLength); / 转换到TP-DU / 返回目标字符串长度 return nDstLength;依照GSM 07.05，发送短消息用AT+CMGS命令，阅读短消息用AT+CMGR命令，列出短消息用AT+CMGL命令，删除短消息用AT+CMGD命令。但 AT+CMGL命令能够读出所有的短消息，所以我们用它实现阅读短消息功能，而没用AT+CMGR。下面是发送、读取和删除短消息的实现代码：/ 发送短消息/ pSrc: 源PDU参数指针BOOL gsmSendMessage(const SM_PARAM* pSrc) int nPduLength; / PDU串长度 unsigned char nSmscLength; / SMSC串长度 int nLength; / 串口收到的数据长度 char cmd16; / 命令串 char pdu512; / PDU串 char ans128; / 应答串 nPduLength = gsmEncodePdu(pSrc, pdu); / 根据PDU参数，编码PDU串 strcat(pdu, x01a); / 以Ctrl-Z结束 gsmString2Bytes(pdu, &nSmscLength, 2); / 取PDU串中的SMSC信息长度 nSmscLength+; / 加上长度字节本身 / 命令中的长度，不包括SMSC信息长度，以数据字节计 sprintf(cmd, AT+CMGS=%dr, nPduLength / 2 - nSmscLength); / 生成命令 WriteComm(cmd, strlen(cmd); / 先输出命令串 nLength = ReadComm(ans, 128); / 读应答数据 / 根据能否找到rn 决定成功与否 if(nLength = 4 & strncmp(ans, rn , 4) = 0) WriteComm(pdu, strlen(pdu); / 得到肯定回答，继续输出PDU串 nLength = ReadComm(ans, 128); / 读应答数据 / 根据能否找到+CMS ERROR决定成功与否 if(nLength 0 & strncmp(ans, +CMS ERROR, 10) != 0) return TRUE; return FALSE; / 读取短消息/ 用+CMGL代替+CMGR，可一次性读出全部短消息/ pMsg: 短消息缓冲区，必须足够大/ 返回: 短消息条数int gsmReadMessage(SM_PARAM* pMsg) int nLength; / 串口收到的数据长度 int nMsg; / 短消息计数值 char* ptr; / 内部用的数据指针 char cmd16; / 命令串 char ans1024; / 应答串 nMsg = 0; ptr = ans; sprintf(cmd, AT+CMGLr); / 生成命令 WriteComm(cmd, strlen(cmd); / 输出命令串 nLength = ReadComm(ans, 1024); / 读应答数据 / 根据能否找到+CMS ERROR决定成功与否 if(nLength 0 & strncmp(ans, +CMS ERROR, 10) != 0) / 循环读取每一条短消息, 以+CMGL:开头 while(ptr = strstr(ptr, +CMGL:) != NULL) ptr += 6; / 跳过+CMGL: sscanf(ptr, %d, &pMsg-index); / 读取序号 TRACE( index=%dn,pMsg-index); ptr = strstr(ptr, rn); / 找下一行 ptr += 2; / 跳过rn gsmDecodePdu(ptr, pMsg); / PDU串解码 pMsg+; / 准备读下一条短消息 nMsg+; / 短消息计数加1 return nMsg; / 删除短消息/ index: 短消息序号，从1开始BOOL gsmDeleteMessage(const int index) int nLength; / 串口收到的数据长度 char cmd16; / 命令串 char ans128; / 应答串 sprintf(cmd, AT+CMGD=%dr, index); / 生成命令 / 输出命令串 WriteComm(cmd, strlen(cmd); / 读应答数据 nLength = ReadComm(ans, 128); / 根据能否找到+CMS ERROR决定成功与否 if(nLength 0 & strncmp(ans, +CMS ERROR, 10) != 0) return TRUE; return FALSE;以上发送AT命令过程中用到了WriteComm和ReadComm函数，它们是用来读写串口的，依赖于具体的操作系统。在Windows环境下， 除了用MSComm控件，以及某些现成的串口通信类之外，也可以简单地调用一些Windows API用实现。以下是利用API实现的主要代码，注意我们用的是超时控制的同步(阻塞)模式。/ 串口设备句柄HANDLE hComm; / 打开串口/ pPort: 串口名称或设备路径，可用COM1或.COM1两种方式，建议用后者/ nBaudRate: 波特率/ nParity: 奇偶校验/ nByteSize: 数据字节宽度/ nStopBits: 停止位BOOL OpenComm(const char* pPort, int nBaudRate, int nParity, int nByteSize, in