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通過串口收發短消息(下)

編輯:vc教程

  PDU的核心編碼方式已經清楚了,如何實現用AT命令收發短消息呢?

  在上篇中,我們已經討論了7bit, 8bit和UCS2這幾種PDU用戶信息的編碼方式,並且給出了實現代碼。現在,重點描述PDU全串的編碼和解碼過程,以及GSM 07.05的AT命令實現方法。這些是底層的核心代碼,為了保證代碼的可移植性,我們盡可能不用MFC的類,必要時用ANSI C標准庫函數。

  首先,定義如下常量和結構:

// 用戶信息編碼方式
#define GSM_7BIT    0
#define GSM_8BIT    4
#define GSM_UCS2    8
 
// 短消息參數結構,編碼/解碼共用
// 其中,字符串以''''結尾
typedef struct {
  char SCA[16];    // 短消息服務中心號碼(SMSC地址)
  char TPA[16];    // 目標號碼或回復號碼(TP-DA或TP-RA)
  char TP_PID;    // 用戶信息協議標識(TP-PID)
  char TP_DCS;    // 用戶信息編碼方式(TP-DCS)
  char TP_SCTS[16];  // 服務時間戳字符串(TP_SCTS), 接收時用到
  char TP_UD[161];  // 原始用戶信息(編碼前或解碼後的TP-UD)
  char index;     // 短消息序號,在讀取時用到
} SM_PARAM;

  大家已經注意到PDU串中的號碼和時間,都是兩兩顛倒的字符串。利用下面兩個函數可進行正反變換:

// 正常順序的字符串轉換為兩兩顛倒的字符串,若長度為奇數,補''F''湊成偶數
// 如:"8613851872468" --> "683158812764F8"
// pSrc: 源字符串指針
// pDst: 目標字符串指針
// nSrcLength: 源字符串長度
// 返回: 目標字符串長度
int gsmInvertNumbers(const char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
  int nDstLength;  // 目標字符串長度
  char ch;     // 用於保存一個字符
 
  // 復制串長度
  nDstLength = nSrcLength;
 
  // 兩兩顛倒
  for (int i = 0; i < nSrcLength; i += 2)
  {
    ch = *pSrc++;    // 保存先出現的字符
    *pDst++ = *pSrc++;  // 復制後出現的字符
    *pDst++ = ch;    // 復制先出現的字符
  }
 
  // 源串長度是奇數嗎?
  if (nSrcLength & 1)
  {
    *(pDst-2) = ''F'';   // 補''F''
    nDstLength++;    // 目標串長度加1
  }
 
  // 輸出字符串加個結束符
  *pDst = '''';
 
  // 返回目標字符串長度
  return nDstLength;
}


// 兩兩顛倒的字符串轉換為正常順序的字符串
// 如:"683158812764F8" --> "8613851872468"
// pSrc: 源字符串指針
// pDst: 目標字符串指針
// nSrcLength: 源字符串長度
// 返回: 目標字符串長度
int gsmSerializeNumbers(const char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength)
{
  int nDstLength;  // 目標字符串長度
  char ch;     // 用於保存一個字符
 
  // 復制串長度
  nDstLength = nSrcLength;
 
  // 兩兩顛倒
  for (int i = 0; i < nSrcLength; i += 2)
  {
    ch = *pSrc++;    // 保存先出現的字符
    *pDst++ = *pSrc++;  // 復制後出現的字符
    *pDst++ = ch;    // 復制先出現的字符
  }
 
  // 最後的字符是''F''嗎?
  if (*(pDst-1) == ''F'')
  {
    pDst--;
    nDstLength--;    // 目標字符串長度減1
  }
 
  // 輸出字符串加個結束符
  *pDst = '''';
 
  // 返回目標字符串長度
  return nDstLength;
}

  以下是PDU全串的編解碼模塊。為簡化編程,有些字段用了固定值。

// PDU編碼,用於編制、發送短消息
// pSrc: 源PDU參數指針
// pDst: 目標PDU串指針
// 返回: 目標PDU串長度
int gsmEncodePdu(const SM_PARAM* pSrc, char* pDst)
{
  int nLength;       // 內部用的串長度
  int nDstLength;     // 目標PDU串長度
  unsigned char buf[256]; // 內部用的緩沖區
 
  // SMSC地址信息段
  nLength = strlen(pSrc->SCA);  // SMSC地址字符串的長度
  buf[0] = (char)((nLength & 1) == 0 ? nLength : nLength + 1) / 2 + 1;  // SMSC地址信息長度
  buf[1] = 0x91;    // 固定: 用國際格式號碼
  nDstLength = gsmBytes2String(buf, pDst, 2);    // 轉換2個字節到目標PDU串
  nDstLength += gsmInvertNumbers(pSrc->SCA, &pDst[nDstLength], nLength);  // 轉換SMSC到目標PDU串


  // TPDU段基本參數、目標地址等
  nLength = strlen(pSrc->TPA);  // TP-DA地址字符串的長度
  buf[0] = 0x11;      // 是發送短信(TP-MTI=01),TP-VP用相對格式(TP-VPF=10)
  buf[1] = 0;        // TP-MR=0
  buf[2] = (char)nLength;  // 目標地址數字個數(TP-DA地址字符串真實長度)
  buf[3] = 0x91;      // 固定: 用國際格式號碼
  nDstLength += gsmBytes2String(buf, &pDst[nDstLength], 4); // 轉換4個字節到目標PDU串
  nDstLength += gsmInvertNumbers(pSrc->TPA, &pDst[nDstLength], nLength); // 轉換TP-DA到目標PDU串
 
  // TPDU段協議標識、編碼方式、用戶信息等
  nLength = strlen(pSrc->TP_UD);  // 用戶信息字符串的長度
  buf[0] = pSrc->TP_PID;    // 協議標識(TP-PID)
  buf[1] = pSrc->TP_DCS;    // 用戶信息編碼方式(TP-DCS)
  buf[2] = 0;      // 有效期(TP-VP)為5分鐘
  if (pSrc->TP_DCS == GSM_7BIT)
  {
    // 7-bit編碼方式
    buf[3] = nLength;      // 編碼前長度
    nLength = gsmEncode7bit(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength+1) + 4;  // 轉換TP-DA到目標PDU串
  }
  else if (pSrc->TP_DCS == GSM_UCS2)
  {
    // UCS2編碼方式
    buf[3] = gsmEncodeUcs2(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength);  // 轉換TP-DA到目標PDU串
    nLength = buf[3] + 4;    // nLength等於該段數據長度
  }
  else
  {
    // 8-bit編碼方式
    buf[3] = gsmEncode8bit(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength);  // 轉換TP-DA到目標PDU串
    nLength = buf[3] + 4;    // nLength等於該段數據長度
  }
  nDstLength += gsmBytes2String(buf, &pDst[nDstLength], nLength);    // 轉換該段數據到目標PDU串
 
  // 返回目標字符串長度
  return nDstLength;
}
 
// PDU解碼,用於接收、閱讀短消息
// pSrc: 源PDU串指針
// pDst: 目標PDU參數指針
// 返回: 用戶信息串長度
int gsmDecodePdu(const char* pSrc, SM_PARAM* pDst)
{
  int nDstLength;     // 目標PDU串長度
  unsigned char tmp;    // 內部用的臨時字節變量
  unsigned char buf[256]; // 內部用的緩沖區
 
  // SMSC地址信息段
  gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);  // 取長度
  tmp = (tmp - 1) * 2;  // SMSC號碼串長度
  pSrc += 4;       // 指針後移
  gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->SCA, tmp);  // 轉換SMSC號碼到目標PDU串
  pSrc += tmp;    // 指針後移
  // TPDU段基本參數、回復地址等
  gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);  // 取基本參數
  pSrc += 2;    // 指針後移
  if (tmp & 0x80)
  {
    // 包含回復地址,取回復地址信息
    gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);  // 取長度
    if (tmp & 1) tmp += 1;  // 調整奇偶性
    pSrc += 4;     // 指針後移
    gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->TPA, tmp);  // 取TP-RA號碼
    pSrc += tmp;    // 指針後移
  }
 
  // TPDU段協議標識、編碼方式、用戶信息等
  gsmString2Bytes(pSrc, (unsigned char*)&pDst->TP_PID, 2);  // 取協議標識(TP-PID)
  pSrc += 2;    // 指針後移
  gsmString2Bytes(pSrc, (unsigned char*)&pDst->TP_DCS, 2);  // 取編碼方式(TP-DCS)
  pSrc += 2;    // 指針後移
  gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->TP_SCTS, 14);    // 服務時間戳字符串(TP_SCTS)
  pSrc += 14;    // 指針後移
  gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2);  // 用戶信息長度(TP-UDL)
  pSrc += 2;    // 指針後移
  if (pDst->TP_DCS == GSM_7BIT)
  {
    // 7-bit解碼
    nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp & 7 ? (int)tmp * 7 / 4 + 2 : (int)tmp * 7 / 4); // 格式轉換
    gsmDecode7bit(buf, pDst->TP_UD, nDstLength);  // 轉換到TP-DU
    nDstLength = tmp;
  }
  else if (pDst->TP_DCS == GSM_UCS2)
  {
    // UCS2解碼
    nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp * 2);    // 格式轉換
    nDstLength = gsmDecodeUcs2(buf, pDst->TP_UD, nDstLength);  // 轉換到TP-DU
  }
  else
  {
    // 8-bit解碼
    nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp * 2);    // 格式轉換
    nDstLength = gsmDecode8bit(buf, pDst->TP_UD, nDstLength);  // 轉換到TP-DU
  }
 
  // 返回目標字符串長度
  return nDstLength;
}

  依照GSM 07.05,發送短消息用AT+CMGS命令,閱讀短消息用AT+CMGR命令,列出短消息用AT+CMGL命令,刪除短消息用AT+CMGD命令。但AT+CMGL命令能夠讀出所有的短消息,所以我們用它實現閱讀短消息功能,而沒用AT+CMGR。下面是發送、讀取和刪除短消息的實現代碼:


// 發送短消息
// pSrc: 源PDU參數指針
BOOL gsmSendMessage(const SM_PARAM* pSrc)
{
  int nPduLength;    // PDU串長度
  unsigned char nSmscLength;  // SMSC串長度
  int nLength;      // 串口收到的數據長度
  char cmd[16];     // 命令串
  char pdu[512];     // PDU串
  char ans[128];     // 應答串
 
  nPduLength = gsmEncodePdu(pSrc, pdu);  // 根據PDU參數,編碼PDU串
  strcat(pdu, "x01a");    // 以Ctrl-Z結束
 
  gsmString2Bytes(pdu, &nSmscLength, 2);  // 取PDU串中的SMSC信息長度
  nSmscLength++;    // 加上長度字節本身
 
  // 命令中的長度,不包括SMSC信息長度,以數據字節計
  sprintf(cmd, "AT+CMGS=%d ", nPduLength / 2 - nSmscLength);  // 生成命令
 
  WriteComm(cmd, strlen(cmd));  // 先輸出命令串
 
  nLength = ReadComm(ans, 128);  // 讀應答數據
 
  // 根據能否找到" > "決定成功與否
  if (nLength == 4 && strncmp(ans, " > ", 4) == 0)
  {
    WriteComm(pdu, strlen(pdu));    // 得到肯定回答,繼續輸出PDU串
 
    nLength = ReadComm(ans, 128);    // 讀應答數據
 
    // 根據能否找到"+CMS ERROR"決定成功與否
    if (nLength > 0 && strncmp(ans, "+CMS ERROR", 10) != 0)
    {
      return TRUE;
    }
  }
 
  return FALSE;
}
 
// 讀取短消息
// 用+CMGL代替+CMGR,可一次性讀出全部短消息
// pMsg: 短消息緩沖區,必須足夠大
// 返回: 短消息條數
int gsmReadMessage(SM_PARAM* pMsg)
{
  int nLength;    // 串口收到的數據長度
  int nMsg;      // 短消息計數值
  char* ptr;     // 內部用的數據指針
  char cmd[16];    // 命令串
  char ans[1024];   // 應答串
 
  nMsg = 0;
  ptr = ans;
 


  sprintf(cmd, "AT+CMGL ");  // 生成命令
 
  WriteComm(cmd, strlen(cmd));  // 輸出命令串
  nLength = ReadComm(ans, 1024);  // 讀應答數據
  // 根據能否找到"+CMS ERROR"決定成功與否
  if (nLength > 0 && strncmp(ans, "+CMS ERROR", 10) != 0)
  {
    // 循環讀取每一條短消息, 以"+CMGL:"開頭
    while ((ptr = strstr(ptr, "+CMGL:")) != NULL)
    {
      ptr += 6;    // 跳過"+CMGL:"
      sscanf(ptr, "%d", &pMsg->index);  // 讀取序號
 
      ptr = strstr(ptr, " ");  // 找下一行
      ptr += 2;    // 跳過" "
 
      gsmDecodePdu(ptr, pMsg);  // PDU串解碼
      pMsg++;    // 准備讀下一條短消息
      nMsg++;    // 短消息計數加1
    }
  }
 
  return nMsg;
}
 
// 刪除短消息
// index: 短消息序號,從1開始
BOOL gsmDeleteMessage(int index)
{
  int nLength;     // 串口收到的數據長度
  char cmd[16];     // 命令串
  char ans[128];    // 應答串
 
  sprintf(cmd, "AT+CMGD=%d ", index);  // 生成命令
 
  // 輸出命令串
  WriteComm(cmd, strlen(cmd));
 
  // 讀應答數據
  nLength = ReadComm(ans, 128);
 
  // 根據能否找到"+CMS ERROR"決定成功與否
  if (nLength > 0 && strncmp(ans, "+CMS ERROR", 10) != 0)
  {
    return TRUE;
  }
 
  return FALSE;
}

  以上發送AT命令過程中用到了WriteComm和ReadComm函數,它們是用來讀寫串口的,依賴於具體的操作系統。在Windows環境下,除了用MSComm控件,以及某些現成的串口通信類之外,也可以簡單地調用一些Windows API用實現。以下是利用API實現的主要代碼,注意我們用的是超時控制的同步(阻塞)模式。


// 串口設備句柄
HANDLE hComm;
 
// 打開串口
// pPort: 串口名稱或設備路徑,可用"COM1"或"\.COM1"兩種方式,建議用後者
// nBaudRate: 波特率
// nParity: 奇偶校驗
// nByteSize: 數據字節寬度
// nStopBits: 停止位
BOOL OpenComm(const char* pPort, int nBaudRate, int nParity, int nByteSize, int nStopBits)
{
  DCB dcb;    // 串口控制塊
  COMMTIMEOUTS timeouts = {  // 串口超時控制參數
    100,    // 讀字符間隔超時

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