基于状态机的NMEA0183与TSIP协议混合解析-面包板社区

Tremble的授时模块支持两种协议：NMEA0183与TSIP，软件要支持两种协议，

该文讨论如何用状态机同时支持两种协议的分离、解析。

NMEA0183，协议简介如下：

[注释]：

◆帧头：1个ASCII字符，‘$’(0x24)

◆信息类别：2个ASCII字符，如‘GP’（0x47 50）

◆信息ID：3个ASCII字符，定义信息内容，‘A’~‘Z’，如‘GGA’。

◆数据：不定长，由‘,’分割。

◆校验和：2个ASCII字符表示的1字节十六进制数，‘$’和‘*’之间全部字符异或运算的结果。通过‘*’与数据段区隔。

◆帧尾：2个ASCII字符，回车换行<CR><LF>（0x0D 0x0A）

TSIP协议简介如下：

协议解析模块设计如下图中状态所示：

状态机主要分三种状态：等待包头、等待NMEA语句、等待TSIP数据包。

其各个状态的跳转见上图的注释，由数据决定。

由状态机，设计数据结构如下：

struct NMEA_PacketST
{
    u8  state;
    u8  lastCh; // add by walter for TSIP decoder
    u16 rxLen;
    u16 length;
    u8  mDat[120];
};
状态机初始化：

nmea.state = NMEA_STS_HEAD;
nmea.rxLen = 0;

状态机实现：
u8   NMEA_FormatProc(u8 ch)
{
    u8 rst = 0;

    if (nmea.state == NMEA_STS_HEAD)
    {
        if (('$' == nmea.mDat[1])
            && ('G' == nmea.mDat[2])
            && ('P' == ch)) // $GP GGA/GSV/GSA/VTG/RMC/...

        {
            nmea.state   = NMEA_STS_NMEA;
            nmea.mDat[0] = nmea.mDat[1];
            nmea.mDat[1] = nmea.mDat[2];
            nmea.mDat[2] = ch;
            nmea.rxLen   = 3;
        }
        else if (ch == TSIP_D_DLE)
        {
            nmea.state   = NMEA_STS_TSIP;
            nmea.mDat[0] = ch;
            nmea.lastCh  = ch;
            nmea.rxLen   = 1;
        }
        else
        {
            nmea.mDat[0] = nmea.mDat[1];
            nmea.mDat[1] = nmea.mDat[2];
            nmea.mDat[2] = ch;

            return rst;
        }
    }
    else if (nmea.state == NMEA_STS_NMEA)
    {
        nmea.mDat[nmea.rxLen] = ch;
        nmea.rxLen++;
        if ((nmea.mDat[nmea.rxLen-2] == 0x0D) && (0x0A == ch))
        {
            nmea.state = NMEA_STS_HEAD;
            nmea.length= nmea.rxLen;
            nmea.mDat[nmea.rxLen] = 0x00;
            nmea.rxLen = 0;
            rst = 1;
        }
    }
    else if (nmea.state == NMEA_STS_TSIP)
    {
        nmea.mDat[nmea.rxLen] = ch;
        nmea.rxLen++;
        if ((nmea.lastCh == TSIP_D_DLE) && (TSIP_D_DLE == ch))
        {
            nmea.lastCh = 0x00;
        }
        else if ((nmea.lastCh == TSIP_D_DLE) && (TSIP_D_ETX == ch))
        {
            nmea.lastCh = 0x00;
            nmea.length= nmea.rxLen;
            nmea.rxLen = 0;
            rst = 2;
        }
        else
        {
            nmea.lastCh = ch;
        }
    }
    else
    {
        nmea.state = NMEA_STS_HEAD;
    }

    return rst;
}
这里仅仅讨论了如何分离两种格式的数据，利用了状态机的基本工作原理：状态随条件而跳转，状态决定了软件的工作流程。