原创 Ymodem

一、Ymodem协议学习的目的

1、Ymodem协议的应用

打开超级终端，在传送主菜单里，有接收文件和发送文件的子菜单。也就是超级终端可以与连接的对象之间相互传送文件。

打开发送文件选项，可知，只需要选择“文件名”和“协议”两个选项，就可以进行文件的传送了。

协议的类型有7中，Xmodem及改进的1k-Xmodem，Ymodem和Ymodem-G，Zmodem及其改进协议，以及Kermit，我这次主要学习嵌入式系统中用得较多的Ymodem协议。

2、学习的目标

（1）传送文件的实现

添加一个命令，fsend，这个命令接受一个参数，就是文件的最终存放目录。当开发板接收到这个命令后，做好接收文件的准备。与超级终端进行协商后，将收到的文件写入指定位置。

（2）接收文件的实现

添加一个命令frecv，这个命令接受一个参数，就是超级终端所要索取的文件。当开发板接收到这个命令后，就等待终端发送索取文件的协商要求。

二、Ymodem协议分析

1、明确概念

一步一步来，先把概念搞清楚。

Ymodem协议是一种发送并等待的协议。即发送方发送一个数据包以后，都要等待接收方的确认。如果是ACK信号，则可以发送新的包。如果是NAK信号，则重发或者错误退出。

２、文件传输过程

文件传输过程的开启：

（1）开启是由接收方开启传输，它发一个大写字母C开启传输。然后进入等待（SOH）状态，如果没有回应，就会超时退出。

（2）发送方开始时处于等待过程中，等待C。收到C以后，发送（SOH）数据包开始信号，发送序号（00），补码（FF），“文件名”，“空格”“文件大小”“除去序号外，补满128字节”，CRC校验两个字节。进入等待（ACK）状态。

（3）接收方收到以后，CRC校验满足，则发送ACK。发送方接收到ACK，又进入等待“文件传输开启”信号，即重新进入等待“C”的状态。

（4）前面接收方只是收到了一个文件名，限制正式开启文件传输，Ymodem支持128字节和1024字节一个数据包。128字节以（ＳＯＨ）开始，１０２４字节以（ＳＴＸ）开始。

接收方又发出一个“Ｃ”信号，开始准备接收文件。进入等待“ＳＯＨ”或者“ＳＴＸ”状态。

（５）发送接收到“Ｃ”以后，发送数据包，（ＳＯＨ）（０１序号）（ＦＥ补码）（１２８位数据）（ＣＲＣ校验），等待接收方“ＡＣＫ”。

（６）文件发送完以后，发送方发出一个“ＥＯＴ”信号，接收方也以“ＡＣＫ”回应。

然后接收方会再次发出“Ｃ”开启另一次传输，若接着发送方会发出一个“全０数据包”，接收方“ＡＣＫ”以后，本次通信正式结束。

（７）当然Ｙｍｏｄｅｍ相对于Ｘｍｏｄｅｍ改进的地方就在于传输再次开启以后，又可以发送另外一个文件，即一次传输允许发送多个文件，但这个特性我就不准备实现了。

３、所用到的符号

#define MODEM_SOH  0x01        //数据块起始字符

#define MODEM_STX  0x02　　　　／／１０２８字节开始

#define MODEM_EOT  0x04　　　　／／文件传输结束

#define MODEM_ACK  0x06　　　　／／确认应答

#define MODEM_NAK  0x15　　　　／／出现错误

#define MODEM_CAN  0x18                 ／／取消传输

#define MODEM_C    0x43                   ／／大写字母Ｃ

４、ＣＲＣ计算方法

（以下一段代码摘录自网上，还没有经过验证）

        in_ptr = mblock->buf;  //指向要计算CRC的缓冲区开头

        cksum = 0; //初始化为0

        for (stat=mblock->len ; stat>0; stat--) //len是所要计算的长度

        {

            cksum = cksum^(int)(*in_ptr++) << 8; //这句我没搞明白。

            for (i=8; i!=0; i--)

            {

                if (cksum & 0x8000)

                    cksum = cksum << 1 ^ 0x1021;

                else

                    cksum = cksum << 1;

            }

        }

现在对这些压缩、解码、校验、加密的原理和算法，还没有浓厚的兴趣，所以只了解一下过程就行了，特别是在接收的时候，如果校验算法不对，则可以跳过去。当然发送的时候，就避免不了。

 使用PC机传送文件的早期协议。扩展了Xmodem协议，使用了更有效的错误检测手段。当用户需要高速传送大文件时，Ymodem是用于调制解调器的一个差错控制协议，使用循环校验码作为差错控制的方法。使用此协议的调制解调器以1024字节（1k）大小的数据块传送文件。当块被正确接收时不作应答，只有当数据块在传送出错时才发出NAK应答，此数据块需要重新发送。Ymodem和Xmodem-1k协议很象，但是它提供了批处理模式。在批处理模式下，一条命令可以发送很多文件。

//常量定义

#define SOH  0x01
#define STX  0x02
#define EOT  0x04
#define ACK  0x06
#define NAK  0x15
#define CAN  0x18
#define CAC  0x43     //'C'

//帧格式
<SOH>  <blk#> <255 - blk#> <data 128> <crch> <crcl>       //128字节数据帧
<STX>  <blk#> <255 - blk#> <data 1024> <crch> <crcl>     //1024字节数据帧

//应答方式
       Sender                                            Receiver
                                            <-                 <C>
<soh> <00> <255> ........<crch> <crcl>     ->                         //filename and length etc
                                           <-                 <ack>
                                           <-                 <C>
<sxt>  <01> <254>  .......<crch> <crcl>    ->                       //data
                                           <-                 <ack>    //nak for tars again
<sxt> <02>  <253> ........ <crch> <crcl>   ->               
                                           <-                 <ack>
............................................................
                                           <-                  <ack>
<eot>                                      ->                            //tarsmition over
                                           <-                  <ack>
                                           <-                  <C>   //next file
<soh> <00> .... <crch> <crcl>              ->
..................................................................

//取消传输
<can> <can> <can>                            //至少3个