北斗系统学习—JT808协议用C语言解析

前言：

本人从事于Linux应用开发(音视频应用方向）,现在主要是负者AI摄像头的开发，在学音视频的途中，虽然是个小白，但是更愿意把自己所学音视频的一些知识分享给大家，以后每周都会更新哦！

本期介绍的是用c语言对Jt808协议解析，要对协议进行解析，首先我们要知道jt808的协议基础以及数据传输过程的信息组成。

一、数据类型：

数据类型	描述及要求
BYTE	无符号单字节整型（字节，8 位）
WORD	无符号双字节整型（字，16 位）
DWORD	无符号四字节整型（双字，32 位）
BYTE[n]	n 字节
BCD[n]	8421 码，n 字节
STRING	GBK 编码，若无数据，置空

传输规则协议采用大端模式（bir-endian）的网络字节序来传递字和双字。

约定如下：

----------字节（BYTE）的传输约定：按照字节流的方式传输；

----------字（WORD）的传输约定：先传递高八位，再传递低八位；

----------双字节（DWORD）的传输约定：先传递高 24 位，然后传递高 16 位，在传递高八位，最后传递低八位。

这里要区分一下字节序的大小端模式：

Little endian：将低序字节存储在起始地址。

Big endian：将高序字节存储在起始地址。

举个例子：int a = 0x12345678;

0x78属于低地址，而0x12属于高地址

如果是大端模式，那输出方式是0x12 0x34 0x56 0x78，如果是小端模式，那么就是0x78 0x56 0x34 0x12

这个很容易理解，人类读写数据的习惯是大端字节序，而小端字节序是反着人类来的。

而我们网络字节序是大端模式，因此要转为大端模式。

注：

**大端小端是对于高于一个字节的数据类型来说的，比如说int,short等。char 类型的话就不存在大小端的问题。**

- 服务器一般是大端的(因为网络字节序是大端的，服务器为大端的话就不用修改了) 个人的电脑一般是小端的。
- 主机向网络上传输的数据，只要大于两个字节，都需要将主机字节序转换成网络字节序。

大端转小端的一些api。

#include <arpa/inet.h> 
uint32_t htonl(uint32_t hostlong); 
uint16_t htons(uint16_t hostshort); 
uint32_t ntohl(uint32_t netlong); 
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

二、消息的组成

1.每条消息由标位头、消息头、消息体和校验码组成,消息结构如图所示：

标识位

消息头

消息体

检验码

标识位

2.标识位

标识位采用 0x7e 表示，若校验码、消息头以及消息体中出现 0x7e，则要进行转义处理，转义规则定义如下：

0x7e ←→0x7d 后紧跟一个 0x02； 0x7d ←→0x7d 后紧跟一个 0x01

转义处理过程如下：

发送消息时：消息封装→计算机并填充校验码→转义；

接收消息时：转移还原→验证校验码→解析消息。

示例：

发送一包内容为 0x30 0x7e 0x08 0x7d 0x55 的数据包，则经过封装如下：0x7e 0x30 0x7d 0x02 0x08 0x7d 0x01 0x55 0x7e。

三、消息头

消息头内容

起始字节	字段	数据类型	说明
0	消息 ID	WORD
2	消息体属性	WORD	消息体属性格式结构见图 2
4	终端手机号	BCD[6]	根据安装终端自身的手机号转换。手机号不足 12 位，则在前补充数字，大陆手机号补充数字 0，港澳台则根据其区号进行位数补充
10	消息流水号	WORD	按发送顺序从 0 开始循环累加
12	消息包封装项		如果消息体属性中相关标识位确定消息分包处理，则该项有内容，否则无该项

消息体内容：

实时音视频传输请求

消息 ID：0x9101

报文类型：信令数据报文。平台向终端设备请求实时音视频传输，包括实时视频传输、主动发起双向语音对讲、单向监听、向所有终端广播语音和特定透传等。消息体数据格式见如下表。终端在收到此消息后回复视频终端通用应答，然后通过对应的服务器IP地址和端口号建立传输链路，然后按照音视频流传输协议传输相应的音视频流数据。

实时音视频传输请求数据格式

起始字节	字段	数据类型	描述及要求
0	服务器 IP 地址长度	BYTE	长度 n
1	服务器 IP 地址	STRING	实时视频服务器 IP 地址
1 + n	服务器视频通道监听端口号 (TCP)	WORD	实时视频服务器 TCP 端口号
3 + n	服务器视频通道监听端口号 (UDP)	WORD	实时视频服务器 UDP 端口号
5 + n	逻辑通道号	BYTE
6 + n	数据类型	BYTE	0：音视频，1：视频，2：双向对讲，3：监听， 4：中心广播，5：透传
7 + n	码流类型	BYTE	0：主码流，1：子码流

平台收到视频终端的特殊报警后，应无须等待人工确认即主动下发本条指令，启动实时音视频传输。

通过阅读以上信息得知，我们解析先要从消息头跟消息体的内容出发，可以分别定义消息头跟消息体的结构体，里面的数据类型要跟以上的信息一致哦！

要解析这个协议，首先我将这些字符都放进数组里，然后封装了一个Jt808app函数，定义一个char *p指向这个数组，然后对指针p进行遍历，就能达到快速获得某个字符的地址跟值的效果，与数组相比，用for循环遍历显得比较麻烦。因此用指针指向数组的方法是最简便的。然后用memcpy（不能用strcpy)将地址赋给刚刚结构体定义的地址。然后用*取内容符号把值取出来，接着打印出来每个数据类型。

strcpy和memcpy的区别：

复制的内容不同，strcpy只能复制字符串，而memcpy可以复制任意内容，例如：字符数组、整型、结构体、类等
复制的方法不同，strcpy不需要指定长度，它遇到被复制字符的串结束符“\0”才结束，所以容易溢出。memcpy是根据其第三个参数决定复制的长度
用途不同，通常在复制字符串时用strcpy，而需要复制其他类型数据时则一般用memcpy

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

功能：从源src所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标dest所指的内存地址的起始位置中

char* strcpy(char* dest, const char* src)

这个是需要解析的数据：

7e 91 01 00    16 01 33 04    70 54 35 42    cb 0e 31 32
30 2e 37 38    2e 32 30 35    2e 31 37 38    1e 77 00 00
01 00 01 54    7e

以下是我写的代码读不懂看我的注释哦！

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <arpa/inet.h>struct msgHead
{unsigned char msgHeader;	//消息头unsigned short msgId;		//消息Idunsigned short msgAddr;	    //消息属性unsigned char BCD[6];		//终端手机号unsigned short serialNum;   //消息流水号unsigned short msgPacket;	//消息包封装项unsigned char checkBit;		//检验位unsigned char msgTail;		//消息尾
};struct msgBody 
{unsigned char serverIpLen;	     //服务IP长度char serverIp[12];			    //IP地址unsigned short msgTcpPort;	   //TCP端口号unsigned short msgUdpPort;	  //UPD端口号unsigned char channelNum;    //逻辑通道号	unsigned char dataType;     //数据类型unsigned char dataRate;    //码流类型
};char charSave[128] = {'\0'};//fgetc每次读一个十六进制的字符，hexHandler功能是将两个十六进制的字符合成一个，并放到数组里
int hexHandler(FILE *fp)
{uint32_t cnt = 0;int out;int i = 0;uint32_t a = 0;unsigned char data[3];while (1){out = fgetc(fp);//printf("out = 0x%02x\n",out);if (out == EOF){if (a == 1){fputc(data[0], fp);cnt++;}break;}else if (out == ' ' || out == '\n' || out == '\r' || out == '\t' ){//out = 0xff;continue;}else if (out >= '0' && out <= '9'){out = out - '0';}else if (out >= 'a' && out <= 'f'){out = out - 'a' + 10;}else if (out >= 'A' && out <= 'F'){out = out - 'A' + 10;}else {printf("存在其他文件!\n");fclose(fp);return -1;}data[a] = out;a++;if (a == 2){a = 0;charSave[i] = (data[0] *16) + data[1];i++;cnt++;}}fclose(fp);return cnt;}
//JT808协议解析
void Jt808app()
{char data[128];int Len;int i;char *p = charSave;struct msgHead saveMsgHeader;struct msgBody saveMsgBody;printf("======================================================================================\n");printf("消息头解析begin：\n");//一、消息头//1.消息头  saveMsgHeader.msgHeader = *p;   printf("消息头：0x%02x\n",saveMsgHeader.msgHeader);p=p+1;//2.消息idmemcpy(&saveMsgHeader.msgId,p,2);printf("消息Id:0x%04x\n",htons(saveMsgHeader.msgId));p = p+2;//3.消息属性 memcpy(&saveMsgHeader.msgAddr,p,2);printf("消息属性：0x%04x\n",htons(saveMsgHeader.msgAddr));p = p+2;//4.终端手机号memcpy(&saveMsgHeader.BCD,p,6);printf("终端手机号：");for(i = 0;i<6;i++){printf("%02x",saveMsgHeader.BCD[i]);}p = p+6;printf("\n");//5.流水号memcpy(&saveMsgHeader.serialNum,p,2);  printf("流水号：0x%4x\n",htons(saveMsgHeader.serialNum));p = p+2;printf("======================================================================================\n");printf("消息体解析begin：\n");
//二、消息体//1.服务IP长度：memcpy(&saveMsgBody.serverIpLen,p,1);Len = (int)*p;//printf("len:%d\n",Len);printf("服务IP长度:%d\n",(int)saveMsgBody.serverIpLen);p=p+1;//2.服务IP：memcpy(&saveMsgBody.serverIp,p,Len);  printf("服务IP：%s\n",saveMsgBody.serverIp);p = p+Len;//3.TCP端口号memcpy(&saveMsgBody.msgTcpPort,p,2);  printf("TCP端口号：%d\n",htons(saveMsgBody.msgTcpPort));p = p+2;
//4.UDP端口号memcpy(&saveMsgBody.msgUdpPort,p,2); printf("UDP端口号：%d\n",htons(saveMsgBody.msgUdpPort));p = p+2;//5.逻辑通道号memcpy(&saveMsgBody.channelNum,p,1); printf("逻辑通道号：%02x\n",saveMsgBody.channelNum);p = p+1;//6.数据类型saveMsgBody.dataType= (int)*p;if(saveMsgBody.dataType == 0){printf("数据类型:音视频\n");}else if(saveMsgBody.dataType == 1){printf("码流类型:视频\n");}else if(saveMsgBody.dataType == 2){printf("码流类型:双向对讲\n");}else if(saveMsgBody.dataType == 3){printf("码流类型：监听\n");}else if(saveMsgBody.dataType == 4){printf("码流类型:中心广播\n");}else if(saveMsgBody.dataType == 5){printf("码流类型:透传\n");}p = p+1;
//7.码流类型saveMsgBody.dataType = (int)*p;if(saveMsgBody.dataType == 0){printf("码流类型:主码流\n");}else if(saveMsgBody.dataType == 1){printf("码流类型:子码流\n");}  p = p+1;//检验位memcpy(&saveMsgHeader.checkBit,p,1);printf("检验位：0x%02x\n",saveMsgHeader.checkBit);p = p+1;//消息尾saveMsgHeader.msgTail = *p; printf("消息尾：0x%02x\n",saveMsgHeader.msgTail);printf("======================================================================================\n");printf("解析完毕！\n");
} 
//打印数组，我是用来测试hexHandler这个函数有没将十六进制的数据放到数组里。
void printArry(int cnt)
{int i;printf("printArry begin\n");for(i = 0;i < cnt;i++){printf("%d = 0x%02x\n",i,(unsigned char)charSave[i]);}printf("printArry %d byte end\n",cnt);}int main()
{FILE* fp;int num;char fileName[12] = "9101.txt";fp = fopen(fileName, "r");if (fp ==NULL){printf("9101.txt cannot be open!\n");return -1;}num = hexHandler(fp);  Jt808app();//printArry(num);return 0;
}

实现效果如下图：