⑴ 定时器指令的数据类型有多少位
大多数是二进制数, 16位或32位。
也有的是BCD码格式的(16位)
具体要看是哪一品牌的PLC
(专业从事 自动化控制系统 电气设计、编程、技术培训)
三菱PLC,松下PLC,西门子S7-200/s7-200SMART /s-300/s7-400/s7-1500(T)
触摸屏,博图WinCC)
⑵ xmodem ymodem 主要区别
内容提要:本文描述了使用XMOMDEM文件传输协议的通信程序设计,该设计为具有FLASH 存储器的嵌入式系统提供了和PC机上超级终端软件之间的文件传输功能,在PC机上不安装专用通信软件情况下,实现程序在板升级、数据在板定制等,给现场调试和维护带来方便。另外,本文也描述了基于状态矩阵的通信软件编程方法。
关 键 字: XMODEM 文件下载 FSM 状态矩阵
1 设计目的与用途
2 XMODEM协议介绍
3 协议分层与层间接口
3.1 协议分层
3.2 链路层和物理层间的接口
3.3 链路层和应用层间的接口
4 分层协议实现
4.1 协议的OS平台
4.2 应用层软件实现
4.3 链路层软件实现
4.4 物理层软件实现
5 软件移植
6 软件调试方法
参考文献
附录1:XMODEM协议通信的异常情况列表
附录2:XMODEM协议的状态转移表
附录3:源代码文件列表
附录4:完整源代码
1 设计目的与用途
嵌入式系统的程序代码一般存放在FLASH存储器或者OTP存储器中,后者实际上是一种一次性可编程的EPROM,成本低,适合于批量大的产品使用,但程序写入后不能修改,使用FLASH的优点是程序可以随时在板更换,这种特点给现场调试和软件升级、修改带来极大方便。
对印制板上FLASH编程有几种方法,原始的方法是使用编程器,由于要将芯片取下,十分不便,也有一些厂家生产的处理器通过JTAG接口或者串口连接到PC机上(如PHILIPS公司的P89C51RD),可以实现处理器内部FLASH的在板编程,但需要专用下载编程软件(一般由芯片生产厂商提供),无法对处理器外部的FLASH进行编程。
使用XMODEM协议进行程序下载是目前很多产品通用的做法,比如CISCO公司的路由器产品,HUAWEI公司的ISDN终端产品,这种方法使用WINDOWS自带的超级终端软件来传送文件,无需安装专用软件。只要在目标板上增加一断实现XMODEM协议的代码,就可以方便地实现程序或者数据文件的下载了。在下文中,就叙述XMODEM协议程序的实现方法。
图表 1:目标板程序由二部分组成:下载程序和应用程序
2 XMODEM协议介绍
XMODEM协议是最早出现的2台计算机间通过RS232异步串口进行文件传输的通信协议标准,相对于YMODEM,ZMODEM等其他文件传送协议来说,XMODEM协议实现简单,适合于那些存储器有限的场合。
XMODEM文件发送方将文件分解成128字节的定长数据块,每发送一个数据块,等待对方应答后才发送下一个数据块,数据校验采用垂直累加和校验,也可以采用16位的CRC校验。属于简单ARQ(自动请求重发)协议,所以也适合于2线制的半双工的RS485网络中使用。
2.1 术语
在具体叙述XMODEM协议的具体内容前,我们先给出协议用到的术语缩写。
术语 数值 含义 备注
十进制 十六进制
SOH 1 01H 数据块开始
EOT 4 04H 发送结束
ACK 6 06H 认可响应
NAK 21 15H 不认可响应 对于CRC校验的协议软件,本信号用字母“C”(43H)代替。
DLE 16 10H 中止数据连接
X-on 17 11H 数据传送启动 当通信双方的速度不一致时,可采用该字符来调节通信速度,比如接收方速度太慢而导致接收缓冲器满时,发送“X-off”给发送方,使发送方暂停发送数据。相当于RS232接口的DSR,CTS等信号。
X-off 19 13H 数据传送停止
SYN 22 16H 同步
CAN 24 18H 撤销传送
图表 2:XMODEM协议的控制字符
上表中各个缩写也是标准ASCII码的一个字符,在XMODEM协议中需要使用这些字符来表达协议的状态。而其基本含义如表中所述。
2.2 数据帧格式与文件分解
XMODEM协议每次传送的数据帧长度为132字节,其中文件数据占128字节,其他4个字节分别为开始标志,块序号,块序号的补码和校验字节。其中开始标志,块序号,块序号的补码位于数据块开始, 校验字节位于数据块结尾,如:
偏移 字节数 名称 描述 说明
名称 数值(HEX)
0 1 SOH 01 起始字节标志
1 1 Seq 1~FFh 块序号
2 1 cmpl FFH-seq 块序号的补码
3 128 data ? 文件内容数据
131 1 csum ? 垂直累加和校验 1:XMODEM协议允许使用2种校验码。2:校验码只从128字节的数据进行计算后得出,头部3个字节不参加校验和运算。
2 CRC ? 16位循环冗余校验
图表 3:XMODEM协议的数据帧格式
如果文件长度不是128字节的整数倍,最后一个数据块的有效内容必然小于帧长,剩下部分需要用其他数据来填充,XMODEM建议使用“CTRL-Z”(=26(01aH)),这种情况下,接收方如何区别该帧中属于文件的内容和填充的内容呢?
如果传送的文件是只包含字母、数字和可显示符号的文本文件(例如C程序源代码文件),那么根据内容本身接收方是可以区分的(“26”不是字母或者数字的ASCII码),如果传送的是任意数值的二进制文件(如程序目标码),则接收方是无法区分文件内容和填充内容。
重要提示:XMODEM协议不能保证接收方接收的文件长度和发送方完全一致,接收方所接收的文件数据长度总是128字节的整数倍,比发送文件的实际长度要大1到127字节。多出的内容位于文件结尾处。
XMODEM协议的这种缺点对于用于嵌入式系统的程序代码下装没有实际影响,处理器不会将填充内容当作代码执行,只要程序存储器的容量足够,能存储接收的所有数据就可以了。如果将XMODEM协议用于数据库下装,应当考虑多余内容的影响,一般标准数据库文件中均有表示数据库尺寸、字段数、记录数等数据库结构参数,所以也不会把填充内容当作数据库的记录本身。
同样,对于汉字库这种数据库,使用XMODEM协议来下载也不会产生问题。
2.3 校验算法
校验码是对发送数据进行某种计算得到的编码,为了防止数据在发送途中某些位发生错误,各种数据通信协议规定发送方除了发送应用数据外,还要发送校验码,而数据接收方则根据同样算法从收到的应用数据中计算出校验码,并和发送方发送的校验码比较,如相等,才认为收到了正确的数据。
在XMODEM协议中,可使用垂直累加和或者CRC校验,使用CRC校验的通信软件可以自动从CRC校验自动切换到累加和校验模式。在本应用中,我们使用垂直累加和校验。
累加和校验码是将所有发送数据的和按字节累加,保留其最低字节作为校验码,例如,发送的3个字节数据分别为255(FFh),5(05h),6(06h), 则:
1 1 1 1 1 1 1 1 FFH
0 0 0 0 0 1 0 1 05H
0 0 0 0 0 1 1 0 06H
1 0 0 0 0 1 0 1 0 -> 0000 1010
将高位丢弃后,得到累加和校验码为0Ah(10)。在上例中,如果原来数据在途中发生了变化,如FFH变为FEH,06H变为07H, 05H未变,则接收方所计算的校验码为:
接收 发送
1 1 1 1 1 1 1 0 FEH <- FFH
0 0 0 0 0 1 0 1 05H < - 05H
0 0 0 0 0 1 1 1 07H <- 06H
1 0 0 0 0 1 0 1 0 -> 0000 1010
校验码也为0AH。可见,在数据中有2位改变时,接收方所计算的校验码仍然与发送方一致,这种校验方式不能检测偶数位的误码。
XMODEM协议的校验码只对数据帧中的128字节数据进行计算后得出,头部3个字节不参加校验和运算。
2.4 XMODEM协议的启动
XMODEM协议开始是文件接收方发出“NAK”字节,文件发送方在收到该信号后发送数据帧,双方开始正常通信过程。而文件发送方进入XMODEN协议后,等待对方发送”NAK”,如果等待时间超过60秒,则退出本次通信。
接收方发出“NAK”后,如果10秒后对方还没有发送第一个数据帧,则重复发送“NAK”,这种重复次数最多允许10次,仍然没有收到第一个数据块,则退出本次通信。
(A):发送方软件延迟100秒以上工作导致不能启动协议
(B):接收方软件延迟60秒发送”NAK”信号导致不能启动协议
图表 4 XMODEM协议不能启动的2种情况
在嵌入式系统通过PC机来下载软件的应用中,嵌入式系统软件是文件接收方,PC机超级终端软件是文件发送方。按照协议规定,嵌入式系统 的通信软件进入XMODEM协议状态后,PC机软件必须在100秒内进入协议状态(即执行超级终端的XMODEM文件传输功能),反之,后者先进入协议状态,前者必须在60秒内进入协议状态,显然,通过人工来操作,这种时间差有些紧张。解决办法只有加长嵌入式系统加载软件的启动等待时间,这种修改不会引起协议理解的歧义。
重要提示:为了发送和接收方能够更容易启动XMODEM协议,在设计中,将延长嵌入式系统下载软件的启动延时时间,在以下的代码中,将这种延时时间改为600秒(10分钟)。或者将等待时间设置为无限长,一致发出”NAK”信号,直到PC机上的超级终端软件运行为止。
2.5 XMODEM的正常传输过程
中给出了一次正常的XMODEM通信中收发双方的通信过程。
图 5:没有差错的文件传输过程
文件接收方每收到一个数据帧后,如没有校验差错、序号差错等情况,均发送一个“ACK”字符作为应答,发送方在收到应答后才开始发送下一个字符,如此反复,直到文件内容传送完毕,发送方传送“EOT”字符表示传送完成,发送方收到后再次以“ACK”回应,至此,整个文件传输过程就结束了。
2.6 XMODEM协议的中止
在通信进行过程中,双方中的任意一方如果希望中止本次通信,可以发送“CAN”字符给对方,现在很多XMODEM协议软件要求发送2个”CAN”字符来实现,
协议软件的主动中止通信一般是人为发起的,例如按下超级终端软件的“取消”按钮。或者通过拔码开关来控制嵌入式系统的下载软件退出通信。
2.7 XMODEM协议的异常处理
在通信过程中,总是要出现各种异常情况,比如通信线路的突然中断,一方机器停电而导致软件中止执行等;通信软件必须能够检测这些错误,并作出合理的处理。在前面的协议启动一节中已经涉及到了错误检测的问题,XMODEM对错误的规定很详细,共计有8种情况,协议文本没有说明是如何引起的,中给出了可能原因,
在嵌入式系统中,考虑到下载软件一般均有人操作的,也可不考虑错误处理,这样实现实现代码会减小。在本文中,考虑到协议的完整性,考虑了各种错误的处理。
2.8 CRC校验与累加和校验方式的切换
XMODEM协议要求支持CRC校验的通信软件也能支持累加和校验,这样就可以和那些只支持累加和校验的软件进行通信,如果文件接收方只支持累加和,而发送方可支持CRC,接收方发送启动信号为“NAK”,发送方收到后自动按累加和方式发送数据帧;如果相反,接收方支持CRC,而发送方支持累加和,接收方首先发出字母“C”来作为启动信号,这时接收方应不理睬此信号,发送方在3秒后继续发送信号“C”,共三次未收到应答后,改为发送“NAK”信号,表示使用累加和方式进行通信了。
如果通信双方均采用CRC校验,上述通信握手信号“NAK”用字母“C来代替,其他过程同上。
因为PC机超级终端软件支持CRC模式,嵌入式系统作为文件接收方,只要发送“NAK”信号就能使对方自动按照校验和方式通信了。
3 协议分层与层间接口
3.1 协议分层
我们将协议代码分成3层:物理层,链路层和协议应用层。物理层用于控制UART器件,链路层处理XMODEM协议,应用层负责将收到的单个128字节数据块组合成一个完成的数据块,并写入程序存储器缓冲区。这种分层,在程序移植时只要修改和硬件相关的物理层、应用层代码,无需修改实现XMODEM协议的链路层代码。
层与层之间通过消息来通信,XMODEM协议没有规定分层结构和层间消息格式,这里将链路层与应用层之间、链路层和物理层之间的消息格式统一规定如下:
typedef struct {
int len; /* 消息内容长度,即Message中的内容字节数 */
char mType; /* 层间消息类型, */
char Message[MAX_ MESSAGE_LEN]; /* 消息内容, 由发送进程填写 */
} MessageOfLayer;
考虑到XMODEM数据帧为132字节,定义常量“MAX_MESSAGE_LEN”为132字节,按OSI标准,层间消息原语有数据请求、数据指示、响应、证实4种类型。给出了A方发送数据,B方接收数据时的层间消息类型图 6: 单向数据传送的层间消息顺序:①②③④
消息1,2是承载实际数据的数据帧,消息3,4是传送过程中的应答帧,表明数据已经正确传送,必须说明的是,在发送数据的证实消息3不是从对方发出的,物理层在发送出数据后,立即向上一层发出证实消息。
在实际应用中,处理正常的数据传送所需要的消息外,也需要定义一些控制管理消息,下面具体说明层间消息类型和作用。
3.2 链路层和物理层间的接口
n 数据请求:该消息用于向物理层发送XMODEM帧数据,包括132字节的文件数据帧和NAK,ACK,CAN单字节信号帧等,下载软件只是接收文件,不需要发送132字节的文件数据帧。
n 数据证实:物理层收到链路层的数据请求帧后,送到UART的缓冲器中,等发送缓冲器为空后,表明该字节数据发送完成,向链路层发送证实消息,链路层接收到此消息后,就可以发送下一个字节,实际上物理层传送是一个无连接,证实消息不是由接收方产生的,不能表明对方已经正确接收到数据,而只表明已经发出数据。物理层协议一般也不提供有应答的传输机制。
n 数据指示:物理层在接收缓冲器满后,将数据发送给链路层。
除了以上3个消息外,物理层和应用层之间还有以下2个消息:
n 启动电路:由链路层向物理层发出,物理层在收到该协议后将串口进行初始化。
n 电路出错:由物理层向链路层发出,用于报告物理层在数据传送过程中的错误。
“数据响应”消息在本应用中不使用。
3.3 链路层和应用层间的接口
链路层和应用层之间的数据传输消息有二个:
n 数据块指示:由链路层收到一个XMODEM协议帧(128字节)后向应用层发出,应用层收到数据帧后写入flash memory(PC版本写入文件)。
n 数据块块响应:应用层收到XMODEM数据帧后,并写入flash memory(PC版本写入文件)后向链路层发出的响应信号。链路层收到响应后,向文件发送方发出“ACK”信号。
其他管理控制消息定义了3个:
n 协议启动:应用层通知链路层启动XMODEM协议。
n 通信结束:链路层在收到对方的EOT信号后向应用层发出,应用层收到此消息后,可以转入应用程序入口,从而执行应用程序。
n 通信中止:链路层因为各种情况无法继续进行XMODEM传输时向应用层传送该消息,应用层收到此消息后,丢弃已经收到的数据,发出通信错误指示。
4 分层协议实现
4.1 协议的OS平台
为了实现分层协议,使用中的非抢先式操作系统作为软件平台,各层分别作为一个进程。
4.2 应用层软件实现
嵌入式系统下载软件只接收代码文件,对于协议中作为文件发送方的处理代码可不编写,应用层的任务是接收链路层的数据包,根据收到数据包的先后次序写入程序存储器,在PC机上模拟实现时,我们将数据存放在一个缓冲区内,完成后写入文件中,使用windiff软件和发送文件进行比较,以判断代码的是否正确。
应用层的进程初始化代码的作用是:
n 擦除程序存储器所使用的FLASH MEMORY(在本例中按29F010来编写代码)。
n 启动一个10秒定时器,10秒后通知链路层启动XMODEM协议。
n
⑶ 如何使用Xmodem传输交换机系统文件
内容提要:本文描述了使用XMOMDEM文件传输协议的通信程序设计,该设计为具有FLASH存储器的嵌入式系统提供了和PC机上超级终端软件之间的文件传输功能,在PC机上不安装专用通信软件情况下,实现程序在板升级、数据在板定制等,给现场调试和维护带来方便。另外,本文也描述了基于状态矩阵的通信软件编程方法。关键字:XMODEM文件下载FSM状态矩阵1设计目的与用途2XMODEM协议介绍3协议分层与层间接口3.1协议分层3.2链路层和物理层间的接口3.3链路层和应用层间的接口4分层协议实现4.1协议的OS平台4.2应用层软件实现4.3链路层软件实现4.4物理层软件实现5软件移植6软件调试方法参考文献附录1:XMODEM协议通信的异常情况列表附录2:XMODEM协议的状态转移表附录3:源代码文件列表附录4:完整源代码1设计目的与用途嵌入式系统的程序代码一般存放在FLASH存储器或者OTP存储器中,后者实际上是一种一次性可编程的EPROM,成本低,适合于批量大的产品使用,但程序写入后不能修改,使用FLASH的优点是程序可以随时在板更换,这种特点给现场调试和软件升级、修改带来极大方便。对印制板上FLASH编程有几种方法,原始的方法是使用编程器,由于要将芯片取下,十分不便,也有一些厂家生产的处理器通过JTAG接口或者串口连接到PC机上(如PHILIPS公司的P89C51RD),可以实现处理器内部FLASH的在板编程,但需要专用下载编程软件(一般由芯片生产厂商提供),无法对处理器外部的FLASH进行编程。使用XMODEM协议进行程序下载是目前很多产品通用的做法,比如CISCO公司的路由器产品,HUAWEI公司的ISDN终端产品,这种方法使用WINDOWS自带的超级终端软件来传送文件,无需安装专用软件。只要在目标板上增加一断实现XMODEM协议的代码,就可以方便地实现程序或者数据文件的下载了。在下文中,就叙述XMODEM协议程序的实现方法。图表1:目标板程序由二部分组成:下载程序和应用程序2XMODEM协议介绍XMODEM协议是最早出现的2台计算机间通过RS232异步串口进行文件传输的通信协议标准,相对于YMODEM,ZMODEM等其他文件传送协议来说,XMODEM协议实现简单,适合于那些存储器有限的场合。XMODEM文件发送方将文件分解成128字节的定长数据块,每发送一个数据块,等待对方应答后才发送下一个数据块,数据校验采用垂直累加和校验,也可以采用16位的CRC校验。属于简单ARQ(自动请求重发)协议,所以也适合于2线制的半双工的RS485网络中使用。2.1术语在具体叙述XMODEM协议的具体内容前,我们先给出协议用到的术语缩写。术语数值含义备注十进制十六进制SOH101H数据块开始EOT404H发送结束ACK606H认可响应NAK2115H不认可响应对于CRC校验的协议软件,本信号用字母“C”(43H)代替。DLE1610H中止数据连接X-on1711H数据传送启动当通信双方的速度不一致时,可采用该字符来调节通信速度,比如接收方速度太慢而导致接收缓冲器满时,发送“X-off”给发送方,使发送方暂停发送数据。相当于RS232接口的DSR,CTS等信号。X-off1913H数据传送停止SYN2216H同步CAN2418H撤销传送图表2:XMODEM协议的控制字符上表中各个缩写也是标准ASCII码的一个字符,在XMODEM协议中需要使用这些字符来表达协议的状态。而其基本含义如表中所述。2.2数据帧格式与文件分解XMODEM协议每次传送的数据帧长度为132字节,其中文件数据占128字节,其他4个字节分别为开始标志,块序号,块序号的补码和校验字节。其中开始标志,块序号,块序号的补码位于数据块开始,校验字节位于数据块结尾,如:偏移字节数名称描述说明名称数值(HEX)01SOH01起始字节标志11Seq1~FFh块序号21cmplFFH-seq块序号的补码3128data?文件内容数据1311csum?垂直累加和校验1:XMODEM协议允许使用2种校验码。2:校验码只从128字节的数据进行计算后得出,头部3个字节不参加校验和运算。2CRC?16位循环冗余校验图表3:XMODEM协议的数据帧格式如果文件长度不是128字节的整数倍,最后一个数据块的有效内容必然小于帧长,剩下部分需要用其他数据来填充,XMODEM建议使用“CTRL-Z”(=26(01aH)),这种情况下,接收方如何区别该帧中属于文件的内容和填充的内容呢?如果传送的文件是只包含字母、数字和可显示符号的文本文件(例如C程序源代码文件),那么根据内容本身接收方是可以区分的(“26”不是字母或者数字的ASCII码),如果传送的是任意数值的二进制文件(如程序目标码),则接收方是无法区分文件内容和填充内容。重要提示:XMODEM协议不能保证接收方接收的文件长度和发送方完全一致,接收方所接收的文件数据长度总是128字节的整数倍,比发送文件的实际长度要大1到127字节。多出的内容位于文件结尾处。XMODEM协议的这种缺点对于用于嵌入式系统的程序代码下装没有实际影响,处理器不会将填充内容当作代码执行,只要程序存储器的容量足够,能存储接收的所有数据就可以了。如果将XMODEM协议用于数据库下装,应当考虑多余内容的影响,一般标准数据库文件中均有表示数据库尺寸、字段数、记录数等数据库结构参数,所以也不会把填充内容当作数据库的记录本身。同样,对于汉字库这种数据库,使用XMODEM协议来下载也不会产生问题。2.3校验算法校验码是对发送数据进行某种计算得到的编码,为了防止数据在发送途中某些位发生错误,各种数据通信协议规定发送方除了发送应用数据外,还要发送校验码,而数据接收方则根据同样算法从收到的应用数据中计算出校验码,并和发送方发送的校验码比较,如相等,才认为收到了正确的数据。在XMODEM协议中,可使用垂直累加和或者CRC校验,使用CRC校验的通信软件可以自动从CRC校验自动切换到累加和校验模式。在本应用中,我们使用垂直累加和校验。累加和校验码是将所有发送数据的和按字节累加,保留其最低字节作为校验码,例如,发送的3个字节数据分别为255(FFh),5(05h),6(06h),则:->00001010将高位丢弃后,得到累加和校验码为0Ah(10)。在上例中,如果原来数据在途中发生了变化,如FFH变为FEH,06H变为07H,05H未变,则接收方所计算的校验码为:接收发送11111110FEH00001010校验码也为0AH。可见,在数据中有2位改变时,接收方所计算的校验码仍然与发送方一致,这种校验方式不能检测偶数位的误码。XMODEM协议的校验码只对数据帧中的128字节数据进行计算后得出,头部3个字节不参加校验和运算。2.4XMODEM协议的启动XMODEM协议开始是文件接收方发出“NAK”字节,文件发送方在收到该信号后发送数据帧,双方开始正常通信过程。而文件发送方进入XMODEN协议后,等待对方发送”NAK”,如果等待时间超过60秒,则退出本次通信。接收方发出“NAK”后,如果10秒后对方还没有发送第一个数据帧,则重复发送“NAK”,这种重复次数最多允许10次,仍然没有收到第一个数据块,则退出本次通信。(A):发送方软件延迟100秒以上工作导致不能启动协议(B):接收方软件延迟60秒发送”NAK”信号导致不能启动协议图表4XMODEM协议不能启动的2种情况在嵌入式系统通过PC机来下载软件的应用中,嵌入式系统软件是文件接收方,PC机超级终端软件是文件发送方。按照协议规定,嵌入式系统的通信软件进入XMODEM协议状态后,PC机软件必须在100秒内进入协议状态(即执行超级终端的XMODEM文件传输功能),反之,后者先进入协议状态,前者必须在60秒内进入协议状态,显然,通过人工来操作,这种时间差有些紧张。解决法只有加长嵌入式系统加载软件的启动等待时间,这种修改不会引起协议理解的歧义。重要提示:为了发送和接收方能够更容易启动XMODEM协议,在设计中,将延长嵌入式系统下载软件的启动延时时间,在以下的代码中,将这种延时时间改为600秒(10分钟)。或者将等待时间设置为无限长,一致发出”NAK”信号,直到PC机上的超级终端软件运行为止。2.5XMODEM的正常传输过程中给出了一次正常的XMODEM通信中收发双方的通信过程。图5:没有差错的文件传输过程文件接收方每收到一个数据帧后,如没有校验差错、序号差错等情况,均发送一个“ACK”字符作为应答,发送方在收到应答后才开始发送下一个字符,如此反复,直到文件内容传送完毕,发送方传送“EOT”字符表示传送完成,发送方收到后再次以“ACK”回应,至此,整个文件传输过程就结束了。2.6XMODEM协议的中止在通信进行过程中,双方中的任意一方如果希望中止本次通信,可以发送“CAN”字符给对方,现在很多XMODEM协议软件要求发送2个”CAN”字符来实现,协议软件的主动中止通信一般是人为发起的,例如按下超级终端软件的“取消”按钮。或者通过拔码开关来控制嵌入式系统的下载软件退出通信。2.7XMODEM协议的异常处理在通信过程中,总是要出现各种异常情况,比如通信线路的突然中断,一方机器停电而导致软件中止执行等;通信软件必须能够检测这些错误,并作出合理的处理。在前面的协议启动一节中已经涉及到了错误检测的问题,XMODEM对错误的规定很详细,共计有8种情况,协议文本没有说明是如何引起的,中给出了可能原因,在嵌入式系统中,考虑到下载软件一般均有人操作的,也可不考虑错误处理,这样实现实现代码会减小。在本文中,考虑到协议的完整性,考虑了各种错误的处理。2.8CRC校验与累加和校验方式的切换XMODEM协议要求支持CRC校验的通信软件也能支持累加和校验,这样就可以和那些只支持累加和校验的软件进行通信,如果文件接收方只支持累加和,而发送方可支持CRC,接收方发送启动信号为“NAK”,发送方收到后自动按累加和方式发送数据帧;如果相反,接收方支持CRC,而发送方支持累加和,接收方首先发出字母“C”来作为启动信号,这时接收方应不理睬此信号,发送方在3秒后继续发送信号“C”,共三次未收到应答后,改为发送“NAK”信号,表示使用累加和方式进行通信了。如果通信双方均采用CRC校验,上述通信握手信号“NAK”用字母“C来代替,其他过程同上。因为PC机超级终端软件支持CRC模式,嵌入式系统作为文件接收方,只要发送“NAK”信号就能使对方自动按照校验和方式通信了。3协议分层与层间接口3.1协议分层我们将协议代码分成3层:物理层,链路层和协议应用层。物理层用于控制UART器件,链路层处理XMODEM协议,应用层负责将收到的单个128字节数据块组合成一个完成的数据块,并写入程序存储器缓冲区。这种分层,在程序移植时只要修改和硬件相关的物理层、应用层代码,无需修改实现XMODEM协议的链路层代码。层与层之间通过消息来通信,XMODEM协议没有规定分层结构和层间消息格式,这里将链路层与应用层之间、链路层和物理层之间的消息格式统一规定如下:typedefstruct{intlen;/*消息内容长度,即Message中的内容字节数*/charmType;/*层间消息类型,*/charMessage[MAX_MESSAGE_LEN];/*消息内容,由发送进程填写*/}MessageOfLayer;考虑到XMODEM数据帧为132字节,定义常量“MAX_MESSAGE_LEN”为132字节,按OSI标准,层间消息原语有数据请求、数据指示、响应、证实4种类型。给出了A方发送数据,B方接收数据时的层间消息类型图6:单向数据传送的层间消息顺序:①②③④消息1,2是承载实际数据的数据帧,消息3,4是传送过程中的应答帧,表明数据已经正确传送,必须说明的是,在发送数据的证实消息3不是从对方发出的,物理层在发送出数据后,立即向上一层发出证实消息。在实际应用中,处理正常的数据传送所需要的消息外,也需要定义一些控制管理消息,下面具体说明层间消息类型和作用。3.2链路层和物理层间的接口n数据请求:该消息用于向物理层发送XMODEM帧数据,包括132字节的文件数据帧和NAK,ACK,CAN单字节信号帧等,下载软件只是接收文件,不需要发送132字节的文件数据帧。n数据证实:物理层收到链路层的数据请求帧后,送到UART的缓冲器中,等发送缓冲器为空后,表明该字节数据发送完成,向链路层发送证实消息,链路层接收到此消息后,就可以发送下一个字节,实际上物理层传送是一个无连接,证实消息不是由接收方产生的,不能表明对方已经正确接收到数据,而只表明已经发出数据。物理层协议一般也不提供有应答的传输机制。n数据指示:物理层在接收缓冲器满后,将数据发送给链路层。除了以上3个消息外,物理层和应用层之间还有以下2个消息:n启动电路:由链路层向物理层发出,物理层在收到该协议后将串口进行初始化。n电路出错:由物理层向链路层发出,用于报告物理层在数据传送过程中的错误。“数据响应”消息在本应用中不使用。3.3链路层和应用层间的接口链路层和应用层之间的数据传输消息有二个:n数据块指示:由链路层收到一个XMODEM协议帧(128字节)后向应用层发出,应用层收到数据帧后写入flashmemory(PC版本写入文件)。n数据块块响应:应用层收到XMODEM数据帧后,并写入flashmemory(PC版本写入文件)后向链路层发出的响应信号。链路层收到响应后,向文件发送方发出“ACK”信号。其他管理控制消息定义了3个:n协议启动:应用层通知链路层启动XMODEM协议。n通信结束:链路层在收到对方的EOT信号后向应用层发出,应用层收到此消息后,可以转入应用程序入口,从而执行应用程序。n通信中止:链路层因为各种情况无法继续进行XMODEM传输时向应用层传送该消息,应用层收到此消息后,丢弃已经收到的数据,发出通信错误指示。4分层协议实现4.1协议的OS平台为了实现分层协议,使用中的非抢先式操作系统作为软件平台,各层分别作为一个进程。4.2应用层软件实现嵌入式系统下载软件只接收代码文件,对于协议中作为文件发送方的处理代码可不编写,应用层的任务是接收链路层的数据包,根据收到数据包的先后次序写入程序存储器,在PC机上模拟实现时,我们将数据存放在一个缓冲区内,完成后写入文件中,使用windiff软件和发送文件进行比较,以判断代码的是否正确。应用层的进程初始化代码的作用是:n擦除程序存储器所使用的FLASHMEMORY(在本例中按29F010来编写代码)。n启动一个10秒定时器,10秒后通知链路层启动XMODEM协议。n
⑷ CAN总线标准格式数据帧的最小位数为多少,最大位数又为多少
标准格式数据帧包括:1位帧起始位,11位ID位+1IRQ位,8个控制位,8字节的数据位,2字节的CRC校验位,7个终止位(记得不一定全面)同时有码流控制功能,即位填充功能.当出现4个相同电平的位时,会在中间插入1个不同的位.码流填...
⑸ 关于计算机导论的问题: 为什么学习如何操作定长数字很重要
定长数字是计算机运输的基础,掌握这些有助于了解更深层次的理论。
C语言中定义数组后,系统会按定义数组大小分配空间,例如:int a
则分配10个int型大小的空间,如果定义数组为int a[ n ],n为变量,则系统不知道你需要多大的空间,所以无法分配。
对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高; RC2和 RC4:用变长密钥对大量数据进行加密,比 DES 快; IDEA(International Data Encryption Algorithm)国际数据加密算法,使用 128 位密钥提供非常强的安全性。
(5)定长数据块记录格式有多少位扩展阅读:
字母可以保存到这种数据类型里。州名缩写就是定长数据类型的一个例子,因为所有的缩写都是两个字母组成的。
在定长数据类型里,通常使用空格来填充数量不足的字符。举例来说,如果字段长度是10,而输入的数据只有5位,那么剩余5位就会被记录为空格。填充空格确保了字段里每个值都具有相同的长度。
⑹ oracle数据类型
按类型分为:字符串类型、数字类型、日期类型、LOB类型、LONG RAW& RAW类型、ROWID & UROWID类型。
在讲叙字符串类型前,先要讲一下编码。字符串类型的数据可依编码方式分成数据库字符集(CHAR/VARCHAR2/CLOB/LONG)和国际字符集(NCHAR/NVARCHAR2/NCLOB)两种。数据库中的字符串数据都通过字符集将字符转换为数字后(二进制),才存储到数据块中。通过不同的编码集转换,即便是相同的字符,也可能会转换成不同的二进制编码。这也是产生乱码的原因。数据库的编码格式一般是在创建数据库时指定的。当然也可以修改数据库的编码。
一 字符串类型
1.1:CHAR类型 CHAR(size [BYTE | CHAR])
CHAR类型,定长字符串,会用空格填充来达到其最大长度。非NULL的CHAR(12)总是包含12字节信息。CHAR字段最多可以存储2,000字节的信息。如果创建表时,不指定CHAR长度,则默认为1。另外你可以指定它存储字节或字符,例如 CHAR(12 BYTYE) CHAR(12 CHAR).一般来说默认是存储字节
注意:数据库的NLS_CHARACTERSET 为AL32UTF8,即一个汉字占用三到四个字节。如果NLS_CHARACTERSET为ZHS16GBK,则一个字符占用两个字节。
1.2: NCHAR类型
这是一个包含UNICODE格式数据的定长字符串。NCHAR字段最多可以存储2,000字节的信息。它的最大长度取决于国家字符集。
1.3 VARCHAR类型
不要使用VARCHAR数据类型。使用VARCHAR2数据类型。
1.4: VARCHAR2类型
变长字符串,与CHAR类型不同,它不会使用空格填充至最大长度。VARCHAR2最多可以存储4,000字节的信息。
1.5: NVARCHAR2类型
这是一个包含UNICODE格式数据的变长字符串。 NVARCHAR2最多可以存储4,000字节的信息。
二. 数字类型
2.1 NUMBER类型
NUMBER(P,S)是最常见的数字类型,可以存放数据范围为10130~10126(不包含此值),需要1~22字节(BYTE)不等的存储空间。
P 是Precison的英文缩写,即精度缩写,表示有效数字的位数,最多不能超过38个有效数字
S是Scale的英文缩写,可以使用的范围为-84~127。Scale为正数时,表示从小数点到最低有效数字的位数,它为负数时,表示从最大有效数字到小数点的位数
下面是官方文档的示例
Actual Data Specified As Stored As
123.89 NUMBER 123.89
123.89 NUMBER(3) 124
123.89 NUMBER(6,2) 123.89
123.89 NUMBER(6,1) 123.9
123.89 NUMBER(3) 124
123.89 NUMBER(4,2) exceeds precision
123.89 NUMBER(6,-2) 100
.01234 NUMBER(4,5).01234
.00012 NUMBER(4,5) .00012
.000127 NUMBER(4,5) .00013
.0000012 NUMBER(2,7) .0000012
.00000123 NUMBER(2,7) .0000012
1.2e-4 NUMBER(2,5) 0.00012
1.2e-5 NUMBER(2,5) 0.00001
2.2 INTEGER类型
INTEGER是NUMBER的子类型,它等同于NUMBER(38,0),用来存储整数。若插入、更新的数值有小数,则会被四舍五入。
2.3 浮点数
Oracle 数据库提供了专为浮点数的两种数值数据类型:
BINARY_FLOAT
BINARY_FLOAT 是 32 位、 单精度浮点数字数据类型。可以支持至少6位精度,每个 BINARY_FLOAT 的值需要 5 个字节,包括长度字节。
BINARY_DOUBLE
BINARY_DOUBLE 是为 64 位,双精度浮点数字数据类型。每个 BINARY_DOUBLE 的值需要 9 个字节,包括长度字节。
在数字的列中,浮点数有小数精度。在 BINARY_FLOAT 或 BINARY_DOUBLE 的列中,浮点数有二进制的精度。二进制浮点数支持的特殊值无穷大和 NaN (不是数字)。
2.5 FLOAT类型
FLOAT类型也是NUMBER的子类型。
Float(n),数 n 指示位的精度,可以存储的值的数目。N 值的范围可以从 1 到 126。若要从二进制转换为十进制的精度,请将 n 乘以 0.30103。要从十进制转换为二进制的精度,请用 3.32193 乘小数精度。126 位二进制精度的最大值是大约相当于 38 位小数精度。
三. 日期类型
日期类型用于存储日期数据,但是并不是使用一般的格式(2012-08-08)直接存储到数据库的。
3.1 DATE类型
DATE是最常用的数据类型,日期数据类型存储日期和时间信息。虽然可以用字符或数字类型表示日期和时间信息,但是日期数据类型具有特殊关联的属性。为每个日期值,Oracle 存储以下信息: 世纪、 年、 月、 日期、 小时、 分钟和秒。一般占用7个字节的存储空间。
3.2 TIMESTAMP类型
这是一个7字节或12字节的定宽日期/时间数据类型。它与DATE数据类型不同,因为TIMESTAMP可以包含小数秒,带小数秒的TIMESTAMP在小数点右边最多可以保留9位
3.3 TIMESTAMP WITH TIME ZONE类型
这是TIMESTAMP类型的变种,它包含了时区偏移量的值
3.4 TIMESTAMP WITH LOCAL TIME ZONE类型
3.5 INTERVAL YEAR TO MOTH
3.6 INTERVAL DAY TO SECOND
四. LOB类型
内置的LOB数据类型包括BLOB、CLOB、NCLOB、BFILE(外部存储)的大型化和非结构化数据,如文本、图像、视屏、空间数据存储。BLOB、CLOB、NCLOB类型
4.1 CLOB 数据类型
它存储单字节和多字节字符数据。支持固定宽度和可变宽度的字符集。CLOB对象可以存储最多 (4 gigabytes-1) * (database block size) 大小的字符
4.2 NCLOB 数据类型
它存储UNICODE类型的数据,支持固定宽度和可变宽度的字符集,NCLOB对象可以存储最多(4 gigabytes-1) * (database block size)大小的文本数据。
4.3 BLOB 数据类型
它存储非结构化的二进制数据大对象,它可以被认为是没有字符集语义的比特流,一般是图像、声音、视频等文件。BLOB对象最多存储(4 gigabytes-1) * (database block size)的二进制数据。
4.4 BFILE 数据类型
二进制文件,存储在数据库外的系统文件,只读的,数据库会将该文件当二进制文件处理
五. RAW & LONG RAW类型
5.1 LONG类型
它存储变长字符串,最多达2G的字符数据(2GB是指2千兆字节, 而不是2千兆字符),与VARCHAR2 或CHAR 类型一样,存储在LONG 类型中的文本要进行字符集转换。ORACLE建议开发中使用CLOB替代LONG类型。支持LONG 列只是为了保证向后兼容性。CLOB类型比LONG类型的限制要少得多。 LONG类型的限制如下:
1.一个表中只有一列可以为LONG型。(Why?有些不明白)
2.LONG列不能定义为主键或唯一约束,
3.不能建立索引
4.LONG数据不能指定正则表达式。
5.函数或存储过程不能接受LONG数据类型的参数。
6.LONG列不能出现在WHERE子句或完整性约束(除了可能会出现NULL和NOT NULL约束)
5.2 LONG RAW 类型,能存储2GB 的原始二进制数据(不用进行字符集转换的数据)
5.3 RAW类型
用于存储二进制或字符类型数据,变长二进制数据类型,这说明采用这种数据类型存储的数据不会发生字符集转换。这种类型最多可以存储2,000字节的信息
六. ROWID & UROWID类型
在数据库中的每一行都有一个地址。然而,一些表行的地址不是物理或永久的,或者不是ORACLE数据库生成的。
例如,索引组织表行地址存储在索引的叶子,可以移动。
例如,外部表的ROWID(如通过网关访问DB2表)不是标准的ORACLE的rowid。
ORACLE使用通用的ROWID(UROWIDs)的存储地址的索引组织表和外表。索引组织表有逻辑urowids的,和国外表的外urowids。UROWID这两种类型的存储在ROWID伪(堆组织的表的物理行id)。
创建基于逻辑的rowid在表中的主键。逻辑的rowid不会改变,只要主键不改变。索引组织表的ROWID伪UROWID数据类型。你可以访问这个伪列,你会堆组织表的ROWID伪(即使用一个SELECT …ROWID语句)。如果你想存储的rowid索引组织表,那么你就可以定义一列的表型UROWID到列检索值的ROWID伪。
⑺ 存放在磁盘上的信息,一般是以什么形式存放的
盘片的上下两面都能记录信息,通常把磁盘片表面称为记录面。记录面上一系列同心圆称为磁道。每个盘片表面通常有几十到几百个磁道,每个磁道又分为若干个扇区。
磁道的编址是从外向内依次编号,最外一个同心圆叫0磁道,最里面的一个同心圆叫n磁道,n磁道里面的圆面积并不用来记录信息。扇区的编号有多种方法,可以连续编号,也可间隔编号。磁盘记录面经这样编址后,就可用n磁道m扇区的磁盘地址找到实际磁盘上与之相对应的记录区。除了磁道号和扇区号之外,还有记录面的面号,以说明本次处理是在哪一个记录面上。例如对活动头磁盘组来说,磁盘地址是由记录面号(也称磁头号)、磁道号和扇区号三部分组成。
在磁道上,信息是按区存放的,每个区中存放一定数量的字或字节,各个区存放的字或字节数是相同的。为进行读/写操作,要求定出磁道的起始位置,这个起始位置称为索引。索引标志在传感器检索下可产生脉冲信号,再通过磁盘控制器处理,便可定出磁道起始位置。
磁盘存储器的每个扇区记录定长的数据,因此读/写操作是以扇区为单位一位一位串行进行的。每一个扇区记录一个记录块。数据在磁盘上的记录格式如下:
每个扇区开始时由磁盘控制器产生一个扇标脉冲。扇标脉冲的出现即标志一个扇区的开始。两个扇标脉冲之间的一段磁道区域即为一个扇区(一记录块)。每个记录块由头部空白段、序标段、数据段、校验字段及尾部空白段组成。其中空白段用来留出一定的时间作为磁盘控制器的读写准备时间,序标被用来作为磁盘控制器的同步定时信号。序标之后即为本扇区所记录的数据。数据之后是校验字,它用来校验磁盘读出的数据是否正确。
⑻ 什么是块数据
数据块是一组或按顺序连续排列在一起的几组记录,是主存储器与输入、输出设备或外存储器之间进行传输的一个数据单位。是数据的物理记录,与数据的逻辑记录(逻辑上有联系,在存储器上占有一组邻接单元的数据单位)之间的对应关系有3种方式:①一个块即为一个记录;②一个块包含若干个逻辑记录;③一个逻辑记录占有几个块。数据块的大小可以是固定的或是可变的,块与块之间有间隙。设计数据块大小,受到多方面因素的影响,包括输入、输出效率,存储空间代价以及计算机应用特点等。
在 text 、ntext 和 image 数据中,数据块是应用程序和 SQL Server 2000 实例之间一次传输的数据单元。该术语还适用于这些数据类型的存储单元。在磁带备份文件中,数据块是物理 I/O 的单元。
⑼ 谁来帮忙解答下计算机组成原理的几道考题
运算器、存储器、控制器、输入/输出设备
运算器:用来完成算术运算和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在运算器内。
存储器:用来存放数据和程序。
控制器:用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果。
输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式,常见的有键盘、鼠标等。
输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式,如打印机、显示器输出等。
4、四组每组2片