实际应用场景

python客户端与服务端(c程序)进行通讯，需接收服务端发来的16进制码流，并对16进制数据进行解码，得到相应字段的数据，并可以将数据打包成对应格式的码流发送给服务端，多字节整数传输采用网络字节序。

1.1 网络字节序

网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式，它与具体的CPU类型、操作系统等无关，从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian(大端)排序方式。

为了同c中的结构体交换数据，还要考虑c或c++编译器使用了字节对齐，通常是以4个字节为单位的32位系统，故而struct根据本地机器字节顺序转换.可以用格式中的第一个字符来改变对齐方式.定义如下

Character Byte order Size Alignment

@(默认) 本机 本机 本机,凑够4字节

= 本机 标准 none,按原字节数

< 小端 标准 none,按原字节数

> 大端 标准 none,按原字节数

! network(大端) 标准 none,按原字节数

1.2 python struct的模块

作用：按照指定格式将Python数据转换为字符串,该字符串为字节流,如网络传输时,不能传输int,此时先将int转化为字节流,然后再发送;

按照指定格式将字节流转换为Python指定的数据类型;

处理二进制数据,如果用struct来处理文件的话,需要用’wb’,’rb’以二进制(字节流)写,读的方式来处理文件;

处理c语言中的结构体;

struct中两个重要的函数：

(1)pack(fmt,v1,v2…)：打包函数

返回值类型：string

按照给定的格式(fmt),把数据转换成字符串(字节流),并将该字符串返回.

(2)unpack(fmt,v1,v2…..)：解包函数

返回值类型：tuple

按照给定的格式(fmt)解析字节流,并返回解析结果

2.消息发送的格式

消息采用消息头+消息体格式。

UINT8 1字节 8位无符号整形

UINT16 2字节 16位无符号整形

UINT32 4字节 32位无符号整形

UINT64 8字节 64位无符号整形

1.消息头

字段 类型 说明

消息编号 UINT8 -

保留 UINT8 用0填充

消息体长度 UINT16 不包括消息头的长度，范围：0 -- 65535

1.1消息编号

编号 消息 用途 说明

0xe1 W_HEARTBEAT 心跳消息 消息体长度为0

0xq1 QUERY_SM 查询SM请求 消息体长度为0

0xq2 QUERYSM_RPT 查询SM数据上报

0xs1 SCAN_PL 扫描PL请求 消息体长度为0

0xs2 SCANPL_ACK 扫描PL请求应答

1.2消息体格式

(1)心跳消息(W_HEARTBEAT) 每30秒发送一次，无消息体

(2)QUERY_SM 查询SM数据请求 无消息体

(3)QUERYSM_RPT 查询SM数据应答 消息体长度为27

字段 长度 类型 说明

reserved 6 CHAR ——

strName 16 CHAR 字符串

RS 4 INT32 信号强度(-140～-44dBm)

0：RS值无效

Rs_si 1 BYTE 0:SI

1:RS

(4)SCAN_PL 扫描PL请求 消息体长度为0

(5)SCANPL_ACK 扫描PL请求应答

字段 长度 类型 说明

reserved 4 UINT32 ——

result 2 UINT16 0:成功，1：失败

count 2 UINT16 info数量

info 13 * 10 info[10] 最多10个info列表

5-1) info消息体

字段 长度 类型 说明

ID 4 UINT32 ID值

Num 6 CHAR 号码

fn 2 UINT16 fn频率

power 1 UINT8 功率

3.代码示例如下

3.1 发送程序(打包程序)：

def th_heart():

while True:

logging.info('SEND W_HEARTBEAT')

cmd_word = 0xe1

tx_buf = struct.pack('

ModuleSocket.sendto(tx_buf, ('192.168.1.209', 2843))

time.sleep(60)

def send_query_sm(id):

header = 0xq1

b = 0

b_len = 0

body = struct.pack("<2BH", header, b, b_len)

send_msg(id, body)

def send_scan_pl(id):

header = 0xs1

b = 0

b_len = 0

body = struct.pack("<2BH", header, b, b_len)

send_msg(id, body)

def send_msg(id,body):

addr = (192.168.1.209,2843)

ModuleSocket.sendto(body, addr)

msg = repr(body)

logging.info('send serial %s to %s' % (msg, addr))

3.2 接收程序(解包程序)：

if temp.find('0xq2') >=0:

logging.info('QUERYSM_RPT')

header,b,b_len,reserved,strName,RS,Rs_si = struct.unpack(">2BH6s16siB", body)

strName = strName[0:-1]

logging.info("header:%s, b:%s, b_len:%s,reserved:%s, strName:%s, RS:%s, Rs_si:%s" % (header, b, b_len, reserved, strName, RS, Rs_si))

sm_rpt(moduleId, strName)

if temp.find('0xs2') >= 0:

logging.info('SCANPL_ACK')

header, b, b_len, reserved, result, count = struct.unpack(">2BHIHH", body[0:12])

ID,Num,fn,power = struct.unpack(">I6sHB", body[12:25])

logging.info("reserved:%s, result:%s, count:%s" %(reserved,result,count))

logging.info("ID:%s, Num:%s, fn:%s, power:%s" % (ID, Num, fn, power))

pl_rpt(moduleId, ID, Num,fn,power)