随着计算机网络技术的不断发展，文件传输协议在数据通信中扮演着至关重要的角色。YModem是一种常用的文件传输协议，它以其简单、可靠的特点被广泛应用于串口通信和简单网络通信中。本文将深入解析YModem协议的源码，从原理到实现进行详细讲解。

一、YModem协议简介

YModem协议是一种基于串口通信的文件传输协议，它由XModem协议发展而来。YModem协议的主要特点如下：

1.采用CRC校验，确保数据传输的可靠性； 2.支持文件传输，包括文本文件和二进制文件； 3.传输速度快，适用于低速串口通信； 4.简单易用，实现难度较低。

二、YModem协议原理

YModem协议的工作原理如下：

1.发送方将文件分割成128字节的块，并对每个块进行CRC校验； 2.发送方将每个块发送给接收方，并等待接收方的确认； 3.接收方对接收到的块进行CRC校验，确认无误后发送ACK（确认）信号； 4.发送方收到ACK信号后，发送下一个块； 5.如果接收方收到错误的数据块，则发送NAK（否认）信号，要求发送方重新发送该块； 6.传输完成后，发送方发送EOF（文件结束）信号，表示文件传输结束。

三、YModem协议源码解析

以下以C语言为例，解析YModem协议的源码实现：

1.YModem发送方源码解析

`c

include <stdio.h>

include <stdlib.h>

include <string.h>

include <unistd.h>

define BLOCK_SIZE 128

define CRC16 0x8005

// CRC校验函数 unsigned short crc16(const unsigned char *buffer, int length) { unsigned short crc = 0; for (int i = 0; i < length; i++) { crc ^= (unsigned short)buffer[i] << 8; for (int j = 0; j < 8; j++) { if (crc & 0x8000) { crc = (crc << 1) ^ CRC16; } else { crc <<= 1; } } } return crc; }

// 发送数据块 void send_block(int fd, unsigned char *data, unsigned short crc) { unsigned char block[BLOCKSIZE + 3]; block[0] = 'Y'; block[1] = 'E'; block[2] = (unsigned char)(crc >> 8); block[3] = (unsigned char)crc; memcpy(block + 4, data, BLOCKSIZE); write(fd, block, BLOCK_SIZE + 4); }

// 发送文件 void send_file(int fd, const char filename) { FILE file = fopen(filename, "rb"); if (file == NULL) { perror("fopen"); return; }

unsigned char buffer[BLOCK_SIZE];
unsigned short crc;
int block_num = 1;
while (fread(buffer, 1, BLOCK_SIZE, file) > 0) {
    crc = crc16(buffer, BLOCK_SIZE);
    send_block(fd, buffer, crc);
    if (block_num % 128 == 0) {
        write(fd, "C", 1);
    }
    block_num++;
}
fclose(file);

}

int main(int argc, char *argv[]) { if (argc < 3) { printf("Usage: %s <serialport> <filename>\n", argv[0]); return 1; }

int fd = open(argv[1], O_RDWR | O_NOCTTY | O_SYNC);
if (fd < 0) {
    perror("open");
    return 1;
}
send_file(fd, argv[2]);
close(fd);
return 0;

} `

2.YModem接收方源码解析

`c

include <stdio.h>

include <stdlib.h>

include <string.h>

include <unistd.h>

define BLOCK_SIZE 128

define CRC16 0x8005

// CRC校验函数 unsigned short crc16(const unsigned char *buffer, int length) { unsigned short crc = 0; for (int i = 0; i < length; i++) { crc ^= (unsigned short)buffer[i] << 8; for (int j = 0; j < 8; j++) { if (crc & 0x8000) { crc = (crc << 1) ^ CRC16; } else { crc <<= 1; } } } return crc; }

// 接收数据块 void receive_block(int fd, unsigned char *data) { unsigned char block[BLOCKSIZE + 3]; int len = read(fd, block, BLOCKSIZE + 3); if (len < 0) { perror("read"); return; }

if (block[0] == 'Y' && block[1] == 'E') {
    unsigned short crc = (block[2] << 8) | block[3];
    unsigned short received_crc = crc16(block + 4, BLOCK_SIZE);
    if (crc == received_crc) {
        memcpy(data, block + 4, BLOCK_SIZE);
        write(fd, "A", 1);
    } else {
        write(fd, "N", 1);
    }
}

}

// 接收文件 void receive_file(int fd, const char filename) { FILE file = fopen(filename, "wb"); if (file == NULL) { perror("fopen"); return; }

unsigned char buffer[BLOCK_SIZE];
int block_num = 1;
while (1) {
    receive_block(fd, buffer);
    if (block_num % 128 == 0) {
        if (read(fd, "C", 1) != 1) {
            break;
        }
    }
    if (buffer[0] == 0x1A) {
        break;
    }
    fwrite(buffer, 1, BLOCK_SIZE, file);
    block_num++;
}
fclose(file);

}

int main(int argc, char *argv[]) { if (argc < 3) { printf("Usage: %s <serialport> <filename>\n", argv[0]); return 1; }

int fd = open(argv[1], O_RDWR | O_NOCTTY | O_SYNC);
if (fd < 0) {
    perror("open");
    return 1;
}
receive_file(fd, argv[2]);
close(fd);
return 0;

} `

四、总结

本文深入解析了YModem协议的源码，从原理到实现进行了详细讲解。通过分析YModem协议的源码，我们可以了解到YModem协议的工作原理、数据传输过程以及CRC校验方法。在实际应用中，我们可以根据需要修改和优化YModem协议的源码，以满足不同的需求。