nmea-0183协议解析C语言链表实现_nmea0183协议解析源码资源-CSDN文库

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3星 · 超过75%的资源需积分: 50 164 浏览量 2018-08-17 15:56:12 上传评论 5 收藏 8KB RAR 举报

NMEA-0183协议是全球定位系统（GPS）设备与计算机或其他设备通信时广泛使用的标准协议。这个协议定义了一种数据格式，使得不同制造商的GPS设备可以发送和接收一致的数据，便于处理和分析。在C语言中，通过链表实现对NMEA-0183协议的解析是一种常见且高效的方法，尤其是在处理大量连续到来的数据时。我们需要理解NMEA-0183协议的基本结构。每个NMEA语句都以"$"开头，以"*"和校验和结尾，中间是若干个由逗号分隔的数据字段。例如，常见的GPGGA语句用于提供全球定位系统的全球定位时间（UTC）和位置信息。语句结构如下： ``` $GPGGA,hhmmss.ss,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x,xx,xxxx.x,nn,mm,ss.w, PPPPPPPP,PPP*hh ``` 这里的字段分别代表：语句类型、时间、纬度、纬度方向、经度、经度方向、卫星数量、水平精度因子、地理坐标高度、大气压力高度、DOP值、未使用的、校验和。在C语言中，链表是一种非常适合处理这种数据结构的数据结构。我们可以创建一个结构体，来存储每个NMEA语句的各个字段，如： ```c typedef struct NMEASentence { char type[7]; // 语句类型，如"GPGGA" char time[9]; // 时间，如"hhmmss.ss" double latitude; // 纬度 char lat_dir; // 纬度方向，'N'或'S' double longitude; // 经度 char lon_dir; // 经度方向，'E'或'W' // 其他字段... } NMEASentence; ``` 接着，我们需要实现链表的插入和遍历功能。当读取到新的NMEA语句时，将其解析并作为一个新的结构体节点添加到链表的末尾。链表头通常是一个指向`NMEASentence`结构体的指针，其`next`成员指向下一个节点，直到`NULL`表示链表结束。 ```c typedef struct ListNode { NMEASentence sentence; struct ListNode *next; } ListNode; // 创建新节点 ListNode *create_node(NMEASentence sentence) { ListNode *new_node = (ListNode *)malloc(sizeof(ListNode)); new_node->sentence = sentence; new_node->next = NULL; return new_node; } // 插入新节点到链表末尾 void insert_sentence(ListNode **head, NMEASentence sentence) { if (*head == NULL) { *head = create_node(sentence); } else { ListNode *current = *head; while (current->next != NULL) { current = current->next; } current->next = create_node(sentence); } } ``` 在读取GPStxt文件时，逐行读取内容，检查是否符合NMEA语句的格式，然后根据分隔符解析出各个字段，填充到`NMEASentence`结构体中，最后调用`insert_sentence`函数将其添加到链表中。 ```c // 假设fp是已打开的文件指针 while (fgets(buffer, BUFFER_SIZE, fp)) { if (is_nmea_sentence(buffer)) { NMEASentence sentence = parse_sentence(buffer); insert_sentence(&list_head, sentence); } } ``` 解析函数`parse_sentence`会根据NMEA语句的格式，从字符串中提取出各个字段。遍历链表时，可以对每个解析出的语句进行进一步的分析，例如计算速度、距离等。通过这种方式，我们可以高效地处理和分析大量GPS数据，同时保持代码的清晰和可维护性。C语言链表实现的NMEA-0183协议解析方法是GPS数据处理中的一个重要工具，尤其在嵌入式系统和实时数据分析场景中。

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nmea-0183协议解析链表实现

main.c 11KB

nmea.c 18KB

nmea.h 4KB

#include "nmea.h" #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <ctype.h> #include <stdarg.h> #include <time.h> //十六进制转十进制 static int hex2int(char c) { if (c >= '0' && c <= '9') return c - '0'; if (c >= 'A' && c <= 'F') return c - 'A' + 10; if (c >= 'a' && c <= 'f') return c - 'a' + 10; return -1; } uint8_t minmea_checksum(const char *sentence) { // Support senteces with or without the starting dollar sign. if (*sentence == '$') sentence++; uint8_t checksum = 0x00; // The optional checksum is an XOR of all bytes between "$" and "*". while (*sentence && *sentence != '*') checksum ^= *sentence++; return checksum; } //NMEA通讯协议所规定的通讯语句都已是以ASCII码为基础的，NMEA - 0183协议语句的数据格式如下： //“$”为语句起始标志；“，”为域分隔符；“ *”为校验码识别符， //其后面的两位数为校验码，代表了“$”和“*”之间所有字符的按位异或值（不包括这两个字符）； //“／”为终止符，所有的语句必须以来结束，也就是ASCII 字符的“回车”（十六进制的0D）和“换行”（十六进制的0A） /* 检查协议格式是否正确 sentence：协议语句 strict：是否是严格模式 */ bool minmea_check(const char *sentence, bool strict) { uint8_t checksum = 0x00; //长度检测 if (strlen(sentence) > MINMEA_MAX_LENGTH + 3) return false; //协议必须以"$"开头 if (*sentence++ != '$') return false; //取“$”和“*”之间所有字节的异或结果进行校验 while (*sentence && *sentence != '*' && isprint((unsigned char) *sentence)) checksum ^= *sentence++; // “ *”校验码识别符存在 if (*sentence == '*') { sentence++; int upper = hex2int(*sentence++); if (upper == -1) return false; int lower = hex2int(*sentence++); if (lower == -1) return false; int expected = upper << 4 | lower; // 校验码是否匹配 if (checksum != expected) return false; } else if (strict) { //严格模式下返回失败 return false; } //结尾是换行标志 if (*sentence && strcmp(sentence, "\n") && strcmp(sentence, "\r\n")) return false; return true; } static inline bool minmea_isfield(char c) { return isprint((unsigned char) c) && c != ',' && c != '*'; } /** * 根据给定的格式解析协议字段，格式如下： * c - 单字符 * d - 经纬度方向 * f - 经纬度值 * i - 数值 * s - 字符串 * t - 信息源标识符 * T - 时间/日期 */ bool minmea_scan(const char *sentence, const char *format, ...) { bool result = false; bool optional = false; va_list ap; va_start(ap, format); const char *field = sentence; #define next_field() \ do { \ /* 处理写一个字段*/ \ while (minmea_isfield(*sentence)) \ sentence++; \ /* ','开头 */ \ if (*sentence == ',') { \ sentence++; \ field = sentence; \ } else { \ field = NULL; \ } \ } while (0) while (*format) { char type = *format++; if (type == ';') { //所有其他字段都是可选的 optional = true; continue; } if (!field && !optional) { //字段不是我们要的 goto parse_error; } switch (type) { case 'c': { // 单字符字段，类型：char char value = '\0'; if (field && minmea_isfield(*field)) value = *field; *va_arg(ap, char *) = value; } break; case 'd': { // 单字符字段，表示方向的东南西北，类型：int int value = 0; if (field && minmea_isfield(*field)) { switch (*field) { case 'N': case 'E': value = 1; break; case 'S': case 'W': value = -1; break; default: goto parse_error; } } *va_arg(ap, int *) = value; } break; case 'f': { // 经纬度的度分表示类型：struct minmea_float int sign = 0; int_least32_t value = -1; int_least32_t scale = 0; if (field) { while (minmea_isfield(*field)) { if (*field == '+' && !sign && value == -1) { sign = 1; } else if (*field == '-' && !sign && value == -1) { sign = -1; } else if (isdigit((unsigned char) *field)) { int digit = *field - '0'; if (value == -1) value = 0; if (value > (INT_LEAST32_MAX-digit) / 10) { if (scale) { break; } else { goto parse_error; } } value = (10 * value) + digit; if (scale) scale *= 10; } else if (*field == '.' && scale == 0) { scale = 1; } else if (*field == ' ') { //字段开头是空格的 if (sign != 0 || value != -1 || scale != 0) goto parse_error; } else { goto parse_error; } field++; } } if ((sign || scale) && value == -1) goto parse_error; if (value == -1) { //没有数字 value = 0; scale = 0; } else if (scale == 0) { //没有小数部分，分 scale = 1; } if (sign) value *= sign; *va_arg(ap, struct minmea_float *) = (struct minmea_float) { value, scale }; } break; case 'i': { // int类型的值, default 0 类型：int int value = 0; if (field) { char *endptr; value = strtol(field, &endptr, 10); if (minmea_isfield(*endptr)) goto parse_error; } *va_arg(ap, int *) = value; } break; case 's': { // 字符串类型类型：char * char *buf = va_arg(ap, char *); if (field) { while (minmea_isfield(*field)) *buf++ = *field++; } *buf = '\0'; } break; case 't': { // NMEA 协议信息源字段类型：char * // 这个字段是必须的 if (!field) goto parse_error; if (field[0] != '$') goto parse_error; for (int f=0; f<5; f++) if (!minmea_isfield(field[1+f])) goto parse_error; char *buf = va_arg(ap, char *); memcpy(buf, field+1, 5); buf[5] = '\0'; } break; case 'D': { // 日期类型的年月日 (int, int, int), 默认-1 struct minmea_date *date = va_arg(ap, struct minmea_date *); int d = -1, m = -1, y = -1; if (field && minmea_isfield(*field)) { // 年月日共六位dd-mm-yy for (int f=0; f<6; f++) if (!isdigit((unsigned char) field[f]))

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