一消息编码与解码用C实现7-bit编码和解码的算法如下：// 7-bit编码// pSrc: 源字符串指针// pDst: 目标编码串指针// nSrcLength: 源字符串长度// 返回: 目标编码串长度int gsmEncode7bit(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength){ int nSrc; // 源字符串的计数值 int nDst; // 目标编码串的计数值 int nChar; // 当前正在处理的组内字符字节的序号，范围是0-7 unsigned char nLeft; // 上一字节残余的数据 // 计数值初始化 nSrc = 0; nDst = 0; // 将源串每8个字节分为一组，压缩成7个字节 // 循环该处理过程，直至源串被处理完 // 如果分组不到8字节，也能正确处理 while(nSrc<nSrcLength) { // 取源字符串的计数值的最低3位 nChar = nSrc & 7; // 处理源串的每个字节 if(nChar == 0) { // 组内第一个字节，只是保存起来，待处理下一个字节时使用 nLeft = *pSrc; } else { // 组内其它字节，将其右边部分与残余数据相加，得到一个目标编码字节 *pDst = (*pSrc << (8-nChar)) | nLeft; // 将该字节剩下的左边部分，作为残余数据保存起来 nLeft = *pSrc >> nChar; // 修改目标串的指针和计数值 pDst++; nDst++; } // 修改源串的指针和计数值 pSrc++; nSrc++; } // 返回目标串长度 return nDst; } // 7-bit解码// pSrc: 源编码串指针// pDst: 目标字符串指针// nSrcLength: 源编码串长度// 返回: 目标字符串长度int gsmDecode7bit(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength){ int nSrc; // 源字符串的计数值 int nDst; // 目标解码串的计数值 int nByte; // 当前正在处理的组内字节的序号，范围是0-6 unsigned char nLeft; // 上一字节残余的数据 // 计数值初始化 nSrc = 0; nDst = 0; // 组内字节序号和残余数据初始化 nByte = 0; nLeft = 0; // 将源数据每7个字节分为一组，解压缩成8个字节 // 循环该处理过程，直至源数据被处理完 // 如果分组不到7字节，也能正确处理 while(nSrc<nSrcLength) { // 将源字节右边部分与残余数据相加，去掉最高位，得到一个目标解码字节 *pDst = ((*pSrc << nByte) | nLeft) & 0x7f; // 将该字节剩下的左边部分，作为残余数据保存起来 nLeft = *pSrc >> (7-nByte); // 修改目标串的指针和计数值 pDst++; nDst++; // 修改字节计数值 nByte++; // 到了一组的最后一个字节 if(nByte == 7) { // 额外得到一个目标解码字节 *pDst = nLeft; // 修改目标串的指针和计数值 pDst++; nDst++; // 组内字节序号和残余数据初始化 nByte = 0; nLeft = 0; } // 修改源串的指针和计数值 pSrc++; nSrc++; } *pDst = 0; // 返回目标串长度 return nDst;}需要指出的是，7-bit的字符集与ANSI标准字符集不完全一致，在0x20以下也排布了一些可打印字符，但英文字母、阿拉伯数字和常用符号的位置两者是一样的。用上面介绍的算法收发纯英文短消息，一般情况应该是够用了。如果是法语、德语、西班牙语等，含有 “?”、 “é”这一类字符，则要按上面编码的输出去查表，请参阅GSM 03.38的规定。8-bit编码其实没有规定什么具体的算法，不需要介绍。UCS2编码是将每个字符(1-2个字节)按照ISO/IEC10646的规定，转变为16位的Unicode宽字符。在Windows系统中，特别是在2000/XP中，可以简单地调用API 函数实现编码和解码。如果没有系统的支持，比如用单片机控制手机模块收发短消息，只好用查表法解决了。Windows环境下，用C实现UCS2编码和解码的算法如下：// UCS2编码// pSrc: 源字符串指针// pDst: 目标编码串指针// nSrcLength: 源字符串长度// 返回: 目标编码串长度int gsmEncodeUcs2(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength){ int nDstLength; // UNICODE宽字符数目 WCHAR wchar[128]; // UNICODE串缓冲区 // 字符串-->UNICODE串 nDstLength = ::MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, pSrc, nSrcLength, wchar, 128); // 高低字节对调，输出 for(int i=0; i<nDstLength; i++) { // 先输出高位字节 *pDst++ = wchar[i] >> 8; // 后输出低位字节 *pDst++ = wchar[i] & 0xff; } // 返回目标编码串长度 return nDstLength * 2;} // UCS2解码// pSrc: 源编码串指针// pDst: 目标字符串指针// nSrcLength: 源编码串长度// 返回: 目标字符串长度int gsmDecodeUcs2(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength){ int nDstLength; // UNICODE宽字符数目 WCHAR wchar[128]; // UNICODE串缓冲区 // 高低字节对调，拼成UNICODE for(int i=0; i<nSrcLength/2; i++) { // 先高位字节 wchar[i] = *pSrc++ << 8; // 后低位字节 wchar[i] |= *pSrc++; } // UNICODE串-->字符串 nDstLength = ::WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wchar, nSrcLength/2, pDst, 160, NULL, NULL); // 输出字符串加个结束符 pDst[nDstLength] = '/0'; // 返回目标字符串长度 return nDstLength;}用以上编码和解码模块，还不能将短消息字符串编码为PDU串需要的格式，也不能直接将PDU串中的用户信息解码为短消息字符串，因为还差一个在可打印字符串和字节数据之间相互转换的环节。可以循环调用sscanf和sprintf函数实现这种变换。下面提供不用这些函数的算法，它们也适用于单片机、DSP编程环境。// 可打印字符串转换为字节数据// 如："C8329BFD0E01" --> {0xC8, 0x32, 0x9B, 0xFD, 0x0E, 0x01}// pSrc: 源字符串指针// pDst: 目标数据指针// nSrcLength: 源字符串长度// 返回: 目标数据长度int gsmString2Bytes(const char* pSrc, unsigned char* pDst, int nSrcLength){ for(int i=0; i<nSrcLength; i+=2) { // 输出高4位 if(*pSrc>='0' && *pSrc<='9') { *pDst = (*pSrc - '0') << 4; } else { *pDst = (*pSrc - 'A' + 10) << 4; } pSrc++; // 输出低4位 if(*pSrc>='0' && *pSrc<='9') { *pDst |= *pSrc - '0'; } else { *pDst |= *pSrc - 'A' + 10; } pSrc++; pDst++; } // 返回目标数据长度 returnnSrcLength / 2;} // 字节数据转换为可打印字符串// 如：{0xC8, 0x32, 0x9B, 0xFD, 0x0E, 0x01} --> "C8329BFD0E01" // pSrc: 源数据指针// pDst: 目标字符串指针// nSrcLength: 源数据长度// 返回: 目标字符串长度int gsmBytes2String(const unsigned char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength){ const char tab[]="0123456789ABCDEF"; // 0x0-0xf的字符查找表 for(int i=0; i<nSrcLength; i++) { // 输出低4位 *pDst++ = tab[*pSrc >> 4]; // 输出高4位 *pDst++ = tab[*pSrc & 0x0f]; pSrc++; } // 输出字符串加个结束符 *pDst = '/0'; // 返回目标字符串长度 return nSrcLength * 2;}
2消息发送// 用户信息编码方式#define GSM_7BIT 0#define GSM_8BIT 4#define GSM_UCS2 8 // 短消息参数结构，编码/解码共用// 其中，字符串以0结尾typedef struct { char SCA[16]; // 短消息服务中心号码(SMSC地址) char TPA[16]; // 目标号码或回复号码(TP-DA或TP-RA) char TP_PID; // 用户信息协议标识(TP-PID) char TP_DCS; // 用户信息编码方式(TP-DCS) char TP_SCTS[16]; // 服务时间戳字符串(TP_SCTS), 接收时用到 char TP_UD[161]; // 原始用户信息(编码前或解码后的TP-UD) char index; // 短消息序号，在读取时用到} SM_PARAM;大家已经注意到PDU串中的号码和时间，都是两两颠倒的字符串。利用下面两个函数可进行正反变换：// 正常顺序的字符串转换为两两颠倒的字符串，若长度为奇数，补'F'凑成偶数// 如："8613851872468" --> "683158812764F8"// pSrc: 源字符串指针// pDst: 目标字符串指针// nSrcLength: 源字符串长度// 返回: 目标字符串长度int gsmInvertNumbers(const char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength){ int nDstLength; // 目标字符串长度 char ch; // 用于保存一个字符 // 复制串长度 nDstLength = nSrcLength; // 两两颠倒 for(int i=0; i<nSrcLength;i+=2) { ch = *pSrc++; // 保存先出现的字符 *pDst++ = *pSrc++; // 复制后出现的字符 *pDst++ = ch; // 复制先出现的字符 } // 源串长度是奇数吗？ if(nSrcLength & 1) { *(pDst-2) = 'F'; // 补'F' nDstLength++; // 目标串长度加1 } // 输出字符串加个结束符 *pDst = '/0'; // 返回目标字符串长度 return nDstLength;} // 两两颠倒的字符串转换为正常顺序的字符串// 如："683158812764F8" --> "8613851872468"// pSrc: 源字符串指针// pDst: 目标字符串指针// nSrcLength: 源字符串长度// 返回: 目标字符串长度int gsmSerializeNumbers(const char* pSrc, char* pDst, int nSrcLength){ int nDstLength; // 目标字符串长度 char ch; // 用于保存一个字符 // 复制串长度 nDstLength = nSrcLength; // 两两颠倒 for(int i=0; i<nSrcLength;i+=2) { ch = *pSrc++; // 保存先出现的字符 *pDst++ = *pSrc++; // 复制后出现的字符 *pDst++ = ch; // 复制先出现的字符 } // 最后的字符是'F'吗？ if(*(pDst-1) == 'F') { pDst--; nDstLength--; // 目标字符串长度减1 } // 输出字符串加个结束符 *pDst = '/0'; // 返回目标字符串长度 return nDstLength;}以下是PDU全串的编解码模块。为简化编程，有些字段用了固定值。// PDU编码，用于编制、发送短消息// pSrc: 源PDU参数指针// pDst: 目标PDU串指针// 返回: 目标PDU串长度int gsmEncodePdu(const SM_PARAM* pSrc, char* pDst){ int nLength; // 内部用的串长度 int nDstLength; // 目标PDU串长度 unsigned char buf[256]; // 内部用的缓冲区 // SMSC地址信息段 nLength = strlen(pSrc->SCA); // SMSC地址字符串的长度 buf[0] = (char)((nLength & 1) == 0 ? nLength : nLength + 1) / 2 + 1; // SMSC地址信息长度 buf[1] = 0x91; // 固定: 用国际格式号码 nDstLength = gsmBytes2String(buf, pDst, 2); // 转换2个字节到目标PDU串 nDstLength += gsmInvertNumbers(pSrc->SCA, &pDst[nDstLength], nLength); // 转换SMSC到目标PDU串 // TPDU段基本参数、目标地址等 nLength = strlen(pSrc->TPA); // TP-DA地址字符串的长度 buf[0] = 0x11; // 是发送短信(TP-MTI=01)，TP-VP用相对格式(TP-VPF=10) buf[1] = 0; // TP-MR=0 buf[2] = (char)nLength; // 目标地址数字个数(TP-DA地址字符串真实长度) buf[3] = 0x91; // 固定: 用国际格式号码 nDstLength += gsmBytes2String(buf, &pDst[nDstLength], 4); // 转换4个字节到目标PDU串 nDstLength += gsmInvertNumbers(pSrc->TPA, &pDst[nDstLength], nLength); // 转换TP-DA到目标PDU串 // TPDU段协议标识、编码方式、用户信息等 nLength = strlen(pSrc->TP_UD); // 用户信息字符串的长度 buf[0] = pSrc->TP_PID; // 协议标识(TP-PID) buf[1] = pSrc->TP_DCS; // 用户信息编码方式(TP-DCS) buf[2] = 0; // 有效期(TP-VP)为5分钟 if(pSrc->TP_DCS == GSM_7BIT) { // 7-bit编码方式 buf[3] = nLength; // 编码前长度 nLength = gsmEncode7bit(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength+1) + 4; // 转换TP-DA到目标PDU串 } else if(pSrc->TP_DCS == GSM_UCS2) { // UCS2编码方式 buf[3] = gsmEncodeUcs2(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength); // 转换TP-DA到目标PDU串 nLength = buf[3] + 4; // nLength等于该段数据长度 } else { // 8-bit编码方式 buf[3] = gsmEncode8bit(pSrc->TP_UD, &buf[4], nLength); // 转换TP-DA到目标PDU串 nLength = buf[3] + 4; // nLength等于该段数据长度 } nDstLength += gsmBytes2String(buf, &pDst[nDstLength], nLength); // 转换该段数据到目标PDU串 // 返回目标字符串长度 return nDstLength;} // PDU解码，用于接收、阅读短消息// pSrc: 源PDU串指针// pDst: 目标PDU参数指针// 返回: 用户信息串长度int gsmDecodePdu(const char* pSrc, SM_PARAM* pDst){ int nDstLength; // 目标PDU串长度 unsigned char tmp; // 内部用的临时字节变量 unsigned char buf[256]; // 内部用的缓冲区 // SMSC地址信息段 gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2); // 取长度 tmp = (tmp - 1) * 2; // SMSC号码串长度 pSrc += 4; // 指针后移 gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->SCA, tmp); // 转换SMSC号码到目标PDU串 pSrc += tmp; // 指针后移 // TPDU段基本参数、回复地址等 gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2); // 取基本参数 pSrc += 2; // 指针后移 if(tmp & 0x80) { // 包含回复地址，取回复地址信息 gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2); // 取长度 if(tmp & 1) tmp += 1; // 调整奇偶性 pSrc += 4; // 指针后移 gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->TPA, tmp); // 取TP-RA号码 pSrc += tmp; // 指针后移 } // TPDU段协议标识、编码方式、用户信息等 gsmString2Bytes(pSrc, (unsigned char*)&pDst->TP_PID, 2); // 取协议标识(TP-PID) pSrc += 2; // 指针后移 gsmString2Bytes(pSrc, (unsigned char*)&pDst->TP_DCS, 2); // 取编码方式(TP-DCS) pSrc += 2; // 指针后移 gsmSerializeNumbers(pSrc, pDst->TP_SCTS, 14); // 服务时间戳字符串(TP_SCTS) pSrc += 14; // 指针后移 gsmString2Bytes(pSrc, &tmp, 2); // 用户信息长度(TP-UDL) pSrc += 2; // 指针后移 if(pDst->TP_DCS == GSM_7BIT) { // 7-bit解码 nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp & 7 ? (int)tmp * 7 / 4 + 2 : (int)tmp * 7 / 4); // 格式转换 gsmDecode7bit(buf, pDst->TP_UD, nDstLength); // 转换到TP-DU nDstLength = tmp; } else if(pDst->TP_DCS == GSM_UCS2) { // UCS2解码 nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp * 2); // 格式转换 nDstLength = gsmDecodeUcs2(buf, pDst->TP_UD, nDstLength); // 转换到TP-DU } else { // 8-bit解码 nDstLength = gsmString2Bytes(pSrc, buf, tmp * 2); // 格式转换 nDstLength = gsmDecode8bit(buf, pDst->TP_UD, nDstLength); // 转换到TP-DU } // 返回目标字符串长度 return nDstLength;}依照GSM 07.05，发送短消息用AT+CMGS命令，阅读短消息用AT+CMGR命令，列出短消息用AT+CMGL命令，删除短消息用AT+CMGD命令。但AT+CMGL命令能够读出所有的短消息，所以我们用它实现阅读短消息功能，而没用AT+CMGR。下面是发送、读取和删除短消息的实现代码：// 发送短消息// pSrc: 源PDU参数指针BOOL gsmSendMessage(const SM_PARAM* pSrc){ int nPduLength; // PDU串长度 unsigned char nSmscLength; // SMSC串长度 int nLength; // 串口收到的数据长度 char cmd[16]; // 命令串 char pdu[512]; // PDU串 char ans[128]; // 应答串 nPduLength = gsmEncodePdu(pSrc, pdu); // 根据PDU参数，编码PDU串 strcat(pdu, "/x01a"); // 以Ctrl-Z结束 gsmString2Bytes(pdu, &nSmscLength, 2); // 取PDU串中的SMSC信息长度 nSmscLength++; // 加上长度字节本身 // 命令中的长度，不包括SMSC信息长度，以数据字节计 sprintf(cmd, "AT+CMGS=%d/r", nPduLength / 2 - nSmscLength); // 生成命令 WriteComm(cmd, strlen(cmd)); // 先输出命令串 nLength = ReadComm(ans, 128); // 读应答数据 // 根据能否找到"/r/n> "决定成功与否 if(nLength == 4 && strncmp(ans, "/r/n> ", 4) == 0) { WriteComm(pdu, strlen(pdu)); // 得到肯定回答，继续输出PDU串 nLength = ReadComm(ans, 128); // 读应答数据 // 根据能否找到"+CMS ERROR"决定成功与否 if(nLength > 0 && strncmp(ans, "+CMS ERROR", 10) != 0) { return TRUE; } } return FALSE;} // 读取短消息// 用+CMGL代替+CMGR，可一次性读出全部短消息// pMsg: 短消息缓冲区，必须足够大// 返回: 短消息条数int gsmReadMessage(SM_PARAM* pMsg){ int nLength; // 串口收到的数据长度 int nMsg; // 短消息计数值 char* ptr; // 内部用的数据指针 char cmd[16]; // 命令串 char ans[1024]; // 应答串 nMsg = 0; ptr = ans; sprintf(cmd, "AT+CMGL/r"); // 生成命令 WriteComm(cmd, strlen(cmd)); // 输出命令串 nLength = ReadComm(ans, 1024); // 读应答数据 // 根据能否找到"+CMS ERROR"决定成功与否 if(nLength > 0 && strncmp(ans, "+CMS ERROR", 10) != 0) { // 循环读取每一条短消息, 以"+CMGL:"开头 while((ptr = strstr(ptr, "+CMGL:")) != NULL) { ptr += 6; // 跳过"+CMGL:" sscanf(ptr, "%d", &pMsg->index); // 读取序号 TRACE(" index=%d/n",pMsg->index); ptr = strstr(ptr, "/r/n"); // 找下一行 ptr += 2; // 跳过"/r/n" gsmDecodePdu(ptr, pMsg); // PDU串解码 pMsg++; // 准备读下一条短消息 nMsg++; // 短消息计数加1 } } return nMsg;} // 删除短消息// index: 短消息序号，从1开始BOOL gsmDeleteMessage(const int index){ int nLength; // 串口收到的数据长度 char cmd[16]; // 命令串 char ans[128]; // 应答串 sprintf(cmd, "AT+CMGD=%d/r", index); // 生成命令 // 输出命令串 WriteComm(cmd, strlen(cmd)); // 读应答数据 nLength = ReadComm(ans, 128); // 根据能否找到"+CMS ERROR"决定成功与否 if(nLength > 0 && strncmp(ans, "+CMS ERROR", 10) != 0) { return TRUE; } return FALSE;}以上发送AT命令过程中用到了WriteComm和ReadComm函数，它们是用来读写串口的，依赖于具体的操作系统。在Windows环境下，除了用MSComm控件，以及某些现成的串口通信类之外，也可以简单地调用一些Windows API用实现。以下是利用API实现的主要代码，注意我们用的是超时控制的同步(阻塞)模式。// 串口设备句柄HANDLE hComm; // 打开串口// pPort: 串口名称或设备路径，可用"COM1"或"//./COM1"两种方式，建议用后者// nBaudRate: 波特率// nParity: 奇偶校验// nByteSize: 数据字节宽度// nStopBits: 停止位BOOL OpenComm(const char* pPort, int nBaudRate, int nParity, int nByteSize, int nStopBits){ DCB dcb; // 串口控制块 COMMTIMEOUTS timeouts = { // 串口超时控制参数 100, // 读字符间隔超时时间: 100 ms 1, // 读操作时每字符的时间: 1 ms (n个字符总共为n ms) 500, // 基本的(额外的)读超时时间: 500 ms 1, // 写操作时每字符的时间: 1 ms (n个字符总共为n ms) 100}; // 基本的(额外的)写超时时间: 100 ms hComm = CreateFile(pPort, // 串口名称或设备路径 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // 读写方式 0, // 共享方式：独占 NULL, // 默认的安全描述符 OPEN_EXISTING, // 创建方式 0, // 不需设置文件属性 NULL); // 不需参照模板文件 if(hComm == INVALID_HANDLE_VALUE) return FALSE; // 打开串口失败 GetCommState(hComm, &dcb); // 取DCB dcb.BaudRate = nBaudRate; dcb.ByteSize = nByteSize; dcb.Parity = nParity; dcb.StopBits = nStopBits; SetCommState(hComm, &dcb); // 设置DCB SetupComm(hComm, 4096, 1024); // 设置输入输出缓冲区大小 SetCommTimeouts(hComm, &timeouts); // 设置超时 return TRUE;} // 关闭串口BOOL CloseComm(){ return CloseHandle(hComm);} // 写串口// pData: 待写的数据缓冲区指针// nLength: 待写的数据长度void WriteComm(void* pData, int nLength){ DWORD dwNumWrite; // 串口发出的数据长度 WriteFile(hComm, pData, (DWORD)nLength, &dwNumWrite, NULL);} // 读串口// pData: 待读的数据缓冲区指针// nLength: 待读的最大数据长度// 返回: 实际读入的数据长度int ReadComm(void* pData, int nLength){ DWORD dwNumRead; // 串口收到的数据长度 ReadFile(hComm, pData, (DWORD)nLength, &dwNumRead, NULL); return (int)dwNumRead;}
