nmealib代码分析

从之前的samples/parse/main.c开始。

以其中的一条GPGGA语句为例。

nmeaINFO结构汇总的是gps数据信息,里面包括utc时间、定位状态、质量因子、经纬度、速度、方向等信息,之所以说是汇总,那是因为这里是对所有的nmea语句进行解析,然后将相应的数据赋值到该结构中,而不仅仅是其中的一条nmea语句,因为一条nmea语句不可能包括所有的gps信息。

nmeaPARSER是解析nmea所需要的一个结构。

然后是nmea_zero_INFO。

void nmea_zero_INFO(nmeaINFO *info)
{
memset(info, 0, sizeof(nmeaINFO));
nmea_time_now(&info->utc);
info->sig = NMEA_SIG_BAD;
info->fix = NMEA_FIX_BAD;
}

这里是对nmeaINFO这个结构中数据进行清零操作,使用nmea_time_now函数对其中utc时间赋一个初值,初值就是当前的系统时间,如果没有从nmea中解析出时间信息,那么最后的结果就是你当前的系统时间。而nmeaINFO中的sig、fix分别是定位状态和定位类型。

紧接着是nmea_parser_init。

int nmea_parser_init(nmeaPARSER *parser)
{
int resv = 0;
int buff_size = nmea_property()->parse_buff_size;

NMEA_ASSERT(parser);

if(buff_size < NMEA_MIN_PARSEBUFF) buff_size = NMEA_MIN_PARSEBUFF; memset(parser, 0, sizeof(nmeaPARSER)); if(0 == (parser->buffer = malloc(buff_size)))
nmea_error("Insufficient memory!");
else
{
parser->buff_size = buff_size;
resv = 1;
}

return resv;
}

这个函数自然是对nmeaPARSER结构做初始化,首先是buff_size,这里值为NMEA_DEF_PARSEBUFF,即1024。然后为buffer分配内存,这里自然是分配的1024字节大小。

最后调用nmea_parse函数对nmea语句进行解析。

int nmea_parse(
nmeaPARSER *parser,
const char *buff, int buff_sz,
nmeaINFO *info
)
{
int ptype, nread = 0;
void *pack = 0;

NMEA_ASSERT(parser && parser->buffer);

nmea_parser_push(parser, buff, buff_sz);

while(GPNON != (ptype = nmea_parser_pop(parser, &pack)))
{
nread++;

switch(ptype)
{
case GPGGA:
nmea_GPGGA2info((nmeaGPGGA *)pack, info);
break;
case GPGSA:
nmea_GPGSA2info((nmeaGPGSA *)pack, info);
break;
case GPGSV:
nmea_GPGSV2info((nmeaGPGSV *)pack, info);
break;
case GPRMC:
nmea_GPRMC2info((nmeaGPRMC *)pack, info);
break;
case GPVTG:
nmea_GPVTG2info((nmeaGPVTG *)pack, info);
break;
};

free(pack);
}

return nread;
}

这个函数有四个参数,分别是nmeaPARSER指针,buff对应需要解析的nmea语句,buff_sz为nmea语句的长度,nmeaINFO指针。

调用nmea_parser_push函数。

int nmea_parser_push(nmeaPARSER *parser, const char *buff, int buff_sz)
{
int nparse, nparsed = 0;

do
{
if(buff_sz > parser->buff_size)
nparse = parser->buff_size;
else
nparse = buff_sz;

nparsed += nmea_parser_real_push(
parser, buff, nparse);

buff_sz -= nparse;

} while(buff_sz);

return nparsed;
}

在do while里又调用了nmea_parser_real_push函数,这里nparse还是等于buff_sz大小。

int nmea_parser_real_push(nmeaPARSER *parser, const char *buff, int buff_sz)
{
int nparsed = 0, crc, sen_sz, ptype;
nmeaParserNODE *node = 0;

NMEA_ASSERT(parser && parser->buffer);

/* clear unuse buffer (for debug) */
/*
memset(
parser->buffer + parser->buff_use, 0,
parser->buff_size - parser->buff_use
);
*/

/* add */
if(parser->buff_use + buff_sz >= parser->buff_size)
nmea_parser_buff_clear(parser);

memcpy(parser->buffer + parser->buff_use, buff, buff_sz);
parser->buff_use += buff_sz;

/* parse */
for(;;node = 0)
{
sen_sz = nmea_find_tail(
(const char *)parser->buffer + nparsed,
(int)parser->buff_use - nparsed, &crc);

if(!sen_sz)
{
if(nparsed)
memcpy(
parser->buffer,
parser->buffer + nparsed,
parser->buff_use -= nparsed);
break;
}
else if(crc >= 0)
{
ptype = nmea_pack_type(
(const char *)parser->buffer + nparsed + 1,
parser->buff_use - nparsed - 1);

if(0 == (node = malloc(sizeof(nmeaParserNODE))))
goto mem_fail;

node->pack = 0;

switch(ptype)
{
case GPGGA:
if(0 == (node->pack = malloc(sizeof(nmeaGPGGA))))
goto mem_fail;
node->packType = GPGGA;
if(!nmea_parse_GPGGA(
(const char *)parser->buffer + nparsed,
sen_sz, (nmeaGPGGA *)node->pack))
{
free(node);
node = 0;
}
break;
case GPGSA:
if(0 == (node->pack = malloc(sizeof(nmeaGPGSA))))
goto mem_fail;
node->packType = GPGSA;
if(!nmea_parse_GPGSA(
(const char *)parser->buffer + nparsed,
sen_sz, (nmeaGPGSA *)node->pack))
{
free(node);
node = 0;
}
break;
case GPGSV:
if(0 == (node->pack = malloc(sizeof(nmeaGPGSV))))
goto mem_fail;
node->packType = GPGSV;
if(!nmea_parse_GPGSV(
(const char *)parser->buffer + nparsed,
sen_sz, (nmeaGPGSV *)node->pack))
{
free(node);
node = 0;
}
break;
case GPRMC:
if(0 == (node->pack = malloc(sizeof(nmeaGPRMC))))
goto mem_fail;
node->packType = GPRMC;
if(!nmea_parse_GPRMC(
(const char *)parser->buffer + nparsed,
sen_sz, (nmeaGPRMC *)node->pack))
{
free(node);
node = 0;
}
break;
case GPVTG:
if(0 == (node->pack = malloc(sizeof(nmeaGPVTG))))
goto mem_fail;
node->packType = GPVTG;
if(!nmea_parse_GPVTG(
(const char *)parser->buffer + nparsed,
sen_sz, (nmeaGPVTG *)node->pack))
{
free(node);
node = 0;
}
break;
default:
free(node);
node = 0;
break;
};

if(node)
{
if(parser->end_node)
((nmeaParserNODE *)parser->end_node)->next_node = node;
parser->end_node = node;
if(!parser->top_node)
parser->top_node = node;
node->next_node = 0;
}
}

nparsed += sen_sz;
}

return nparsed;

mem_fail:
if(node)
free(node);

nmea_error("Insufficient memory!");

return -1;
}

首先将要解析的nmea字符串拷贝到nmeaPARSER的buffer指针处,注意这里最开始就分配好了1024字节大小的内存空间,然后对nmeaPARSER的buff_use做一个赋值操作,这里赋值为nmea语句的长度值。

到了for循环中,首先调用的是nmea_find_tail函数。

int nmea_find_tail(const char *buff, int buff_sz, int *res_crc)
{
static const int tail_sz = 3 /* *[CRC] */ + 2 /* \r\n */;

const char *end_buff = buff + buff_sz;
int nread = 0;
int crc = 0;

NMEA_ASSERT(buff && res_crc);

*res_crc = -1;

for(;buff < end_buff; ++buff, ++nread) { if(('$' == *buff) && nread) { buff = 0; break; } else if('*' == *buff) { if(buff + tail_sz <= end_buff && '\r' == buff[3] && '\n' == buff[4]) { *res_crc = nmea_atoi(buff + 1, 2, 16); nread = buff_sz - (int)(end_buff - (buff + tail_sz)); if(*res_crc != crc) { *res_crc = -1; buff = 0; } } break; } else if(nread) crc ^= (int)*buff; } if(*res_crc < 0 && buff) nread = 0; return nread; } 这个函数主要干什么的呢,主要是找到nmea语句的结束符"\r\n",并判断其crc值是否正确,如果你私自改了nmea语句中的某个值,而又没有修改crc值,那么这里解析是不会成功的。 如果在其他地方发现了nmea语句的起始符"$",那么证明这条nmea语句是有问题的,直接退出。 那么边计算crc值,边找nmea语句的结束符,如果找到了一个符号"*",那么结束符就在后面的第3、第4个位置处。这里一并将nmea语句中的crc值取出来,并和前面计算的crc值做一个比较,如果不想等,说明这条nmea语句有问题,直接丢弃。最后返回的nread还是nmea语句的长度值。 返回到nmea_parser_real_push函数中,sen_sz不为0,那么自然走下面的else if流程。 然后调用nmea_pack_type函数判断nmea语句的包类型。 int nmea_pack_type(const char *buff, int buff_sz) { static const char *pheads[] = { "GPGGA", "GPGSA", "GPGSV", "GPRMC", "GPVTG", }; NMEA_ASSERT(buff); if(buff_sz < 5) return GPNON; else if(0 == memcmp(buff, pheads[0], 5)) return GPGGA; else if(0 == memcmp(buff, pheads[1], 5)) return GPGSA; else if(0 == memcmp(buff, pheads[2], 5)) return GPGSV; else if(0 == memcmp(buff, pheads[3], 5)) return GPRMC; else if(0 == memcmp(buff, pheads[4], 5)) return GPVTG; return GPNON; } 这里只支持5种类型的nmea语句,有GPGGA、GPGSA、GPGSV、GPRMC和GPVTG,这里只需要判断前5个字符就可以了,返回这个类型值。 如果是GPGGA类型的nmea语句,那自然是调用nmea_parse_GPGGA这个函数对其进行解析了。在这之前首先为nmeaParserNODE和其中的pack申请了内存空间,那么自然这里的解析结果肯定是存储在pack这里了。 int nmea_parse_GPGGA(const char *buff, int buff_sz, nmeaGPGGA *pack) { char time_buff[NMEA_TIMEPARSE_BUF]; NMEA_ASSERT(buff && pack); memset(pack, 0, sizeof(nmeaGPGGA)); nmea_trace_buff(buff, buff_sz); if(14 != nmea_scanf(buff, buff_sz, "$GPGGA,%s,%f,%C,%f,%C,%d,%d,%f,%f,%C,%f,%C,%f,%d*", &(time_buff[0]), &(pack->lat), &(pack->ns), &(pack->lon), &(pack->ew),
&(pack->sig), &(pack->satinuse), &(pack->HDOP), &(pack->elv), &(pack->elv_units),
&(pack->diff), &(pack->diff_units), &(pack->dgps_age), &(pack->dgps_sid)))
{
nmea_error("GPGGA parse error!");
return 0;
}

if(0 != _nmea_parse_time(&time_buff[0], (int)strlen(&time_buff[0]), &(pack->utc)))
{
nmea_error("GPGGA time parse error!");
return 0;
}

return 1;
}

这里最重要的就是nmea_scanf函数了,这里才是真正的解析nmea语句的函数,这里这个函数的名字也很特别,带了个scanf。

回忆一下c语言中的scanf函数是怎么用的,例如scanf("%d", &val);,等待我们输入一个数字之后,那么最后的结果肯定是存在val中的。

这里的nmea_scanf也是类似的,只是这里的数据是在buff里,数据还是没有变化,还是那一条nmea语句。

nmea_scanf这个函数大家也可以去细看一下,反正最后的解析结果pack这里。

还是回到nmea_parser_real_push函数这里, 最后到了这里:

if(node)
{
if(parser->end_node)
((nmeaParserNODE *)parser->end_node)->next_node = node;
parser->end_node = node;
if(!parser->top_node)
parser->top_node = node;
node->next_node = 0;
}

node是找到了,初始时end_node、top_node都是都是为空的,那么都指向这里的node。

回到nmea_parse函数这里。nmea_parser_push函数执行完了,然后是调用nmea_parser_pop函数。

int nmea_parser_pop(nmeaPARSER *parser, void **pack_ptr)
{
int retval = GPNON;
nmeaParserNODE *node = (nmeaParserNODE *)parser->top_node;

NMEA_ASSERT(parser && parser->buffer);

if(node)
{
*pack_ptr = node->pack;
retval = node->packType;
parser->top_node = node->next_node;
if(!parser->top_node)
parser->end_node = 0;
free(node);
}

return retval;
}

首先找到之前的pack,获取他的packType并返回。

如果packType是GPGGA,那么调用nmea_GPGGA2info,而这里的pack也强制转换为了nmeaGPGGA指针。

void nmea_GPGGA2info(nmeaGPGGA *pack, nmeaINFO *info)
{
NMEA_ASSERT(pack && info);

info->utc.hour = pack->utc.hour;
info->utc.min = pack->utc.min;
info->utc.sec = pack->utc.sec;
info->utc.hsec = pack->utc.hsec;
info->sig = pack->sig;
info->HDOP = pack->HDOP;
info->elv = pack->elv;
info->lat = ((pack->ns == 'N')?pack->lat:-(pack->lat));
info->lon = ((pack->ew == 'E')?pack->lon:-(pack->lon));
info->smask |= GPGGA;
}

而这个函数自然是对info中的某些数据做了一些赋值操作,包括经纬度、utc时间等。

最后解析结束。

参考:http://www.gpsbaby.com/wz/yl.html
http://www.gpsbaby.com/wz/nmea.html
http://aprs.gids.nl/nmea/
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发布日期:2017年12月09日  所属分类:休闲阁
zhaogis
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  1. 小强 0

    学习了。

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