Q PDU的核心编码方式已经清楚了,如何实现用AT命令收发短消息呢？

A 在上篇中,我们已经讨论了7-bit, 8bit和UCS2这几种PDU用户信息的编码方式,并且给出了实现代码。现在,重点描述PDU全串的编码和解码过程,以及GSM 07.05的AT命令实现方法。这些是底层的核心代码,为了保证代码的可移植性,我们尽可能不用MFC的类,必要时用ANSI C标准库函数。
首先,定义如下常量和结构：

// 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; }

Q 在用AT命令同手机通信时,需要注意哪些问题？

A 任何一个AT命令发给手机,都可能返回成功或失败。例如,用AT+CMGS命令发送短消息时,如果此时正好手机处于振铃或通话状态,就会返回一个"+CMS ERROR"。所以,应当在发送命令后,检测手机的响应,失败后重发。而且,因为只有一个通信端口,发送和接收不可能同时进行。
如果串口通信用超时控制的同步(阻塞)模式,一般做法是专门将发送/接收处理封装在一个工作子线程内。因为代码较多,这里就不详细介绍了。所附的Demo中,包含了完整的子线程和发送/接收应用程序界面的源码。

Q 以上AT命令,是不是所有厂家的手机都支持？

A ETSI GSM 07.05规范直到1998年才形成最终Release版本(Ver 7.0.1),在这之前及之后一段时间内,不排除各厂商在DTE-DCE的短消息AT命令有所不同的可能性。我们用到的几个PDU模式下的AT命令,是基本的命令,从原则上讲,各厂家的手机以及GSM模块应该都支持,但可能有细微差别。

Q 用户信息(TP-UD)内除了一般意义上的短消息,还可以是图片和声音数据。关于****和图片格式方面,有什么规范吗？

A 为统一****、图片格式,Motorola和Ericsson, Siemens, Alcatel等共同开发了EMS(Enhanced Messaging Service)标准,并于2002年2月份公布。这些厂商格式相同。但另一手机巨头Nokia未参加标准的制定,****、图片格式与它们不同。所以没有形成统一的规范。EMS其实并没有超越GSM 07.05,只是TP-UD数据部分包含一定格式而已。各厂家的****、图片格式资料,可以查阅相关网站。

Q 用户信息(TP-UD)其实可以是任何的自定义数据,是吗？

A 是的,尽管手机上会显示乱码。这种情况下,编码方式已经没有任何意义。但注意仍然要遵守规范。比如,若指定7-bit编码方式,TP-UDL应等于实际数据长度的8/7(用进一法,而不是四舍五入)。在利用SMS进行点对点或多点对一点的数据通信的应用中,可以传输各种自定义数据,如GPS信息,环境监测信息,加密的个人信息,等等。
如果在传输自定义数据的同时还要收发普通短消息,最简单的办法是在数据前面额外加个识别标志,比如"FFFF",以区分自定义数据和普通短消息。

*博客内容为网友个人发布，仅代表博主个人观点，如有侵权请联系工作人员删除。