usb模拟串口 ymodem协议 chasrp

### C# 中通过 USB 模拟串口并使用 YMODEM 协议实现文件传输 在 C# 中实现 USB 虚拟串口的数据传输，并结合 YMODEM 协议完成文件上传或下载的功能，主要分为以下几个部分： #### 1. **USB 虚拟串口的初始化** 由于 STM32 已经提供了基于 USB CDC 的虚拟串口支持[^1]，因此可以直接调用 `CDC_Receive_FS` 和 `CDC_Transmit_FS` 接口来收发数据。对于 C# 应用程序来说，可以通过第三方库（如 `LibUsbDotNet` 或者 `System.IO.Ports.SerialPort`）与硬件设备交互。 如果选择 `SerialPort` 类作为通信工具，则无需关注具体的波特率设置，因为 USB 虚拟串口并不依赖传统 RS-232 的速率参数。以下是简单的串口初始化代码示例： ```csharp using System; using System.IO.Ports; public class UsbSerialCommunication { private SerialPort _serialPort; public void Initialize(string portName) { _serialPort = new SerialPort(portName); _serialPort.BaudRate = 9600; // 波特率无关紧要，这里仅作占位符 _serialPort.DataBits = 8; _serialPort.StopBits = StopBits.One; _serialPort.Handshake = Handshake.None; _serialPort.ReceivedBytesThreshold = 1; _serialPort.DataReceived += OnDataReceived; _serialPort.Open(); } private void OnDataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) { var sp = (SerialPort)sender; string data = sp.ReadExisting(); Console.WriteLine($"收到数据: {data}"); } } ``` #### 2. **YMODEM 协议解析与实现** YMODEM 是一种常见的文件传输协议，适用于单向或多方向的数据交换场景。其核心逻辑包括握手阶段、数据块分割、校验码计算以及确认应答机制。为了简化开发流程，可以引入现成的开源组件或者自行编写基础框架。 以下是一个基本的 YMODEM 文件发送函数模板： ```csharp using System; using System.IO; using System.Text; public static class YmodemProtocol { const int PacketSize = 128; // 标准模式下每帧大小为 128 字节 const char SOH = '\x01'; // Start Of Header 控制字符 const char EOT = '\x04'; // End Of Transmission 控制字符 const char ACK = '\x06'; // Acknowledge 成功响应 const char NAK = '\x15'; // Negative Acknowledge 失败反馈 public static bool SendFile(SerialPort serialPort, string filePath) { try { using FileStream fs = File.OpenRead(filePath); byte sequenceNumber = 1; // 初始化序列编号 while (!fs.EndOfStream) { byte[] buffer = new byte[PacketSize]; int bytesRead = fs.Read(buffer, 0, PacketSize); // 构造完整的数据包结构 byte[] packet = BuildPacket(sequenceNumber++, buffer.Take(bytesRead).ToArray()); // 循环直到接收到正确的ACK信号为止 do { serialPort.Write(packet, 0, packet.Length); Thread.Sleep(100); // 短暂等待对方回应 if(serialPort.BytesToRead > 0 && serialPort.ReadByte() != ACK) throw new Exception("目标未返回有效确认！"); } while(true); } // 结束标志 serialPort.WriteByte((byte)EOT); return true; } catch(Exception ex) { Console.Error.WriteLine(ex.Message); return false; } } private static byte[] BuildPacket(byte seqNum, byte[] payload) { List<byte> result = new List<byte>(); result.Add((byte)SOH); // 添加头部控制字 result.Add(seqNum); // 当前序号 result.Add((byte)(~seqNum & 0xFF)); // 反转后的序号用于验证一致性 foreach(var item in payload) result.Add(item); int paddingLength = Math.Max(PacketSize - payload.Length, 0); for(int i=0;i<paddingLength;i++) result.Add(0x1A); // 补充填充字符 CalculateChecksum(result); // 计算校验和附加到末尾 return result.ToArray(); } private static void CalculateChecksum(List<byte> list) { ushort checksumValue = 0; foreach(var elem in list.Skip(1)) checksumValue ^= elem; list.AddRange(BitConverter.GetBytes(checksumValue)); } } ``` 以上代码片段展示了如何利用 .NET 提供的基础类库构建一个简易版的 YMODEM 发送器。值得注意的是，在实际应用过程中可能还需要考虑更多细节问题，比如网络延迟引起的超时错误处理[^3]、多次重传策略设计等。 --- ###