iOS蓝牙中的进制转换
2016-02-02 10:59
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iOS蓝牙中的进制转换
字数1731 阅读281 评论2 喜欢5Bluetooth4.0.jpg
最近在忙一个蓝牙项目,在处理蓝牙数据的时候,经常遇到进制之间的转换,蓝牙处理的是16进制(NSData),而我们习惯的计数方式是10进制,为了节省空间,蓝牙也会把16进制(NSData)拆成2进制记录。这里我们研究下如何在他们之间进行转换。
假设我们要向蓝牙发送0x1B9901这条数据
Byte转NSData
Byte value[3]={0}; value[0]=0x1B; value[1]=0x99; value[2]=0x01; NSData * data = [NSData dataWithBytes:&value length:sizeof(value)]; //发送数据 [self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.write type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];
优点:这种方法比较简单,没有进行转换,直接一个字节一个字节的拼装好发送出去。
缺点:当发送数据比较长时会很麻烦,而且不易更改。
NSString转NSData
- (NSData *)hexToBytes:(NSString *)str { NSMutableData* data = [NSMutableData data]; int idx; for (idx = 0; idx+2 <= str.length; idx+=2) { NSRange range = NSMakeRange(idx, 2); NSString* hexStr = [str substringWithRange:range]; NSScanner* scanner = [NSScanner scannerWithString:hexStr]; unsigned int intValue; [scanner scanHexInt:&intValue]; [data appendBytes:&intValue length:1]; } return data; } //发送数据 [self.peripheral writeValue:[self hexToBytes:@"1B9901"] forCharacteristic:self.write type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];
优点:比较直观,可以一次转换一长条数据,对于一些功能简单的蓝牙程序,这种转换能处理大部分情况。
缺点:只能发送一些固定的指令,不能参与计算。
求校验和
接下来探讨下发送的数据需要计算的情况。最常用的发送数据需要计算的场景是求校验和(CHECKSUM)。这个根据硬件厂商来定,常见的求校验和的规则有:
如果发送数据长度为n字节,则CHECKSUM为前n-1字节之和的低字节
CHECKSUM=0x100-CHECKSUM(上一步的校验和)
如果我要发送带上校验和的0x1B9901,方法就是:
- (NSData *)getCheckSum:(NSString *)byteStr{ int length = (int)byteStr.length/2; NSData *data = [self hexToBytes:byteStr]; Byte *bytes = (unsigned char *)[data bytes]; Byte sum = 0; for (int i = 0; i<length; i++) { sum += bytes[i]; } int sumT = sum; int at = 256 - sumT; printf("校验和:%d\n",at); if (at == 256) { at = 0; } NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%@%@",byteStr,[self ToHex:at]]; return [self hexToBytes:str]; } //将十进制转化为十六进制 - (NSString *)ToHex:(int)tmpid { NSString *nLetterValue; NSString *str =@""; int ttmpig; for (int i = 0; i<9; i++) { ttmpig=tmpid%16; tmpid=tmpid/16; switch (ttmpig) { case 10: nLetterValue =@"A";break; case 11: nLetterValue =@"B";break; case 12: nLetterValue =@"C";break; case 13: nLetterValue =@"D";break; case 14: nLetterValue =@"E";break; case 15: nLetterValue =@"F";break; default: nLetterValue = [NSString stringWithFormat:@"%u",ttmpig]; } str = [nLetterValue stringByAppendingString:str]; if (tmpid == 0) { break; } } //不够一个字节凑0 if(str.length == 1){ return [NSString stringWithFormat:@"0%@",str]; }else{ return str; } } //发送数据 NSData *data = [self getCheckSum:@"1B9901"];//data=<1b99014b> [self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.write type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];
拆分数据
这种是比较麻烦的,举个栗子:在传输某条信息时,我想把时间放进去,不能用时间戳,还要节省空间,这样就出现了一种新的方式存储时间。这里再补充一些C语言知识:
一个字节8位(bit)
char 1字节 int 4字节 unsigned 2字节 float 4字节
存储时间的条件是:
只用四个字节(32位)
前5位表示年(从2000年算起),接着4位表示月,接着5位表示日,接着5位表示时,接着6位表示分,接着3位表示星期,剩余4位保留。
这样直观的解决办法就是分别取出现在时间的年月日时分星期,先转成2进制,再转成16进制发出去。当然你这么写进去,读的时候就要把16进制数据先转成2进制再转成10进制显示。我们就按这个简单粗暴的思路来,准备工作如下:
10进制转2进制
// 十进制转二进制 - (NSString *)toBinarySystemWithDecimalSystem:(int)num length:(int)length { int remainder = 0; //余数 int divisor = 0; //除数 NSString * prepare = @""; while (true) { remainder = num%2; divisor = num/2; num = divisor; prepare = [prepare stringByAppendingFormat:@"%d",remainder]; if (divisor == 0) { break; } } //倒序输出 NSString * result = @""; for (int i = length -1; i >= 0; i --) { if (i <= prepare.length - 1) { result = [result stringByAppendingFormat:@"%@", [prepare substringWithRange:NSMakeRange(i , 1)]]; }else{ result = [result stringByAppendingString:@"0"]; } } return result; }
2进制转10进制
// 二进制转十进制 - (NSString *)toDecimalWithBinary:(NSString *)binary { int ll = 0 ; int temp = 0 ; for (int i = 0; i < binary.length; i ++) { temp = [[binary substringWithRange:NSMakeRange(i, 1)] intValue]; temp = temp * powf(2, binary.length - i - 1); ll += temp; } NSString * result = [NSString stringWithFormat:@"%d",ll]; return result; }
16进制和2进制互转
- (NSString *)getBinaryByhex:(NSString *)hex binary:(NSString *)binary { NSMutableDictionary *hexDic = [[NSMutableDictionary alloc] init]; hexDic = [[NSMutableDictionary alloc] initWithCapacity:16]; [hexDic setObject:@"0000" forKey:@"0"]; [hexDic setObject:@"0001" forKey:@"1"]; [hexDic setObject:@"0010" forKey:@"2"]; [hexDic setObject:@"0011" forKey:@"3"]; [hexDic setObject:@"0100" forKey:@"4"]; [hexDic setObject:@"0101" forKey:@"5"]; [hexDic setObject:@"0110" forKey:@"6"]; [hexDic setObject:@"0111" forKey:@"7"]; [hexDic setObject:@"1000" forKey:@"8"]; [hexDic setObject:@"1001" forKey:@"9"]; [hexDic setObject:@"1010" forKey:@"a"]; [hexDic setObject:@"1011" forKey:@"b"]; [hexDic setObject:@"1100" forKey:@"c"]; [hexDic setObject:@"1101" forKey:@"d"]; [hexDic setObject:@"1110" forKey:@"e"]; [hexDic setObject:@"1111" forKey:@"f"]; NSMutableString *binaryString=[[NSMutableString alloc] init]; if (hex.length) { for (int i=0; i<[hex length]; i++) { NSRange rage; rage.length = 1; rage.location = i; NSString *key = [hex substringWithRange:rage]; [binaryString appendString:hexDic[key]]; } }else{ for (int i=0; i<binary.length; i+=4) { NSString *subStr = [binary substringWithRange:NSMakeRange(i, 4)]; int index = 0; for (NSString *str in hexDic.allValues) { index ++; if ([subStr isEqualToString:str]) { [binaryString appendString:hexDic.allKeys[index-1]]; break; } } } } return binaryString; }
有了这几种转换函数,完成上面的功能就容易多了,具体怎么操作这里就不写一一出来了。但总感觉怪怪的,这么一个小功能怎么要写这么一大堆代码,当然还可以用C语言的方法去解决。这里主要是为了展示iOS中数据如何转换,C语言的实现方法这里就不写了,有兴趣的同学可以研究下。
附带两个函数
int转NSData- (NSData *) setId:(int)Id { //用4个字节接收 Byte bytes[4]; bytes[0] = (Byte)(Id>>24); bytes[1] = (Byte)(Id>>16); bytes[2] = (Byte)(Id>>8); bytes[3] = (Byte)(Id); NSData *data = [NSData dataWithBytes:bytes length:4]; }
NSData转int
接受到的数据
0x00000a0122
//4字节表示的int NSData *intData = [data subdataWithRange:NSMakeRange(2, 4)]; int value = CFSwapInt32BigToHost(*(int*)([intData bytes]));//655650 //2字节表示的int NSData *intData = [data subdataWithRange:NSMakeRange(4, 2)]; int value = CFSwapInt16BigToHost(*(int*)([intData bytes]));//290 //1字节表示的int char *bs = (unsigned char *)[[data subdataWithRange:NSMakeRange(5, 1) ] bytes]; int value = *bs;//34
这两个转换在某些场景下使用频率也是挺高的,蓝牙里面的数据转换基本也就这么多了,希望能够帮助大家。
更多关于字节编码的问题,大家可以点这里:传送门
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