正确类型转换字节以写入 C++ 中的串行句柄

Posted 2023-02-22

【中文标题】正确类型转换字节以写入 C++ 中的串行句柄

【英文标题】：Typecasting bytes properly for writing to a serial handle in C++

【发布时间】：2013-06-26 19:20:24

【问题描述】：

背景

我正在将 Arduino 代码移植到 C++ 中，并且在以无符号字符形式发送数据时遇到问题。我需要发送一个 8 字节的无符号字符包，其中包括：

Byte 1 - Header - 0xFF
Byte 2 - Right Joy Vertical - value between -100 to 100 shifted up by 128
Byte 3 - Right Joy Horizontal - value between -100 to 100 shifted up by 128
Byte 4 - Left Joy Vertical - value between -100 to 100 shifted up by 128
Byte 5 - Right Joy Horizontal - value between -100 to 100 shifted up by 128
Byte 6 - Button Values - 8 bit byte where each bit is mapped to a button
Byte 7 - Extended Inst. - "0" not needed
Byte 8 - Checksum

arduino 代码的代码写成：

Serial.write((unsigned char)right_V);
Serial.write((unsigned char)buttons);

这显然在 C++ 中并不容易。

问题：

1) 我如何正确地进行类型转换以通过我的“sp->write()”函数发送 8 个字节的无符号字符？

2) 我使用什么 printf 修饰符将数据显示为 HEX 中的无符号字符字节？

代码说明

btn 是一个由双精度操纵杆值组成的结构

cmd[] 是一个大小为 8 的无符号字符数组

sp->write(const char * data, int length) 是 fstream 写入函数的包装器。为了以防万一，我已经包含了定义。

ROS_INFO 是 printf 的包装器，用于输出到 ROS 控制台

代码

// *****************************************************************************
// Create the Commander unsigned char packet as per the Arbotix Commander specifications 
int PhantomXROS::arbotixCmdPackage(cont_value btn)


int d_cmd=0;
unsigned char st_code;

std::stringstream ss;
ss << std::hex << "0xFF";
ss >> st_code;

//Mapping joystick values to the servo values of the robot arm
int right_V=this->map(btn.rightV, -1, 1, -100, 100)+128;
int right_H=this->map(btn.rightH, -1, 1, -100, 100)+128;
int left_V=this->map(btn.leftV, -1, 1, -100, 100)+128;
int left_H=this->map(btn.leftH, -1, 1, -100, 100)+128;



//Bytes 1-5 Convert integers to bytes
this->cmd[0] = (unsigned char)st_code;
this->cmd[1] = (unsigned char)right_V;
this->cmd[2] = (unsigned char)right_H;
this->cmd[3] = (unsigned char)left_V;
this->cmd[4] = (unsigned char)left_H;

//Byte 6 - Assign a button ON/OFF to its corresponding bit
d_cmd += (btn.R1 > 0) ? 1 : 0;
d_cmd += (btn.R2 > 0) ? 2 : 0;
d_cmd += (btn.R3 > 0) ? 4 : 0;
d_cmd += (btn.L4 > 0) ? 8 : 0;
d_cmd += (btn.L5 > 0) ? 16 : 0;
d_cmd += (btn.L6 > 0) ? 32 : 0;
d_cmd += (btn.RT > 0) ? 64 : 0;
d_cmd += (btn.LT > 0) ? 128 : 0;
this->cmd[5] = (unsigned char)d_cmd;

//Byte 7 - Extended instruction - none, therefore 0
this->cmd[6] = (unsigned char)0;

//Byte 8 - Checksum
this->cmd[7] = (unsigned char)((255 - (right_V+right_H+left_V+left_H+d_cmd)%256));

//Reinterpret the cmd byte array to an 8 char string
std::string buf(reinterpret_cast<const char*>(cmd), 8);

//write to the arbotix serial handle
try
    sp_->write(buf.c_str(),buf.size()); 


catch(cereal::Exception& e) 
    ROS_INFO("Could not write to Arbotix:");
    ROS_BREAK();
    return(-1);



//Output data to the ROS console
if(this->timer > 500)



    ROS_INFO("Arbotix Cmd right_v has written: %d", right_V);
    ROS_INFO("Arbotix Cmd right_h has written: %d", right_H);
    ROS_INFO("Arbotix Cmd left_v has written: %d", left_V);
    ROS_INFO("Arbotix Cmd left_h has written: %d", left_H);
    ROS_INFO("Arbotix Cmd d_cmd has written: %d", d_cmd);
    ROS_INFO("String command: %s",buf.c_str());

    this->timer = 0;




return 0;

下面是写代码

int cereal::CerealPort::write(const char * data, int length)
00146 
00147         int len = length==-1 ? strlen(data) : length;
00148 
00149         // IO is currently non-blocking. This is what we want for the more cerealon read case.
00150         int origflags = fcntl(fd_, F_GETFL, 0);
00151         fcntl(fd_, F_SETFL, origflags & ~O_NONBLOCK); // TODO: @todo can we make this all work in non-blocking?
00152         int retval = ::write(fd_, data, len);
00153         fcntl(fd_, F_SETFL, origflags | O_NONBLOCK);
00154 
00155         if(retval == len) return retval;
00156         else CEREAL_EXCEPT(cereal::Exception, "write failed");
00157 

【问题讨论】：

1) 我相信它是“SERIAL”，而不是“CEREAL”，但是 2) 我确定我不了解您的情况，但是您可以控制 ::write 吗？为什么不使用 const unsigned char * data？

还有 google printf，你会看到 x 或 X 修饰符用于十六进制显示

你真的应该试着把它缩小到尽可能少的代码行，我很确定这样做你可能会发现它在 C++ 中和在 C 中一样简单。解构问题的过程通常是实际解决问题的好方法。

另外，不用 fcntl 包裹 ::write 只需使用 ::send(fd_, data, len, origflags & ~O_NONBLOCK); 参见 linux.die.net/man/2/send

@AK4749 我用的是ROS系统，一个麦片是串口通讯的名字。包在里面。我无法控制它，但我确实复制了它的代码并尝试将数据输入参数设置为 const unsigned char* - 它给出了错误。

【参考方案1】：

您的类型转换是正确的，但这里不需要使用 std:string。您可以在调用sp_->write() 时直接使用cmd 缓冲区

//write to the arbotix serial handle
try

    sp_->write(reinterpret_cast<const char*>(cmd), 8);

catch(cereal::Exception& e) 
    ROS_INFO("Could not write to Arbotix:");
    ROS_BREAK();
    return(-1);

要以十六进制格式打印数据，您可以像这样使用%02x 或%02X 格式说明符

ROS_INFO("Arbotix Cmd right_v has written: %02X", right_V);

这告诉printf 函数（由ROS_INFO 使用）打印至少两个十六进制数字，如果输出少于两个数字，则在前面添加一个零字符。

【讨论】：

我认为这可以将正确的字节输出到控制台。谢谢！