iOS藍芽中的進位轉換

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Bluetooth4.0.jpg

最近在忙一個藍芽項目，在處理藍芽資料的時候，經常遇到進位之間的轉換，藍芽處理的是16進位（NSData），而我們習慣的計數方式是10進位，為了節省空間的，藍芽也會把16進位（NSData）拆成2進位記錄。這裡我們研究下如何在他們之間進行轉換。

假設我們要向藍芽發送0x1B9901這條資料

Byte轉NSData

Byte value[3]={0};value[0]=0x1B;value[1]=0x99;value[2]=0x01;NSData * data = [NSData dataWithBytes:&value length:sizeof(value)];//發送資料[self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.write type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];

• 優點：這種方法比較簡單，沒有進行轉換，直接一個位元組一個位元組的拼裝好發送出去。

• 缺點：當發送資料比較長時會很麻煩，而且不易更改。

NSString轉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;}//發送資料[self.peripheral writeValue:[self hexToBytes:@"1B9901"] forCharacteristic:self.write type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];

• 優點：比較直觀，可以一次轉換一長條資料，對於一些功能簡單的藍芽程式，這種轉換能處理大部分情況。
• 缺點：只能發送一些固定的指令，不能參與計算。

求校正和

接下來探討下發送的資料需要計算的情況。
最常用的發送資料需要計算的情境是求校正和（CHECKSUM）。這個根據硬體廠商來定，常見的求校正和的規則有：

• 如果發送資料長度為n位元組，則CHECKSUM為前n-1位元組之和的低位元組
• CHECKSUM=0x100-CHECKSUM（上一步的校正和）

如果我要發送帶上校正和的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("校正和：%d\n",at);if (at == 256) {    at = 0;}NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%@%@",byteStr,[self ToHex:at]];return [self hexToBytes:str];}//將十進位轉化為十六進位- (NSString *)ToHex:(int)tmpid{NSString *nLetterValue;NSString *str [email protected]"";int ttmpig;for (int i = 0; i<9; i++) {    ttmpig=tmpid%16;    tmpid=tmpid/16;    switch (ttmpig)    {        case 10:            nLetterValue [email protected]"A";break;        case 11:            nLetterValue [email protected]"B";break;        case 12:            nLetterValue [email protected]"C";break;        case 13:            nLetterValue [email protected]"D";break;        case 14:            nLetterValue [email protected]"E";break;        case 15:            nLetterValue [email protected]"F";break;        default:            nLetterValue = [NSString stringWithFormat:@"%u",ttmpig];    }    str = [nLetterValue stringByAppendingString:str];    if (tmpid == 0) {        break;    }}//不夠一個位元組湊0if(str.length == 1){    return [NSString stringWithFormat:@"0%@",str];}else{    return str;}}//發送資料NSData *data = [self getCheckSum:@"1B9901"];//data=<1b99014b>[self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.write type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];

拆分資料

這種是比較麻煩的，舉個栗子：在傳輸某條資訊時，我想把時間放進去，不能用時間戳記，還要節省空間的，這樣就出現了一種新的方式儲存時間。
這裡再補充一些C語言知識：

• 一個位元組8位（bit）
• char 1位元組 int 4位元組 unsigned 2位元組 float 4位元組

儲存時間的條件是：

• 只用四個位元組（32位）
• 前5位表示年（從2000年算起），接著4位表示月，接著5位表示日，接著5位表示時，接著6位表示分，接著3位表示星期，剩餘4位保留。

這樣直觀的解決辦法就是分別取出現在時間的年月日時分星期，先轉成2進位，再轉成16進位發出去。當然你這麼寫進去，讀的時候就要把16進位資料先轉成2進位再轉成10進位顯示。我們就按這個簡單粗暴的思路來，準備工作如下：

10進位轉2進位

//  十進位轉二進位- (NSString *)toBinarySystemWithDecimalSystem:(int)num length:(int)length{int remainder = 0;      //餘數int divisor = 0;        //除數NSString * prepare = @"";while (true){    remainder = num%2;    divisor = num/2;    num = divisor;    prepare = [prepare stringByAppendingFormat:@"%d",remainder];    if (divisor == 0)    {        break;    }}//倒序輸出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進位轉10進位

//  二進位轉十進位- (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進位和2進位互轉

- (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;}

有了這幾種轉換函式，完成上面的功能就容易多了，具體怎麼操作這裡就不寫一一出來了。但總感覺怪怪的，這麼一個小功能怎麼要寫這麼一大堆代碼，當然還可以用C語言的方法去解決。這裡主要是為了展示iOS中資料如何轉換，C語言的實現方法這裡就不寫了，有興趣的同學可以研究下。

附帶兩個函數

int轉NSData

- (NSData *) setId:(int)Id {//用4個位元組接收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轉int
接受到的資料0x00000a0122

//4位元組表示的intNSData *intData = [data subdataWithRange:NSMakeRange(2, 4)];int value = CFSwapInt32BigToHost(*(int*)([intData bytes]));//655650//2位元組表示的intNSData *intData = [data subdataWithRange:NSMakeRange(4, 2)];int value = CFSwapInt16BigToHost(*(int*)([intData bytes]));//290//1位元組表示的intchar *bs = (unsigned char *)[[data subdataWithRange:NSMakeRange(5, 1) ] bytes];int value = *bs;//34------------------------//補充內容，因為沒有三個位元組轉int的方法，這裡補充一個通用方法- (unsigned)parseIntFromData:(NSData *)data{   NSString *dataDescription = [data description];   NSString *dataAsString = [dataDescription substringWithRange:NSMakeRange(1, [dataDescription length]-2)];   unsigned intData = 0;   NSScanner *scanner = [NSScanner scannerWithString:dataAsString];   [scanner scanHexInt:&intData];return intData;}

這兩個轉換在某些情境下使用頻率也是挺高的，藍芽裡面的資料轉換基本也就這麼多了，希望能夠協助大家。
更多關於位元組編碼的問題，大家可以點這裡：傳送門

擴充

基於CoreBluetooth4.0架構的串連BLE4.0的Demo：你不點一下嗎

文／勇闖天涯茉莉花茶（簡書作者）
原文連結：http://www.jianshu.com/p/a5e25206df39
著作權歸作者所有，轉載請聯絡作者獲得授權，並標註“簡書作者”。

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