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iOS蓝牙中的进制转换

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Bluetooth4.0.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 = http://www.mamicode.com/[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 = http://www.mamicode.com/[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 = http://www.mamicode.com/[self hexToBytes:byteStr];"hljs-keyword">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 =http://www.mamicode.com/@"A";break;        case 11:            nLetterValue =http://www.mamicode.com/@"B";break;        case 12:            nLetterValue =http://www.mamicode.com/@"C";break;        case 13:            nLetterValue =http://www.mamicode.com/@"D";break;        case 14:            nLetterValue =http://www.mamicode.com/@"E";break;        case 15:            nLetterValue =http://www.mamicode.com/@"F";break;        default:            nLetterValue = http://www.mamicode.com/[NSString stringWithFormat:@"%u",ttmpig];    }    str = [nLetterValue stringByAppendingString:str];    if (tmpid == 0) {        break;    }}//不够一个字节凑0if(str.length == 1){    return [NSString stringWithFormat:@"0%@",str];}else{    return str;}}//发送数据NSData *data = http://www.mamicode.com/[self getCheckSum:@"1B9901"];//data=http://www.mamicode.com/<1b99014b>>

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 = http://www.mamicode.com/[NSData dataWithBytes:bytes length:4];}

NSData转int
接受到的数据0x00000a0122

//4字节表示的intNSData *intData = http://www.mamicode.com/[data subdataWithRange:NSMakeRange(2, 4)];int value = http://www.mamicode.com/CFSwapInt32BigToHost(*(int*)([intData bytes]));//655650//2字节表示的intNSData *intData = http://www.mamicode.com/[data subdataWithRange:NSMakeRange(4, 2)];int value = http://www.mamicode.com/CFSwapInt16BigToHost(*(int*)([intData bytes]));//290//1字节表示的intchar *bs = (unsigned char *)[[data subdataWithRange:NSMakeRange(5, 1) ] bytes];int value = http://www.mamicode.com/*bs;//34------------------------//补充内容,因为没有三个字节转int的方法,这里补充一个通用方法- (unsigned)parseIntFromData:(NSData *)data{   NSString *dataDescription = [data description];   NSString *dataAsString = [dataDescription substringWithRange:NSMakeRange(1, [dataDescription length]-2)];   unsigned intData = http://www.mamicode.com/0;   NSScanner *scanner = [NSScanner scannerWithString:dataAsString];   [scanner scanHexInt:&intData];return intData;}

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

扩展

基于CoreBluetooth4.0框架的连接BLE4.0的Demo:你不点一下吗



文/勇闯天涯茉莉花茶(简书作者)
原文链接:http://www.jianshu.com/p/a5e25206df39
著作权归作者所有,转载请联系作者获得授权,并标注“简书作者”。

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