YMODEM 协议的两种不同实现【原创】 1 .YMODEM 协议通信的 CRC16计算 YMODEM 支持（128 + 5）字节小数据包和 （1024 + 5）字节大数据包，只有128字节和1024字节数据参与CRC16计算。 其中小数据包以 SOH（0x01）开始，第二、三字节分别是序号，序号反码，从第四字节开始计算，计算字节数为128，最后两个字节为CRC16。 大数据包以 STX（0x02）开始，第二、三字节分别是序号，序号反码，从第四字节开始计算，计算字节数为1024，最后两个字节为CRC16。 2. YMODEM 协议信息格式简要说明 对于超级终端(hypertrm)，它实现的 YMODEM 协议信息格式如下: (1) 文件信息包的格式 (以 SOH（0x01）开始) 第一个通信数据包第一字节是 SOH（0x01），表明它是（128 + 5）小数据包，这个包是文件信息，其中第二字节是 数据包序号 0x00，第三字节是数据包序号反码 0xFF，紧接着是文件名称及其扩展名，以\0字符结束，然后是十进制的文件大小， 文件大小信息也是以\0字符结束，后续内容以\0字符填充，最后两个字节是CRC16(CRC16_Hi + CRC16_Lo)。 需要注意的是，这个文件信息包和SecureCRT软件的文件信息包有所差异（SecureCRT软件可以设定133 或 1029 两种不同大小的 文件信息包，而且文件信息包还含有文件修改记录信息）。 (2) 正文数据包格式 a.正文数据包的序号 YMODEM 协议正文数据包的序号从01开始，到FF结束，然后重新从00开始。YMODEM 协议文件信息包和正文数据包序号都是1个字节， 我认为它是有缺陷的，举一个例子说，西门子的某个通讯协议，数据包序号是两个字节，可以实现65536个数据包序号各不相同。 b.正文数据包的一般格式（大数据包） 对于超级终端，YMODEM 协议正文首先考虑发送（1024 + 5）字节的大数据包，其中第一个字节是数据包类型 STX（0x02）， 第二字节是数据包序号，第三字节是数据包序号反码，接着是数据内容及0x1A填充(如果字节数不够)，最后两个字节是CRC16。 接收方如果没有大内存，扇区写入缓冲，累计收满一个扇区(4096bytes/16KB/64KB/128KB)，才写入FLASH。 正文数据内容一般是以 STX（0x02）开头的大数据包，但也有例外如下: c.正文数据包的小数据包特例一 文件字节数小于或等于128字节，则按(128 + 5)字节的小数据包发送。 其中第一个字节是 SOH(0x01)，第二字节是数据包序号，第三字节是数据包序号反码，紧接着是正文内容， 后续内容以0x1A 字符填充，最后两个字节是CRC16。 d.正文数据包的小数据包特例二 文件字节数大于1024字节，正文通信以（1024 + 5）字节的大数据包发送，如果最后一个数据包的字节数小于或等于128字节， 则按(128 + 5)字节的小数据包发送。 在这种情况下，最后一个数据包的第一个字节是 SOH(0x01)，第二字节是数据包序号，第三字节是数据包序号反码， 紧接着是正文内容，后续内容以0x1A 字符填充，最后两个字节是CRC16。接收方扇区写入缓冲加上最后一个小数据包，也不会满。 e.正文数据包的大数据包特例 需要强调的一个情况是，如果最后一个数据包的字节数大于128字节，且小于或等于1024字节，则按（1024 + 5）字节的大数据包发送。 和其它（1024 + 5）字节的大数据包一样，第一个字节是 STX（0x02），第二字节是数据包序号，第三字节是数据包序号反码，紧接着是正文内容。 不同的地方是如果正文内容小于1024字节，则以0x1A字符填充。最后两个字节是CRC16。 值得注意的是，这种最后一个数据包的字节数大于128字节，且小于或等于1024字节的特例，超级终端(hypertrm)和SecureCRT软件的处理方式不同， 后续会详细介绍。 对于SecureCRT，它实现的 YMODEM 协议信息格式如下: 如果选择了128字节的数据包，则全部按照133字节的包来发送，这个特例，传输效率不是很高。 但小数据包对USB1.1通信的带宽利用率比较高，只需要3帧USB数据包，就传输133字节，减少了出错的概率，可实现高波特率通信。 在做bootloader时，可以采用小数据包，影响速度是 FLASH 写入，而不是通信。 如果选择了1024字节的数据包，该软件的协议实现如下: (1) 文件信息包 (以 STX（0x02）开始) 第一个通信数据包第一字节如果是STX（0x02），则表明它是大数据包，这个包是文件信息，其中第二字节是数据包序号 0x00， 第三字节是数据包序号反码 0xFF，紧接着是文件名称及其扩展名，以\0字符结束，然后是十进制的文件大小， 文件大小信息是以0x20字符结束，还有文件最后修改时间(1970/01/01/00秒开始的秒计数)，后续内容以\0字符填充，最后两个字节是CRC16。 (2) 正文数据包 a.正文数据包的序号 YMODEM 协议正文数据包的序号从01开始，到FF结束，然后重新从00开始。文件较大时，数据包序号会重复计数到0x00。 b.正文数据包的一般格式（大数据包） SecureCRT 实现的 YMODEM 协议，如果选择了1024字节，在发送文件信息包之后，正文数据也首先考虑发送（1024 + 5）字节的大数据包， 其中第一个字节是数据包类型，一般是 STX（0x02），第二字节是数据包序号，第三字节是数据包序号反码，接着是数据内容及 0x1A填充(如果字节数不够)。最后两个字节是CRC16。 SecureCRT 实现的 YMODEM 协议，如果选择了1024字节，内容一般是以 STX（0x02）开头的大数据包，但也有例外如下: c.正文小数据包的特例之一（小数据包） 文件字节数小于1024字节，则按（128 + 5）字节的小数据包发送。其中第一个字节是 0x01(SOH)， 第二字节是数据包序号，第三字节是数据包序号反码，紧接着是正文内容，后续内容以0x1A 字符填充，最后两个字节是CRC16。 在这种情况下，数据包的序号最大值小于8（128 * 8 = 1024）。 d.正文小数据包的特例之二（小数据包） 文件字节数大于1024字节，正文通信以1024字节的包发送，如果最后一个数据包的字节数小于1024字节， 则全部按（128 + 5）字节的小数据包发送，这个情况和超级终端(hypertrm)的处理方式不同。 在这种情况下，最后一个数据包的第一个字节是 0x01(SOH)，第二字节是数据包序号，第三字节是数据包序号反码， 紧接着是正文内容，后续内容以0x1A 字符填充，最后两个字节是CRC16。 在开发汽车电子底层bootloader时，如果使用了通用异步串口通讯，建议兼容超级终端(hypertrm)和SecureCRT这两种软件。 如果有软硬件自主开发的能力，还可以兼容更多的通信协议，例如汽车电子CCP/UDS协议等。 SecureCRT软件可以批处理传输多个文件，而超级终端(hypertrm)没有这个功能，SecureCRT 的性能卓越，速度最快。 参考资料: http://www.mcu.so/bootloader/YMODEM file transfer protocol.xlsx