C 語言實作序列埠通訊協定與檔案傳輸程式

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背景與通訊協定設計

在異構系統間進行序列埠通訊時，因 CPU 速度差異導致「錯幀」，發送端速度快於接收端導致「過衝」。為解決此問題，本文採用簡單握手協定：每次僅發送半個位元組（低 4 位）作為資料，高 4 位作為控制資訊：

0x0：新資料半位元組
0x1：重發上次錯誤資料
0x2：檔名結束
0x3：檔案結束

發送端發出一個位元組後等待接收端回送同一位元組作為確認；若一致則發送新資料，否則重發。資料新舊由高 4 位區分。

核心程式架構

程式包含發送檔案、接收檔案、序列埠初始化、讀寫埠、狀態檢查等模組，主流程如下：

main()
  ├─ InitPort(PORT, 231)  // 初始化 COM1，231 = 9600,N,8,1
  ├─ argv[1] == 'S' ? SendFile(argv[2]) : ReceiveFile()
  └─ 錯誤參數處理

關鍵函數解析

發送端核心邏輯 `SendFile()` / `Send()`

以二進位模式開啟檔案，逐位元組讀取。
每個位元組拆為低 4 位（ch % 16）與高 4 位（ch / 16）兩次呼叫 Send()。
Send() 發送後等待握手信號 ReadPort()，比對不同時在高 4 位置 1（s += 16）重發，直到收到相同回送。
檔案結束連發兩個 0x2E（46）代表 0x3 結束標記。

接收端核心邏輯 `ReceiveFile()` / `Receive()`

先呼叫 GetFileName() 解析檔名（高 4 位為 0x2 時結束）。
主迴圈交替呼叫 Receive() 取得高、低半位元組，組合為完整位元組 ch = (G1 % 16) + G2 * 16 寫入檔案。
Receive() 內部處理重發邏輯：若收到高 4 位為 0x1，持續回送並重讀直到非重發標記。

硬體存取層 `InitPort` / `SendPort` / `ReadPort` / `CheckState`

使用 DOS 中斷 int 0x14 操作 UART（8250/16450/16550 相容）。
union REGS 配合 int86() 設定 AH/AL/DX 傳遞參數：
AH=0 初始化、AH=1 發送字元、AH=2 接收字元、AH=3 讀狀態。
ReadPort() 輪詢 CheckState() 的 bit 8（資料就緒），支援鍵盤中斷退出。

程式碼片段精華

// 發送單一位元組並等待確認
void Send(int s) {
    int G;
    SendPort(PORT, s);
    G = ReadPort(PORT);
    if (s != G) s += 16;          // 標記重發
    do {
        SendPort(PORT, s);
        G = ReadPort(PORT);
    } while (s != G);
}

// 接收並處理重發
int Receive(int port, int *G) {
    int GM;
    SendPort(port, *G);            // 回送確認
    GM = ReadPort(port);
    if (GM / 16 == 0) return GM;   // 正常新資料
    if (GM / 16 == 1) {            // 重發請求
        do {
            *G = GM;
            SendPort(port, GM);
            GM = ReadPort(port);
        } while (GM / 16 == 1);
    }
    return GM;
}