題目名稱：模擬Modbus協議
Description
在嵌入式系統開發中，Modbus協議是工業控制系統中廣泛應用的一種協議。本題用來簡單模擬Modbus協議，只需根據條件生成符合該協議的數據幀，並解析所獲取的數據。
假設設備使用的協議發送數據格式如下：
<SlaveAddress, 1 Byte> <Function, 1 Byte> <Start Address, 2 Bytes> <NumberofBytes, 2 Bytes> <Checksum, 2 Bytes>
其中前四項將在輸入條件中給出，最後一項爲CRC校驗和，需根據前四項的數據，按照CRC算法進行計算。注意數據的長度，多於1byte的高位在前，低位在後。該CRC校驗算法的描述如下：
1)將CRC賦值0xFFFF。
2)取初始信息的第一個字節（8位）與CRC進行異或運算，將結果賦給CRC。
3)將CRC數據右移一位，最前位（左邊）補0。
4)如果右移前，CRC最低位（最右端）爲1，則將右移後的CRC與0xA001進行異或運算，且將結果賦給CRC。否則，跳過此步。
5)重複3，4步8次（即右邊8位）。
6)對初始信息的下一個字節，同樣執行2，3，4，5步，直到信息中所有字節都執行了同樣的步驟。
7)將此時得到的CRC值的高8位和低8位交換，即得到CRC校驗和。
對應的接收格式如下：
<SlaveAddress,1Byte> <Function,1Byte> <NumberofBytes,1Byte> <DataIEEE32,xByte> <Checksum,2Bytes>
其中DataIEEE32爲一個或多個按IEEE754標準定義的32位浮點數，具體的數據長度由NumberofBytes項來決定(比如NumberofBytes爲4，則DataIEEE32項爲4 bytes，正好表示一個浮點數；如爲8，則DataIEEE32項爲8 bytes，可表示兩個浮點數)。本題要求編程實現從IEEE32數據（如“420B999A”）到浮點數（如34.9）的轉換，從而解析出浮點數值。
提示：你可以根據IEEE754標準自行設計轉換算法；或者直接利用C語言float類型的實現特性：x86 linux下，gcc編譯器將C語言代碼“float f = 34.9;”編譯成彙編代碼“movl $0x420b999a, -4(%ebp)” （AT&T x86彙編格式），也就是說，單精度浮點數34.9在內存中就是由整數0x420b999a來表示的，你可以利用這一特性來完成轉換。
Input
輸入包含多組數據，以EOF結束
每組數據共兩行。
第一行共四個十進制整數，分別爲協議格式要求的：<SlaveAddress, 1 Byte>,<Function, 1 Byte>,<Start Address, 2 Bytes>,<NumberofBytes, 2 Bytes>，以逗號“,”分開。
如：1,4,40,2
其中：1爲SlaveAddress；4爲Function；40爲Start Address；2爲NumberofBytes。
第二行爲符合接收格式的數據幀（16進製表示），需從其中解析所接收的數據，其長度小於64個字符，浮點數數據最多爲4個（即DataIEEE32數據項最多爲32bytes）。
如: 010404420B999A7405
其中：01爲SlaveAddress；04爲Function；04爲NumberofBytes； 420B999A爲DataIEEE32；7405爲Checksum。
Output
每組數據輸出共兩行。
第一行：根據輸入結果的第一行，輸出完整的符合該協議發送格式的數據幀，數據用16進制大寫表示，每部分的長度都要求符合協議格式，比如Start Address項如果不到2 bytes，則需要在左邊補零。
如：010400280002F1C3
其中：01爲SlaveAddress；04 爲Function；0028爲Start Address；0002爲NumberofBytes；F1C3爲Checksum。
第二行：根據輸入結果的第二行，依次解析IEEE32數據，將其轉換成浮點數並打印結果（小數點後保留一位）。解析之前需檢查CRC校驗和，如校驗失敗則直接打印CRC_ERROR。如有多個數據，用逗號分隔。
如：34.9
該浮點值爲420B999A所對應的值。
Sample Input
1,4,40,2
010404420B999A7405
1,4,40,2
010404420B999A7404
2,4,383,4
02040841CC0000477F2100DF85
Sample Output
010400280002F1C3
34.9
010400280002F1C3
CRC_ERROR
0204017F0004C1DE
25.5,65313.0
Source （參考代碼）
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define MAX_RECEIVE_LEN 65
int char2int(char c)
{
if(c >= '0' && c <= '9') return c - '0';
return c - 'A' + 10;
}
unsigned short cal_crc(unsigned char* p,int len)
{
unsigned short ret = 0xFFFF;
int i = 0,k = 0;
for(;i < len;++i)
{
ret ^= p[i];
for(k = 0;k < 8;++k)
{
ret = (ret&0x01)?((ret>>1)^0xA001):(ret>>1);
}
}
ret = ((ret&0x00FF)<<8)|((ret&0xFF00)>>8);
return ret;
}
int main()
{
int saveadd = 0,func = 0,startadd = 0,num = 0,i = 0,len = 0,k = 0;
unsigned short val = 0;
unsigned char receive[MAX_RECEIVE_LEN];
unsigned char receivetmp[MAX_RECEIVE_LEN];
unsigned char str[MAX_RECEIVE_LEN];
unsigned char fstr[4];
float * pf = NULL;
while(EOF != scanf("%d,%d,%d,%d",&saveadd,&func,&startadd,&num))
{
str[0] = saveadd;str[1] = func;
str[3] = startadd&0xFF;startadd >>= 8;str[2] = startadd&0xFF;
str[5] = num&0xFF;num >>= 8;str[4] = num&0xFF;
val = cal_crc(str,6);
str[7] = val&0xFF;val >>= 8;str[6] = val&0xFF;
for(i = 0;i < 8;++i) printf("%02X",str[i]);
printf("/n");
scanf("%s",receivetmp);
len = strlen((char*)receivetmp)/2;
for(i = 0;i < len;++i)
{
receive[i] = (unsigned char)(char2int(receivetmp[i*2])*16+char2int(receivetmp[i*2+1]));
}
val = cal_crc(receive,len-2);
if((val&0xFF) != receive[len-1]||((val>>8)&0xFF) != receive[len-2]) { printf("CRC_ERROR/n");continue; }
k = 2;num = receive[k]/4;++k;
for(i = 0;i < num;++i)
{
fstr[0] = receive[k+3];fstr[1] = receive[k+2];
fstr[2] = receive[k+1];fstr[3] = receive[k];
pf = (float*)(fstr);
printf("%.1f",*pf);
if(i != num - 1) printf(",");
k += 4;
}
if(0 != num) printf("/n");
}
return 0;
}
注：該代碼來自參賽選手北京瑞星研發工程師曾劍傑，被“頂嵌杯”專家評審組公認爲符合工程化的高質量代碼。