代码收藏家技术教程 2024-06-02

单片机解析JSON数据的代码实现

前言

我们都知道在有限的ARM中实现JSON解析是很复杂的,因为MCU空间很小。基于此本文提供了一种低开销的JSON的解析方法及代码。JSON文本协议通常也用于物联网数据传输等。

JSON简介

再粘贴代码前先我们先简单熟悉下什么是JSON。

JSON（JavaScript Object Notation, JS对象简谱）是一种轻量级的数据交换格式。它基于 ECMAScript（European Computer Manufacturers Association, 欧洲计算机协会制定的js规范）的一个子集，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得 JSON 成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。

JSON文本的组成

JSON是一个标记符的序列。这套标记符包含六个构造字符、字符串、数字和三个字面值。

JSON是一个序列化的对象或数组。

1. 六个构造字符：

begin-array = ws %x5B ws ; [ 左方括号

begin-object = ws %x7B ws ; { 左大括号

end-array = ws %x5D ws ; ] 右方括号

end-object = ws %x7D ws ; } 右大括号

name-separator = ws %x3A ws ; : 冒号

value-separator = ws %x2C ws ; , 逗号

2. 在这六个构造字符的前或后允许存在无意义的空白符(ws):

ws = *（%x20 /; 空间

%x09 /; 水平标签

%x0A /; 换行或换行

%x0D）; 回程

3.JSON的值:

JSON的构成: ws 值 ws [1]

值可以是对象、数组、数字、字符串或者三个字面值(false、null、true)中的一个。值中的字面值中的英文必须使用小写。

对象由花括号括起来的逗号分割的成员构成，成员是字符串键和上文所述的值由逗号分割的键值对组成，如：

{"name": "John Doe", "age": 18, "address": {"country" : "china", "zip-code": "10000"}}

该段信息来着于百科，详细地址：JSON_百度百科

JSON在单片机中的实现

多的不说直接上干货

编程语言：C语言

示例代码：如下
/**
作者：戚茂华
功能描述：比较两个字符串是否相等
**/
bit CompareString_V3(char CMD_tail[],char sourceString[])
{
unsigned char len = strlen(sourceString) ;
unsigned char CharNum;
for(CharNum=0;CharNum<len;CharNum++)
{
if(!(sourceString[CharNum]==CMD_tail[CharNum]))
{
return 0;
}
}
return 1;
}

//截取指定位置字符串字符串    默认0开始
char *getSubString_V2(unsigned char start,unsigned char end,char str[]){
   int surplusLength = end ;
char res[]="" ;
   char out[]="" ;
   char i = 0;
   unsigned char CharNum;
   // 读取0x03 如果有则跳过
   for(CharNum=start;CharNum<surplusLength;CharNum++){
       res[i] = str[CharNum];
       i++;
   }
   strcpy(str, "");   // 内容清空
   return res;
}

/**
作者：戚茂华
功能描述：截取json value字符串如果value是字符串则去掉首个" 和末尾"
**/
char *parseString(char str[]){
   unsigned char CharNum;
int len = strlen(str);
   char output[] = "";
if (str[0]=='"'&&str[len-1]=='"'){
       str[0] = ' ';
       str[len-1] = ' ';
       for (CharNum=0;CharNum<len-2;CharNum++){
           output[CharNum] = str[CharNum+1];
       }
       strcpy(str, "");   // 内容清空
      return output;
   }

return str;
}

/**
作者：戚茂华
功能描述：获取json特定key的value
**/
char *GetJSONObjectItem(char CMD_head[])
{
//char resStr[]="";
   char resStr[]="";
   unsigned char oneBit;
   unsigned char twoBit;
unsigned char CharNum;
   unsigned char result = 0; // 初始不存在
   int jsonLength = strlen(buf_string); // json长度
   int keyLength=strlen(CMD_head); // keyItem长度
for(CharNum=0;CharNum<jsonLength;CharNum++) // 校验key是否存在
{
       // 读取首个 "字符串
   if (buf_string[CharNum]=='"'){
       if (buf_string[CharNum+1]!=':'){
          // 开始循环比较
              unsigned char index;
               int compareKeyLength = 0;
               // 比较json字符串 KEY是否存在
               for (index=0;index<keyLength;index++){
                   if ((CharNum+1+index)<=jsonLength){
                      if (CMD_head[index]==buf_string[CharNum+1+index]){
                           compareKeyLength+=1;
                       }
                   }
               }
               // 开始从key读取value
               if ((compareKeyLength==keyLength)&&(buf_string[CharNum+1+keyLength]=='"')&&(buf_string[CharNum+2+keyLength]==':')){
                   // 开始从 CharNum+2+keyLength 位继续往后读 value       直到读取到 ", 或则}或则} 则结束读取
                   // 直到读取到 ", 或则, 或则"}或则} 则结束读取
                   // 开始位置
                   int startBit = CharNum+3+keyLength; // 从key的最后一位标识位读取
                   int surplusBit = jsonLength – startBit; // 剩余字符串
                   if (surplusBit>2){
                       unsigned char valueNum;
                       unsigned char endFlag = 0;   // 输出字符串长度
                       unsigned char start = 0;
                       for (valueNum=0;valueNum<surplusBit;valueNum++){
                           endFlag=valueNum;
                           oneBit = buf_string[startBit+valueNum];
                           twoBit = buf_string[startBit+valueNum+1];
                           if ((oneBit=='"')&&(twoBit=='}')){
                               resStr[valueNum]=buf_string[startBit+valueNum];
                               resStr[valueNum+1]=buf_string[startBit+valueNum+1];
                               endFlag=valueNum+1;
                               break;
                           }
                           if ((oneBit=='"')&&(twoBit==',')){
                               endFlag=valueNum+1;
                               break;
                           }
                           if ((oneBit==',')){
                               endFlag=valueNum+1;
                               break;
                           }
                           if (oneBit=='}'){
                               resStr[valueNum]=buf_string[startBit+valueNum];
                               endFlag=valueNum;
                               break;
                           }

                           resStr[valueNum]=buf_string[startBit+valueNum];

                       }
                       if (resStr[0]=='"'){
                           start = 1;
                       }
                       strcpy(buf_string, "");   // 内容清空
                       return    getSubString_V2(0,endFlag,resStr);
                   }
                   // if (buf_string[startBit])
                       return    resStr;
                   //result = 1;
                   break;
               }
               return    resStr;
       }
       }
}
return resStr; //检测是否存在key
}