如何计算GPS的NMEA校验码

众所周知，GPS芯片输出的格式，是符合NMEA0183标准的。每一个语句的结尾，都要加上一个校验码。

如果校验码错误，上位机发给GPS芯片的命令，GPS芯片将直接抛弃；而上位机也不会理校验码错误的语句。但是很多开发者并不知道校验码是如何计算的，这对开发造成了一定的影响。所以本文就实操一下，给大家讲解如何计算。

首先我们来看一下一个标准的语句是什么样的：
$GPGGA,092725.00,4717.11399,N,00833.91590,E,1,08,1.01,499.6,M,48.0,M,,*5b\r\n

我们参与校验值计算的部分，是从 $ 符号后起，到最后的不含 \r\n 的部分止。以上边的语句为例，参与计算的部分是：
GPGGA,092725.00,4717.11399,N,00833.91590,E,1,08,1.01,499.6,M,48.0,M,,

我们接下来就以它为基础，看计算出来的结果是不是 5b。

##原理
NMEA通讯协议所规定的通讯语句都已是以ASCII码为基础的，NMEA-0183协议语句的数据格式如下：“$”为语句起始标志；“，”为域分隔符；“ ”为校验和识别符，其后面的两位数为校验和，代表了“$”和“”之间所有字符的按位异或值（不包括这两个字符）；“／”为终止符，所有的语句必须以来结束，也就是ASCII 字符的“回车”（十六进制的0D）和“换行”（十六进制的0A）
摘自 GPS的NMEA协议数据校验和是怎么算的

##Python
如何在上位机检查校验码是否合法呢？不多说，直接上代码：

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import re

def checksum(sentence):
    sentence = sentence.replace("\r", "").replace("\n", "").replace("$", "")
    nmeadata,cksum = re.split('\*', sentence)

    calc_cksum = 0
    for s in nmeadata:
        calc_cksum ^= ord(s)

    return nmeadata,'0x'+cksum,hex(calc_cksum)

if __name__=='__main__':
    line = "$GPGGA,092725.00,4717.11399,N,00833.91590,E,1,08,1.01,499.6,M,48.0,M,,*5b\n"
    data, cksum, calc_cksum = checksum(line)

    if cksum != calc_cksum:
        print("Error in checksum for: %s" % (data))
        print("Checksums are %s and %s" % (cksum, calc_cksum))
    else:
        print("checksum is: %s" % (calc_cksum))

运行一下看看结果如何：

正如所料，输出5b；校验ok。

##Lua
如何使用Lua给GPS芯片发控制指令呢？实际上gps.lua已经写好了相关的函数，开发者只需要直接调用即可：

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require"gps"
gps.write("xxxx", false)

函数原型如下：

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-- GPS串口写命令操作
-- @string cmd，GPS指令(cmd格式："$PGKC149,1,115200*"或者"$PGKC149,1,115200*XX\r\n")
-- @bool isFull，cmd是否为完整的指令格式，包括校验和以及\r\n；true表示完整，false或者nil为不完整
-- @return nil
-- @usage gps.writeCmd(cmd)
function writeCmd(cmd,isFull)
    local tmp = cmd
    if not isFull then
        tmp = 0
        for i=2,cmd:len()-1 do
            tmp = bit.bxor(tmp,cmd:byte(i))
        end
        tmp = cmd..(string.format("%02X",tmp)):upper().."\r\n"
    end
    uart.write(uartID,tmp)
    log.info("gps.writecmd",tmp)
    --log.info("gps.writecmd",tmp:toHex())
end

开发者也可以使用以下代码测试校验值：

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function checkSum(cmd)
    local tmp = cmd

    tmp = 0
    for i=1,cmd:len() do
        tmp = bit.bxor(tmp,cmd:byte(i))
    end
    tmp = cmd..(string.format("%02X",tmp)):upper().."\r\n"

    return tmp
end
	
print(checkSum("GPGGA,092725.00,4717.11399,N,00833.91590,E,1,08,1.01,499.6,M,48.0,M,,"))

下载到模块跑一下，看看输出的结果：

正如所料，输出5b；校验ok。

##c
感谢开发者 维维宁(Q号940791105) 贡献代码：