Применение Base64-кодирования в МК.

Кодирование Base64  в микроконтроллерах хоть и не так часто, но все-таки применяется. По этому и было принято решение написать данную статью в надежде что эта информация кому нибудь поможет в реализации задуманного. 

Самому  пришлось столкнуться  с  кодировкой  Base64  когда появилась потребность  в отправке от микроконтроллера  электронных сообщений (почтовый клиент),  где данная кодировка  в основном и применяется. 

 Информации по Base64 в интернете предостаточно, а вот найти что то готового не получилось, по этому и решил написать подпрограмму кодирования и декодирования     Base64 на ассемблере.

 На самом деле    при помощи base64 можно кодировать любые двоичные данные и не только в формате электронной почты (транспортное кодирование), а  в том числе  различные тексты и файлы. Часто используется в веб-приложениях, сокрытие паролей и др..

Для того что бы понять принцип кодирования Base64 рассмотрим рисунок:

Для кодирования данных  в base64 берем  первые три байта (буфер 24 бита), первый байт помещаем в самый старший регистр - BaseU, второй в BaseH и последний в BaseL.  Если кодируется менее чем три байта, то соответствующие регистры (BaseH,L) необходимо установить  в ноль.

Как видим из рисунка трех байтовое число ( 8 бит в байте) конвертируется в промежуточное четырех байтовое число (6 бит в байте) с последующим добавлением двух нолей в старшие регистры (выделено красным светом). Максимальное число которое может получиться при таком конвертировании   63, т.к  старшие два бита всегда имею значение "0".  Т.е. всего получается 64 знака, отсюда и название кодировки Base64.

Далее кодируем регистры Base_1-4  согласно таблице соответствия. Используются только символы  латинского алфавита  в верхнем и нижнем регистре, цифры (0-9) и символы «+» и «/» :

«ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/» .

 Таблица соответствия в Base64

Результат сохраняется в регистрах Base_1-4.

Если  кодируются только один или два байта, то в регистры Base_3-4  дополняются двумя или одним символами «=» (равно).   К примеру:  "Mx==" или "M8x=". 

Максимальная  длина строки в base64, состоящая из 4-х символьных стрингов составляет 72 символа (кроме последней строки ).

Что касается самой программы...

Таблицы соответствия кодирования и декодирования Base64  прошиты в EEPROM по адресам 0300h-034Fh  и   0350h-038Fh.  В случае применения микроконтроллера с меньшим объемом EEPROM необходимо изменить адресацию в программе.

Encod_base  movlw              0x03 ; расположение base кода в EEPROM 0300h
            movwf            EEADRH ;

====================================

Decod_base  movlw              0x03 ; расположение base кода в EEPROM 0300h
            movwf            EEADRH ;
     

Программа написана для  PIC микроконтроллеров 18 серии.

Проект MPlab на примере МК pic18f46k20  Скачать 

Задать вопрос на форуме...