差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

--- lwip_tcp_server实验_以太网数据传输 [2020/07/08 10:50]
zgf
+++ lwip_tcp_server实验_以太网数据传输 [2022/03/22 10:23] (当前版本)
sean
@@ 行 2: / 行 2: @@
 |技术支持电话|**0379-69926675-801**|||
 |技术支持邮件|Gingko@vip.163.com|||
-|技术论坛|http://www.eeschool.org|||
 ^  版本  ^  日期  ^  作者  ^  修改内容  ^
 |  V1.0  |  2020-07-08 |  gingko  |  初次建立  |
 ===== 实验二十一：LWIP_TCP_SERVER实验——以太网数据传输 =====
+\\
 ==== 一、 实验目的与意义 ====
@@ 行 17: / 行 18: @@
 ==== 二、 实验设备及平台 ====
-  - iCore4 双核心板。
+  - iCore4 双核心板[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c-s.w4004-22598974120.15.5923532fsFrHiE&id=551864196684|点击购买]]。
-  - JLINK（或相同功能）仿真器。
+  - JLINK（或相同功能）仿真器[[https://item.taobao.com/item.htm?id=554869837940|点击购买]]。
   - Micro USB线缆。
   - 网线。
@@ 行 28: / 行 29: @@
   * LwIP是Light Weight (轻型)IP协议，有无操作系统的支持都可以运行。LwIP实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM 的占用，它只需十几KB的RAM和40K左右的ROM就可以运行，这使LwIP协议栈适合在低端的嵌入式系统中使用。
   * LwIP协议栈主要关注的是怎么样减少内存的使用和代码的大小，这样就可以让LwIP适用于资源有限的小型平台例如嵌入式系统。为了简化处理过程和内存要求，LwIP对API进行了裁减，可以不需要复制一些数据。
-  * LwIP提供三种API：1)RAW API  2)LwIP API  3)BSD API。
+  * LwIP提供三种API：
+    * 1)RAW API
+    * 2)LwIP API
+    * 3)BSD API。
   * RAW API把协议栈和应用程序放到一个进程里边，该接口基于函数回调技术，使用该接口的应用程序可以不用进行连续操作。不过，这会使应用程序编写难度加大且代 码不易被理解。为了接收数据，应用程序会向协议栈注册一个回调函数。该回调函数与特定的连接相关联，当该关联的连接到达一个信息包，该回调函数就会被协议 栈调用。这既有优点也有缺点。优点是既然应用程序和TCP/IP协议栈驻留在同一个进程中，那么发送和接收数据就不再产生进程切换。主要缺点是应用程序不 能使自己陷入长期的连续运算中，这样会导致通讯性能下降，原因是TCP/IP处理与连续运算是不能并行发生的。这个缺点可以通过把应用程序分为两部分来克 服，一部分处理通讯，一部分处理运算。
   * LwIP API把接收与处理放在一个线程里面。这样只要处理流程稍微被延迟，接收就会被阻塞，直接造成频繁丢包、响应不及时等严重问题。因此，接收与协议处理必须 分开。LwIP的作者显然已经考虑到了这一点，他为我们提供了 tcpip_input() 函数来处理这个问题， 虽然他并没有在 rawapi 一文中说明。讲到这里，读者应该知道tcpip_input()函数投递的消息从哪里来的答案了吧，没错，它们来自于由底层网络驱动组成的接收线程。我们在编写网络驱动时， 其接收部分以任务的形式创建。 数据包到达后， 去掉以太网包头得到IP包， 然后直接调用tcpip_input()函数将其 投递到mbox邮箱。投递结束，接收任务继续下一个数据包的接收，而被投递得IP包将由TCPIP线程继续处理。这样，即使某个IP包的处理时间过长也不 会造成频繁丢包现象的发生。这就是LwIP API。
@@ 行 101: / 行 105: @@
     OS_CPU_SR cpu_sr;
     pdata = pdata ;
-    OSStatInit();         //初始化任务统计
+    OSStatInit();           //初始化任务统计
-    OS_ENTER_CRITICAL();  //关中断
+    OS_ENTER_CRITICAL();    //关中断
 #if LWIP_DHCP
     lwip_comm_dhcp_creat(); //创建DHCP任务
 #if LWIP_DNS
-    my_dns.initialize();//创建DNS任务
+    my_dns.initialize();    //创建DNS任务
 #endif
 #endif
-    OSTaskCreate(led_task,(void*)0,(OS_STK*)&LED_TASK_STK[LED_STK_SIZE-1],LED_TASK_PRIO);//创建LED任务
+    //创建LED任务
-    OSTaskCreate(display_task,(void*)0,(OS_STK*)&DISPLAY_TASK_STK[DISPLAY_STK_SIZE-1],DISPLAY_TASK_PRIO); //显示任务
+    OSTaskCreate(led_task,(void*)0,(OS_STK*)&LED_TASK_STK[LED_STK_SIZE-1],LED_TASK_PRIO);
-    OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF); //挂起estart_task任务
+    //显示任务
+    OSTaskCreate(display_task,(void*)0,(OS_STK*)&DISPLAY_TASK_STK[DISPLAY_STK_SIZE-1],DISPLAY_TASK_PRIO);
-    OS_EXIT_CRITICAL();      //开中断
+    //挂起estart_task任务
+    OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);
+    //开中断
+    OS_EXIT_CRITICAL();
 }
@@ 行 123: / 行 130: @@
     OS_CPU_SR cpu_sr;
     struct netif *Netif_Init_Flag;   //调用netif_add()函数时的返回值,用于判断网络初始化是否成功
-    struct ip_addr ipaddr;       //ip地址
+    struct ip_addr ipaddr;           //ip地址
-    struct ip_addr netmask;      //子网掩码
+    struct ip_addr netmask;          //子网掩码
-    struct ip_addr gw;           //默认网关
+    struct ip_addr gw;               //默认网关
     if(lan8720.memory_malloc())return 1;    //内存申请失败
     if(lwip_comm_mem_malloc())return 1;     //内存申请失败
     if(lan8720.initialize())return 2;       //初始化LAN8720失败
-    tcpip_init(NULL,NULL);                    //初始化tcp ip内核,该函数里面会创建tcpip_thread内核任务
+    tcpip_init(NULL,NULL);                  //初始化tcp ip内核,该函数里面会创建tcpip_thread内核任务
-    lwip_comm_default_ip_set(&lwipdev);      //设置默认IP等信息
+    lwip_comm_default_ip_set(&lwipdev);     //设置默认IP等信息
 #if LWIP_DHCP    //使用动态IP
     ipaddr.addr = 0;
     netmask.addr = 0;
     gw.addr = 0;
-#else        //使用静态IP
+#else            //使用静态IP
     IP4_ADDR(&ipaddr,lwipdev.ip[0],lwipdev.ip[1],lwipdev.ip[2],lwipdev.ip[3]);
     IP4_ADDR(&netmask,lwipdev.netmask[0],lwipdev.netmask[1] ,lwipdev.netmask[2],
@@ 行 144: / 行 151: @@
     usart6.printf("静态IP地址..........%d.%d.%d.%d\r\n",lwipdev.ip[0],lwipdev.ip[1],lwipdev.ip[2],
 lwipdev.ip[3]);
-    usart6.printf("子网掩码..........%d.%d.%d.%d\r\n",lwipdev.netmask[0],lwipdev.netmask[1],lwipdev.netmask[2],lwipdev.netmask[3]);
+    usart6.printf("子网掩码..........%d.%d.%d.%d\r\n",lwipdev.netmask[0],lwipdev.netmask[1],
-     usart6.printf("默认网关..........................%d.%d.%d.%d\r\n",lwipdev.gateway[0],
+lwipdev.netmask[2],lwipdev.netmask[3]);
-lwipdev.gateway[1],lwipdev.gateway[2],lwipdev.gateway[3]);
+     usart6.printf("默认网关.........%d.%d.%d.%d\r\n",lwipdev.gateway[0],lwipdev.gateway[1],
-#endif   Netif_Init_Flag=netif_add(&lwip_netif,&ipaddr,&netmask,&gw,NULL,&ethernetif_init,&tcpip_input);//向网卡列表中添加一个网口
+lwipdev.gateway[2],lwipdev.gateway[3]);
+#endif
+//向网卡列表中添加一个网口
+Netif_Init_Flag=netif_add(&lwip_netif,&ipaddr,&netmask,&gw,NULL,&ethernetif_init,&tcpip_input);
 #if LWIP_DNS
     dns_init();
 #endif
-    if(Netif_Init_Flag==NULL)return 3;//网卡添加失败
+    if(Netif_Init_Flag==NULL)return 3;  //网卡添加失败
-    else//网口添加成功后,设置netif为默认值,并且打开netif网口
+    else                                //网口添加成功后,设置netif为默认值,并且打开netif网口
     {
         netif_set_default(&lwip_netif); //设置netif为默认网口
-        netif_set_up(&lwip_netif);    //打开netif网口
+        netif_set_up(&lwip_netif);      //打开netif网口
     }
-    return 0;//操作OK.
+    return 0;                           //操作OK.
 }
@@ 行 163: / 行 174: @@
 、Tcp server初始化
 <code c>
+static INT8U tcp_server_init(void)//创建TCP服务器线程
+{
+    INT8U res;
+    OS_CPU_SR cpu_sr;
+    OS_ENTER_CRITICAL();   //关中断
+    //创建TCP服务器线程
+    res = OSTaskCreate(tcp_server_thread,(void*)0,(OS_STK*)&TCPSERVER_TASK_STK[TCPSERVER_STK_SIZE-1],TCPSERVER_PRIO);
+    OS_EXIT_CRITICAL();   //开中断
+    return res;//返回值:0 TCP服务器创建成功
+}
 </code>
 、tcp服务器任务
 <code c>
+static void tcp_server_thread(void *arg)//tcp服务器任务
+{
+  struct netconn *conn, *newconn;
+    err_t err,recv_err;
+    unsigned   char remot_addr[4];
+    ip_addr_t ipaddr;
+    unsigned   short  port;
+    struct netbuf *recvbuf;
+    LWIP_UNUSED_ARG(arg);
+    conn = netconn_new(NETCONN_TCP);  //创建一个TCP链接
+    netconn_bind(conn,IP_ADDR_ANY,TCP_SERVER_PORT);  //绑定端口 60000 号端口
+    netconn_listen(conn);      //进入监听模式
+    while(1){
+        err = netconn_accept(conn,&newconn);  //接收连接请求
+        if (err == ERR_OK)    //处理新连接的数据
+        {
+            newconn->recv_timeout = 10;
+            netconn_getaddr(newconn,&ipaddr,&port,0); //获取远端IP地址和端口号
+            remot_addr[3] = (uint8_t)(ipaddr.addr >> 24);
+            remot_addr[2] = (uint8_t)(ipaddr.addr >> 16);
+            remot_addr[1] = (uint8_t)(ipaddr.addr >> 8);
+            remot_addr[0] = (uint8_t)(ipaddr.addr);
+            usart6.printf("pc ip : %d.%d.%d.%dserver,lacol port:%d\r\n",remot_addr[0], remot_addr[1],remot_addr[2],remot_addr[3],port);
+            while(1)
+            {
+                recv_err = netconn_recv(newconn,&recvbuf);
+                if((recv_err == ERR_OK)||(recvbuf != NULL))   //接收到数据
+                {
+                    //将接受到的数据原封不动的再发出去
+                    recv_err = netconn_write(newconn ,recvbuf->p->payload,recvbuf->p->tot_len,NETCONN_NOCOPY);
+                    netbuf_delete(recvbuf);
+                }else if(recv_err == ERR_CLSD){  //关闭连接
+                    netconn_close(newconn);
+                    netconn_delete(newconn);
+                    usart6.printf("lacol ip :%d.%d.%d.%d close connect\r\n",remot_addr[0],
+remot_addr[1],remot_addr[2],remot_addr[3]);
+                    break;
+                }else if(recv_err == ERR_MEM)  //memory error, try again later
+                      {
+                       OSTimeDlyHMSM(0,0,0,5);  //延时5ms
+                      }else OSTimeDlyHMSM(0,0,0,5);  //延时5ms
+            }
+        }else OSTimeDlyHMSM(0,0,0,5);  //延时5ms
+    }
+}
 </code>
@@ 行 181: / 行 257: @@
 ==== 六、 实验现象 ====
   * 在发送区编辑完要发送的数据信息后，点击发送即可收到发送的数据包。如图所示：
+{{ :icore4:icore4_arm_hal_21_4.png?direct |}}
 ==== 附录： ====
@@ 行 190: / 行 267: @@
 （1）打开测试工具，界面如下。点击创建连接，弹出了设置端口的窗口，端口设置为60000。
+{{ :icore4:icore4_arm_hal_21_5.png?direct |}}
 （2）连接已经创建完成（如下图），点击连接
+{{ :icore4:icore4_arm_hal_21_6.png?direct |}}
 （3）PC客户端连接服务器后，即可进行通信。

用户工具

站点工具

差别

页面工具