网页设计制作手机网站,便宜的做网站公司,wordpress采集文章,做网站还要做点手机吗文章目录 1. 前言2. 协议简介2.1 简述2.2 优点2.3 应用 3. WIZnet以太网芯片4. TCP Server数据回环测试4.1 程序流程图4.2 测试准备4.3 连接方式4.4 相关代码4.5 测试现象 5. 注意事项6. 相关链接 1. 前言 在计算机网络中#xff0c;TCP Server是不可或缺的角色#xff0c;它… 文章目录 1. 前言2. 协议简介2.1 简述2.2 优点2.3 应用 3. WIZnet以太网芯片4. TCP Server数据回环测试4.1 程序流程图4.2 测试准备4.3 连接方式4.4 相关代码4.5 测试现象 5. 注意事项6. 相关链接 1. 前言 在计算机网络中TCP Server是不可或缺的角色它负责监听和响应来自客户端的连接请求处理数据交换并提供一种可靠、稳定和高效的网络通信服务。
本文将以TCP Server为核心将设备在TCP Server模式下进行数据回环测试。 W5100S/W5500是一款集成全硬件 TCP/IP 协议栈的嵌入式以太网控制器同时也是一颗工业级以太网控制芯片。在以太网应用中使用 W5500 让用户可以更加方便地在设备之间实现远程连接和通信。
2. 协议简介
2.1 简述 TCP (Transmission Control Protocol) 是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输协议用于在计算机网络上传输数据。TCP Server是指TCP网络服务的服务器端连接用于接收客户端的连接请求并建立连接实现网络数据的交互。 TCP Server的主要作用是监听客户端的连接请求并建立与管理连接实现数据的可靠传输。通过TCPServer多个客户端可以同时与服务器建立连接实现数据的多点传输。 在TCP Server中服务器程序需要指定监听的端口号并使用TCP协议与客户端建立连接。一旦有客户端连接进来服务器程序就会为每个客户端建立一个单独的连接并通过数据流对象 (NetworkStream) 与客广端进行数据交互。 因此TCP Server可以帮助设备实现多点数据交互是设备联网通信的重要方式之一。在工业自动化、物联网、智能家居等应用中TCP Server被广泛使用。
2.2 优点
支持多个客户端同时连接TCP服务器能够同时处理多个客户端的连接请求使得多个客户端可以同时与服务器进行数据交互。不阻塞服务器主线程TCP服务器在设计时通常采用异步编程主线程不会被阻塞可以继续处理其他任务或接受新的连接请求。高可靠性TCP协议通过确认机制和重传机制来确保数据传输的正确性和可靠性避免数据丢失或乱序。全双工方式传输TCP协议支持全双工方式传输使得数据的发送和接收可以同时进行提高了数据传输的效率。采用字节流方式传输TCP协议以字节为单位传输字节序列这种方式灵活简便可以适应不同大小的数据传输需求。紧急数据传送功能TCP协议支持紧急数据传送功能使得服务器可以优先处理紧急数据提高了系统的响应速度和实时性。
2.3 应用
数据库连接TCPServer可监听来自客户端的连接请求为每个请求创建一个新的线程处理客户端的请求并返回响应。文件传输使用TCPServer可以构建一个可靠的文件传输服务客户端和服务器之间建立连接后可以使用输入/输出流来传输文件。实时通信TCPServer可以用于构建实时通信系统如聊天应用或在线游戏等。远程服务通过TCPServer可以提供远程服务例如远程数据库访问、远程文件访问等。网络游戏网络游戏是TCPServer最常见的用途之一游戏客户端和服务器之间通过TCP连接进行通信服务器处理游戏逻辑并返回响应。电子商务TCPServer可以用于电子商务应用例如处理用户登录、支付和购物车等。
3. WIZnet以太网芯片
ModelEmbedded CoreHost I/FTX/RX BufferHW SocketNetwork PerformanceW5100STCP/IPv4 MAC PHY8bit BUS, SPI16KB4Max.25MbpsW6100TCP/IPv4/IPv6, MAC PHY8bit BUS, Fast SPI32KB8Max.25MbpsW5500TCP/IPv4, MAC PHYFast SPI32KB8Max 15Mbps
W5100S/W6100 支持 8bit数据总线接口网络传输速度会优于W5500。W6100 支持IPV6与W5100S 硬件兼容若已使用W5100S的用户需要支持IPv6可以Pin to Pin兼容。W5500 拥有比 W5100S更多的 Socket数量以及发送与接收缓存
4. TCP Server数据回环测试
4.1 程序流程图 4.2 测试准备
软件
Visual Studio CodeWIZnet UartToolSocketTester
硬件
W5100SIO模块 RP2040 树莓派Pico开发板 或者 WIZnet W5100S-EVB-Pico开发板Micro USB 接口的数据线TTL 转 USB网线
4.3 连接方式
通过数据线连接PC的USB口主要用于烧录程序也可以虚拟出串口使用通过TTL串口转USB连接UART0 的默认引脚 RP2040 GPIO 0UART0 TX ---- USB_TTL_RXRP2040 GPIO 1UART0 RX ---- USB_TTL_TX 使用模块连接RP2040进行连线时 RP2040 GPIO 16 ---- W5100S MISORP2040 GPIO 17 ---- W5100S CSRP2040 GPIO 18 ---- W5100S SCKRP2040 GPIO 19 ---- W5100S MOSIRP2040 GPIO 20 ---- W5100S RST 通过网线直接连接PC网口或PC和设备都通过网线连接交换机或路由器LAN口
4.4 相关代码 我们直接打开tcp_server.c文件路径examples/tcp_server/tcp_server.c看下具体实现 可以看到这里是以dhcp模式配置网络信息的因此在主控和W5100S初始化完成后会进行DHCP初始化然后增加一个定时器初始化用来做dhcp过程中的计时以进行超时处理接着进入dhcp配置网络信息成功则直接进入循环调用回环测试函数失败则用我们初始化的静态I网络信息进行配置然后再进入循环调用回环测试函数如下所示
/* Network information to be configured. */
wiz_NetInfo net_info {.mac {0x00, 0x08, 0xdc, 0x1e, 0xed, 0x2e}, // Configured MAC address.ip {192, 168, 1, 10}, // Configured IP address.sn {255, 255, 255, 0}, // Configured subnet mask.gw {192, 168, 1, 1}, // Configured gateway.dns {8, 8, 8, 8}, // Configured domain address.dhcp NETINFO_DHCP}; // Configured dhcp model,NETINFO_DHCP:use dhcp; NETINFO_STATIC: use static ip.wiz_NetInfo get_info;
static uint8_t ethernet_buf[ETHERNET_BUF_MAX_SIZE] {0,
}; // Send and receive cache
static uint16_t local_port 8000; // Local port
static uint8_t dhcp_get_ip_flag 0; // Define the DHCP acquisition flagint main()
{struct repeating_timer timer; // Define the timer structure/* MCU init */stdio_init_all(); // Initialize the main control peripheralwizchip_initialize(); // Initialize the chip interface/*dhcp init*/DHCP_init(SOCKET_ID, ethernet_buf); // DHCP initializationadd_repeating_timer_ms(1000, repeating_timer_callback, NULL, timer); // Add DHCP 1s Tick Timer handlerprintf(wiznet chip tcp server example.\r\n);network_init(net_info); // Configuring Network Informationprint_network_information(get_info); // Read back the configuration information and print itwhile (true){loopback_tcps(SOCKET_ID, ethernet_buf, local_port); // tcp server data loop test}
}跳进回环测试里面看下其具体实现 该函数有这几个参数socket端口号、数据收发缓存、目标IP地址、目标端口可根据需要自行填入参数。其整体通过一个Swatch状态机轮询socket状态根据不同进行相应的处理依次完成了初始化、打开端口、连接服务器、收到数据后回传的操作 其中本地端口直接在函数内初始化了。如下所示
/*** brief tcp server loopback test* param sn: socket number* param buf: Data sending and receiving cache* param port: Listen port* return value for SOCK_ERRORs,return 1:no error
*/
int32_t loopback_tcps(uint8_t sn, uint8_t* buf, uint16_t port)
{int32_t ret;uint16_t size 0, sentsize0;#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_uint8_t destip[4];uint16_t destport;
#endifswitch(getSn_SR(sn)){case SOCK_ESTABLISHED :if(getSn_IR(sn) Sn_IR_CON){
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_getSn_DIPR(sn, destip);destport getSn_DPORT(sn);printf(%d:Connected - %d.%d.%d.%d : %d\r\n,sn, destip[0], destip[1], destip[2], destip[3], destport);
#endifsetSn_IR(sn,Sn_IR_CON);}if((size getSn_RX_RSR(sn)) 0) // Dont need to check SOCKERR_BUSY because it doesnt not occur.{if(size DATA_BUF_SIZE) size DATA_BUF_SIZE;ret recv(sn, buf, size);buf[ret]0x00;printf(recv: %s\n,buf); //print the receive data.if(ret 0) return ret; // check SOCKERR_BUSY SOCKERR_XXX. For showing the occurrence of SOCKERR_BUSY.size (uint16_t) ret;sentsize 0;while(size ! sentsize){ret send(sn, bufsentsize, size-sentsize);if(ret 0){close(sn);return ret;}sentsize ret; // Dont care SOCKERR_BUSY, because it is zero.}}break;case SOCK_CLOSE_WAIT :
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_//printf(%d:CloseWait\r\n,sn);
#endifif((ret disconnect(sn)) ! SOCK_OK) return ret;
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_printf(%d:Socket Closed\r\n, sn);
#endifbreak;case SOCK_INIT :
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_printf(%d:Listen, TCP server loopback, port [%d]\r\n, sn, port);
#endifif( (ret listen(sn)) ! SOCK_OK) return ret;break;case SOCK_CLOSED:
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_//printf(%d:TCP server loopback start\r\n,sn);
#endifif((ret socket(sn, Sn_MR_TCP, port, 0x00)) ! sn) return ret;
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_//printf(%d:Socket opened\r\n,sn);
#endifbreak;default:break;}return 1;
}4.5 测试现象 硬件连接无误后编译烧录程序具体可参考第一章节选择对应的COM口打开WIZ UartTool填入参数波特率1152008位数据位1位停止位无校验位无流控填完参数后点击open打开观察串口打印的信息以获取设备运行状态打开SocketTester在左列填入相对应的参数TCP client模式根据串口打印的信息填入IP和端口完成后点击Connect连接连接成功后发送数据观察现象可以看到数据成功发送并成功回传如下图所示 5. 注意事项
不要混淆服务器IP和客户端IP。连接后交互过程不要突然断开网线造成假链接。如果想用WIZnet的W5500来实现本章的示例我们只需修改两个地方即可
在library/ioLibrary_Driver/Ethernet/下找到wizchip_conf.h这个头文件将_WIZCHIP_ 宏定义修改为W5500。在library下找到CMakeLists.txt文件将COMPILE_SEL设置为ON即可OFF为W5100SON为W5500。
6. 相关链接
WIZnet官网
WIZnet官方库链接
本章例程链接
想了解更多评论留言哦
