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3.01-网络篇-8266TCP服务器(LWIP,RAW模式,PCB控制块)(RTOS 2.2.0)

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发表于 2020-10-27 20:00:24 | 显示全部楼层 |阅读模式




前言
关于网络通信:
每一台电脑都有自己的ip地址,每台电脑上的网络应用程序都有自己的通信端口,
张三的电脑(ip:192.168.1.110)上有一个网络应用程序A(通信端口5000),
李四的电脑(ip:192.168.1.220)上有一个网络应用程序B(通信端口8000),
张三给李四发消息,首先你要知道李四的ip地址,向指定的ip(李四ip:192.168.1.220)发信息,
信息就发到了李四的电脑。
再指定一下发送的端口号(通信端口8000),信息就发到了李四电脑的网络应用程序B上。
TCP--一种网络通信方式而已。分为服务器(网络应用程序)和客户端(网络应用程序).

说明
对于网络模块而言实现网络通信最终还是使用的 LWIP
LWIP实际上是别人为了让小型网络设备实现网络通信,
而开发的低内存易移植的网络传输解析程序.
LWIP实现网络通信可以使用操作系统,也可以裸机
咱这节就使用 PCB控制块实现TCP服务器

1.包含以下头文件
819239-20200302002640889-1673340525.png



#include "lwip/api.h"
#include "lwip/err.h"
#include "lwip/ip_addr.h"
#include "lwip/dns.h"
#include "lwip/igmp.h"
#include "lwip/tcp.h"


2.new 一个TCP控制块
819239-20200302003546325-212145128.png



err_t err = ERR_OK;//接收返回的错误信息
struct tcp_pcb *tcp_pcb1 = tcp_new();//建立一个TCP控制块

3. 绑定IP地址和端口号,启动监听
819239-20200302004041450-105867145.png



//控制块绑定IP地址和端口号
    err = tcp_bind(tcp_pcb1, IP_ADDR_ANY, 8080);//IP_ADDR_ANY:绑定本模块IP  8080:绑定8080端口
    if (err == ERR_OK) {//没有错误
        struct tcp_pcb *pcb1 = tcp_listen(tcp_pcb1);//启动监听
    }



4. 设置客户端连接回调函数
819239-20200302011918466-1855669480.png




5. 下载测试(手机APP连接测试)
5.1手机APP连接模块无线
819239-20200302013314052-1886815986.png



5.2 使用手机APP调试助手测试
安装调试助手
819239-20200302012912222-1583995836.png

点击左上角菜单

819239-20200302012949362-341273747.png



点击网络通信
819239-20200302013047330-1288207005.png



选择 TCP/UDP通信
819239-20200302013130625-1515423619.png



选择TCP客户端,IP地址192.168.4.1(8266默认IP)
端口号:8080
点击 连接
819239-20200302013459313-569275803.png



819239-20200302013652267-1264600626.png




6. 下载测试(电脑上位机连接测试)
819239-20200302013843551-1963600627.png



电脑连接8266无线
819239-20200302013939115-2059524425.png




819239-20200302014003523-585858287.png



819239-20200302014017687-912387722.png



819239-20200302014028937-1841518333.png




接收/发送数据
以后接收/发送数据都是通过获取的tcp_pcb
819239-20200302015246715-212362566.png




为了咱方便各个地方使用,咱定义一个公共的tcp_pcb
819239-20200302015430973-1633733098.png




struct tcp_pcb *tcp_pcb_server;//定义一个TCP控制块


注册其它回调函数



819239-20200302031118435-627297821.png






/**
* @brief   TCP接收数据
* @param   arg:tcp_arg函数传入的参数
* * @param   p:接收的数据缓存
* @param   err:错误信息
* @param   None
* @retval  None
* @warning None
* @example
**/
static err_t net_tcp_recv_cb(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, struct pbuf *p, err_t err) {
    tcp_pcb_server = tpcb;


    if (!p || err!=ERR_OK) {
        if(p){
            pbuf_free(p);
        }
        tcp_close(tcp_pcb_server);//关闭连接
        return ERR_CLSD;
    }


    //固定处理
    tcp_recved(tcp_pcb_server, p->tot_len);/*更新接收,告诉底层可以接着缓存数据了*/
    pbuf_free(p);//释放链表
    return ERR_OK;
}




/**
* @brief   TCP链接错误
* @param   arg:tcp_arg函数传入的参数
* @param   err:错误信息
* @param   None
* @param   None
* @retval  None
* @warning None
* @example
**/
static void net_err_cb(void *arg, err_t err) {
    tcp_pcb_server = (struct tcp_pcb*)arg; //tcp_arg传递了该参数
    tcp_close(tcp_pcb_server);//关闭连接
    tcp_pcb_server = NULL;//清空
}


/**
* @brief   客户端连接回调
* @param   arg:tcp_arg函数传入的参数
* @param   newpcb:链接的TCP控制块
* @param   err:错误信息
* @param   None
* @retval  None
* @warning None
* @example
**/
static err_t net_accept_cb(void *arg, struct tcp_pcb *newpcb, err_t err) {
    tcp_pcb_server = newpcb;//赋值给定义的控制块


    tcp_arg(newpcb, newpcb);//传递的arg参数为 tcp_pcb_server
    tcp_err(newpcb, net_err_cb);//错误回调
    tcp_recv(newpcb, net_tcp_recv_cb);//接收数据回调


    printf("客户端连接 \n");
    return ERR_OK;
}





串口输出TCP接收的数据
819239-20200302022121039-540702310.png




819239-20200302022155884-585758586.png




#define TcpServerBuffLen 1460
u8 TcpServerBuff[TcpServerBuffLen];//接收缓存


/**
* @brief   TCP接收数据
* @param   arg:tcp_arg函数传入的参数
* * @param   p:接收的数据缓存
* @param   err:错误信息
* @param   None
* @retval  None
* @warning None
* @example
**/
static err_t net_tcp_recv_cb(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, struct pbuf *p, err_t err) {
    struct pbuf *q;
    u32 length = 0,i=0;


    tcp_pcb_server = tpcb;


    if (!p || err!=ERR_OK) {
        if(p){
            pbuf_free(p);
        }
        tcp_close(tcp_pcb_server);//关闭连接
        return ERR_CLSD;
    }


    //接收TCP数据(固定处理)
    for(q=p;q!=NULL;q=q->next)
    {
        if(q->len > (TcpServerBuffLen-length))//接收的数据个数大于了数组可以接收的数据个数
            memcpy(TcpServerBuff+length,q->payload,(TcpServerBuffLen-length));//只接收数组可以接收的数据个数
        else
            memcpy(TcpServerBuff+length,q->payload,q->len);//接收TCP所有数据
        length += q->len;
        if(length > TcpServerBuffLen) break;
    }




    /*串口输出接收的数据*/
    for(i=0;i<length;i++){
        uart_tx_one_char(UART0,TcpServerBuff);
    }


    //固定处理
    tcp_recved(tcp_pcb_server, p->tot_len);/*更新接收,告诉底层可以接着缓存数据了*/
    pbuf_free(p);//释放链表


    return ERR_OK;
}



说明:
对于初学者而言,有些地方不懂为什么这样做!
其实LWIP确实挺复杂的,咱们先学会用!
对于接收数据而言这样接收完全没有问题
大家可以直接先用即可,如果后期大家有时间可以慢慢的
了解LWIP

819239-20200302022708366-176045244.png




我只提示一下
LWIP存储数据使用的链表形式
819239-20200302022940009-1904659143.png



假设数据来了,因为数据的个数不一定,而每一个链表存数据的个数都是有限的,
所以呢就出现了上图,把数据分割依次存入几个链表中

测试
819239-20200302031733594-1659736672.png



819239-20200302031648059-1902041451.png








模块串口接收的数据转发给TCP客户端
判断串口接收到一条完整的数据以后,把数据发给客户端
串口判断接收到一条完整的数据参考串口章节:

忘了一件事情,需要定义一个变量来判断客户端是不是连接了
819239-20200302034406487-903221710.png



接收回调里面
819239-20200302034459556-1732313779.png




链接错误回调函数 和 客户端链接回调函数里面
819239-20200302034517515-699070502.png




好接着写咱的串口数据转发给TCP客户端程序
819239-20200302034656715-1577690972.png




测试
819239-20200302034806086-1736177904.png



819239-20200302034845646-973327347.png


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