LWIP的NETCONN接口
NETCONN接口简介
NETCONN API 使用了操作系统的 IPC 机制， 对网络连接进行了抽象，使用同一的接口完成UDP和TCP连接
NETCONN API接口是在RAW接口基础上延申出来的一套API接口
NETCONN实现原理
2.1，NETCONN控制块
2.2，NETCONN收发的数据管理
2.3，NETCONN实现原理
NETCONN控制块
struct netconn
{
enum netconn_type type; /* 连接类型， TCP UDP 或者 RAW */
enum netconn_state state; /* 当前连接状态 */
union /* 内核中与连接相关的控制块指针 */
{
struct ip_pcb *ip; /* IP 控制块 */
struct tcp_pcb *tcp; /* TCP 控制块 */
struct udp_pcb *udp; /* UDP 控制块 */
struct raw_pcb *raw; /* RAW 控制块 */
} pcb;
err_t last_err; /* 此连接上最新的错误 */
sys_sem_t op_completed; /* 用于 API 同步的信号量 */
sys_mbox_t recvmbox; /* 接收数据的邮箱 */
...后面还有部分代码...
}
控制块实现
1、统一编程接口
2、统一连接结构
3、可使用IPC机制
4、错误提示
什么是IPC机制
个人理解：就是系统的OS的机制
NETCONN收发的数据管理
struct netbuf
{/* 发送方的数据包 */
struct pbuf *p, *ptr;
/* 发送方的IP地址 */
ip_addr_t addr;
/* 发送方的端口号 */
u16_t port;
};
①p 和 ptr 都指向 pbuf 链表，不同的是 p 一直指向 pbuf 链表的第一个 pbuf 结构， 而 ptr 可能指向链表中其他的位置，netbuf_next()和 netbuf_first()操作 ptr 字段。
②addr 和 port 字段用来记录数据发送方的 IP 地址和端口号，netbuf_fromaddr 和 netbuf_fromport 这两个宏定义用于返回 addr 和 port 这两个字段。
收发数据管理结构图
NETCONN实现原理
先创建一个netconn控制块 再创建一个udp控制块 然后通过udp接口接收数据
等效流程图
这里的发送邮箱，是os的邮箱
存在发送邮箱，那么就有接收邮箱
此时产生新的流程，得到数据如下；（如下：前三个，类似于初始化位置）
NETCONN与RAW接口的区别
| 区别 | NETCONN API | RAW API |
| 数据接收 | 回调型+IPC机制 | 回调型（用户编写） |
| 工作机制 | 封装内核函数，提供统一接口 | 操作内核函数实现 |
| 效率性 | 较高 | 高 |
| 易用性 | 高（少接触内核代码） | 低（了解内核代码） |
| 开发环境 | OS | 无OS/OS |
| …… | …… | …… |
netconn类似于STM32的标准库开发，而RAW接口类似于STM32寄存器开发
NETCONN相关函数
| NETCONN API | 描述 |
| netconn_new | 创建netconn控制块 |
| netconn_delete | 删除控制块 |
| netconn_bind | 本地IP地址与端口号绑定 |
| netconn_connect | 与目的IP地址和端口号绑定 |
| netconn_disconnect | 断开连接 |
| netconn_listen | 监听连接（只在TCP服务器） |
| netconn_accept | 获取一个TCP连接（只在TCP服务器） |
| netconn_recv | 在recvmbox 邮箱中接收数据包（UDP和TCP可用） |
| netconn_send | 发送数据（UDP） |
| netconn_write | 发送数据（TCP） |
| …… | …… |
NETCONN接口UDP连接配置流程
1、netconn_new
创建NETCONN控制块（udp_new/udp_recv）
2、netconn_bind
绑定本地IP地址和端口号
3、netconn_connect
绑定目的IP地址和目的端口号并且插入PCB链表
4、send/recv
调用NETCONN相关函数发送和接收数据
PS：netbuf用来管理pbuf的，所以netbuf，可以作用到pbuf数据
主代码
\Middlewares\lwip\lwip_app\lwip_demo.c
/* 这个必须填写正确，远程IP地址 */
#define DEST_IP_ADDR0 192
#define DEST_IP_ADDR1 168
#define DEST_IP_ADDR2 1
#define DEST_IP_ADDR3 111#define LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE 200 /* 定义最大接收数据长度 */
#define LWIP_DEMO_PORT 8080 /* 定义连接的本地端口号 *//* 接收数据缓冲区 */
uint8_t g_lwip_demo_recvbuf[LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE];
/* 发送数据内容 */
char *g_lwip_demo_sendbuf = "ALIENTEK DATA\r\n";
/* 数据发送标志位 */
uint8_t g_lwip_send_flag;
extern QueueHandle_t g_display_queue; /* 显示消息队列句柄 */
/*** @brief lwip_demo实验入口* @param 无* @retval 无*/
void lwip_demo(void)
{err_t err;static struct netconn *udpconn;static struct netbuf *recvbuf;static struct netbuf *sentbuf;ip_addr_t destipaddr;uint32_t data_len = 0;struct pbuf *q;BaseType_t lwip_err;/* 第一步：创建udp控制块 */udpconn = netconn_new(NETCONN_UDP);/* 定义接收超时时间 */udpconn->recv_timeout = 10;if (udpconn != NULL) /* 判断创建控制块释放成功 */{/* 第二步：绑定控制块、本地IP和端口 */err = netconn_bind(udpconn, IP_ADDR_ANY, LWIP_DEMO_PORT);/* 构造目的IP地址 */IP4_ADDR(&destipaddr, DEST_IP_ADDR0,DEST_IP_ADDR1,DEST_IP_ADDR2,DEST_IP_ADDR3);/* 第三步：连接或者建立对话框 */netconn_connect(udpconn, &destipaddr, LWIP_DEMO_PORT); /* 连接到远端主机 */if (err == ERR_OK) /* 绑定完成 */{while (1){/* 第四步：如果指定的按键按下时，会发送信息 */if ((g_lwip_send_flag & LWIP_SEND_DATA) == LWIP_SEND_DATA){sentbuf = netbuf_new();netbuf_alloc(sentbuf, strlen((char *)g_lwip_demo_sendbuf));memcpy(sentbuf->p->payload, (void *)g_lwip_demo_sendbuf, strlen((char *)g_lwip_demo_sendbuf));err = netconn_send(udpconn, sentbuf); /* 将netbuf中的数据发送出去 */if (err != ERR_OK){printf("发送失败\r\n");netbuf_delete(sentbuf); /* 删除buf */}g_lwip_send_flag &= ~LWIP_SEND_DATA; /* 清除数据发送标志 */netbuf_delete(sentbuf); /* 删除buf */}/* 第五步：接收数据 */netconn_recv(udpconn, &recvbuf);if (recvbuf != NULL) /* 接收到数据 */{memset(g_lwip_demo_recvbuf, 0, LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE); /* 数据接收缓冲区清零 */for (q = recvbuf->p; q != NULL; q = q->next) /* 遍历完整个pbuf链表 */{/* 判断要拷贝到UDP_DEMO_RX_BUFSIZE中的数据是否大于UDP_DEMO_RX_BUFSIZE的剩余空间，如果大于 *//* 的话就只拷贝UDP_DEMO_RX_BUFSIZE中剩余长度的数据，否则的话就拷贝所有的数据 */if (q->len > (LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE - data_len)) memcpy(g_lwip_demo_recvbuf + data_len, q->payload, (LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE - data_len)); /* 拷贝数据 */else memcpy(g_lwip_demo_recvbuf + data_len, q->payload, q->len);data_len += q->len;if (data_len > LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE) break; /* 超出TCP客户端接收数组,跳出 */}data_len = 0; /* 复制完成后data_len要清零 */lwip_err = xQueueSend(g_display_queue,&g_lwip_demo_recvbuf,0);if (lwip_err == errQUEUE_FULL){printf("队列Key_Queue已满，数据发送失败!\r\n");}netbuf_delete(recvbuf); /* 删除buf */} else vTaskDelay(5); /* 延时5ms */vTaskDelay(10);}}else printf("UDP绑定失败\r\n");}else printf("UDP连接创建失败\r\n");
}
User\freertos_demo.c
/******************************************************************************************************/
/*FreeRTOS配置*//* START_TASK 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define START_TASK_PRIO 5 /* 任务优先级 */
#define START_STK_SIZE 128 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t StartTask_Handler; /* 任务句柄 */
void start_task(void *pvParameters); /* 任务函数 *//* LWIP_DEMO 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define LWIP_DMEO_TASK_PRIO 11 /* 任务优先级 */
#define LWIP_DMEO_STK_SIZE 1024 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t LWIP_Task_Handler; /* 任务句柄 */
void lwip_demo_task(void *pvParameters); /* 任务函数 *//* LED_TASK 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define LED_TASK_PRIO 10 /* 任务优先级 */
#define LED_STK_SIZE 128 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t LEDTask_Handler; /* 任务句柄 */
void led_task(void *pvParameters); /* 任务函数 *//* KEY_TASK 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define KEY_TASK_PRIO 11 /* 任务优先级 */
#define KEY_STK_SIZE 128 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t KEYTask_Handler; /* 任务句柄 */
void key_task(void *pvParameters); /* 任务函数 *//* DISPLAY_TASK 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define DISPLAY_TASK_PRIO 12 /* 任务优先级 */
#define DISPLAY_STK_SIZE 512 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t DISPLAYTask_Handler; /* 任务句柄 */
void display_task(void *pvParameters); /* 任务函数 *//* 显示消息队列的数量 */
#define DISPLAYMSG_Q_NUM 20 /* 显示消息队列的数量 */
QueueHandle_t g_display_queue; /* 显示消息队列句柄 *//******************************************************************************************************//*** @breif 加载UI* @param mode : bit0:0,不加载;1,加载前半部分UI* bit1:0,不加载;1,加载后半部分UI* @retval 无*/
void lwip_test_ui(uint8_t mode)
{uint8_t speed;uint8_t buf[30];if (mode & 1<< 0){lcd_show_string(6, 10, 200, 32, 32, "STM32", DARKBLUE);lcd_show_string(6, 40, lcddev.width, 24, 24, "lwIP UDP Test", DARKBLUE);lcd_show_string(6, 70, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", DARKBLUE);}if (mode & 1 << 1){lcd_show_string(5, 110, 200, 16, 16, "lwIP Init Successed", MAGENTA);if (g_lwipdev.dhcpstatus == 2){sprintf((char*)buf,"DHCP IP:%d.%d.%d.%d",g_lwipdev.ip[0],g_lwipdev.ip[1],g_lwipdev.ip[2],g_lwipdev.ip[3]); /* 显示动态IP地址 */}else{sprintf((char*)buf,"Static IP:%d.%d.%d.%d",g_lwipdev.ip[0],g_lwipdev.ip[1],g_lwipdev.ip[2],g_lwipdev.ip[3]); /* 打印静态IP地址 */}lcd_show_string(5, 130, 200, 16, 16, (char*)buf, MAGENTA);speed = ethernet_chip_get_speed(); /* 得到网速 */if (speed){lcd_show_string(5, 150, 200, 16, 16, "Ethernet Speed:100M", MAGENTA);}else{lcd_show_string(5, 150, 200, 16, 16, "Ethernet Speed:10M", MAGENTA);}lcd_show_string(5, 170, 200, 16, 16, "KEY0:Send data", MAGENTA);lcd_show_string(5, 190, lcddev.width - 30, lcddev.height - 190, 16, "Receive Data:", BLUE); /* 提示消息 */}
}/*** @breif freertos_demo* @param 无* @retval 无*/
void freertos_demo(void)
{/* start_task任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,(const char * )"start_task",(uint16_t )START_STK_SIZE,(void * )NULL,(UBaseType_t )START_TASK_PRIO,(TaskHandle_t * )&StartTask_Handler);vTaskStartScheduler(); /* 开启任务调度 */
}/*** @brief start_task* @param pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval 无*/
void start_task(void *pvParameters)
{pvParameters = pvParameters;g_lwipdev.lwip_display_fn = lwip_test_ui;lwip_test_ui(1); /* 加载后前部分UI */while (lwip_comm_init() != 0){lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "lwIP Init failed!!", RED);delay_ms(500);lcd_fill(30, 50, 200 + 30, 50 + 16, WHITE);lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "Retrying... ", RED);delay_ms(500);LED1_TOGGLE();}while (!ethernet_read_phy(PHY_SR)) /* 检查MCU与PHY芯片是否通信成功 */{printf("MCU与PHY芯片通信失败，请检查电路或者源码！！！！\r\n");}while ((g_lwipdev.dhcpstatus != 2)&&(g_lwipdev.dhcpstatus != 0XFF)) /* 等待DHCP获取成功/超时溢出 */{vTaskDelay(5);}taskENTER_CRITICAL(); /* 进入临界区 */g_display_queue = xQueueCreate(DISPLAYMSG_Q_NUM,200); /* 创建消息Message_Queue,队列项长度是200长度 *//* 创建lwIP任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t )lwip_demo_task,(const char* )"lwip_demo_task",(uint16_t )LWIP_DMEO_STK_SIZE, (void* )NULL,(UBaseType_t )LWIP_DMEO_TASK_PRIO,(TaskHandle_t* )&LWIP_Task_Handler);/* key任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t )key_task,(const char * )"key_task",(uint16_t )KEY_STK_SIZE,(void * )NULL,(UBaseType_t )KEY_TASK_PRIO,(TaskHandle_t * )&KEYTask_Handler);/* LED测试任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t )led_task,(const char* )"led_task",(uint16_t )LED_STK_SIZE,(void* )NULL,(UBaseType_t )LED_TASK_PRIO,(TaskHandle_t* )&LEDTask_Handler);/* 显示任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t )display_task,(const char* )"display_task",(uint16_t )DISPLAY_STK_SIZE,(void* )NULL,(UBaseType_t )DISPLAY_TASK_PRIO,(TaskHandle_t* )&DISPLAYTask_Handler);vTaskDelete(StartTask_Handler); /* 删除开始任务 */taskEXIT_CRITICAL(); /* 退出临界区 */}/*** @brief lwIP运行例程* @param pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval 无*/
void lwip_demo_task(void *pvParameters)
{pvParameters = pvParameters;lwip_demo(); /* lwip测试代码 */while (1){vTaskDelay(5);}
}/*** @brief key_task* @param pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval 无*/
void key_task(void *pvParameters)
{pvParameters = pvParameters;uint8_t key;while (1){key = key_scan(0);if (KEY0_PRES ==key){g_lwip_send_flag |= LWIP_SEND_DATA; /* 标记LWIP有数据要发送 */}vTaskDelay(10);}
}/*** @brief 系统再运行* @param pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval 无*/
void led_task(void *pvParameters)
{pvParameters = pvParameters;while (1){LED1_TOGGLE();vTaskDelay(100);}
}/*** @brief 显示任务* @param pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval 无*/
void display_task(void *pvParameters)
{pvParameters = pvParameters;uint8_t *buffer;while (1){buffer = mymalloc(SRAMIN,200);if (g_display_queue != NULL){memset(buffer,0,200); /* 清除缓冲区 */if (xQueueReceive(g_display_queue,buffer,portMAX_DELAY)){lcd_fill(30, 220, lcddev.width - 1, lcddev.height - 1, WHITE); /* 清上一次数据 *//* 显示接收到的数据 */lcd_show_string(30, 220, lcddev.width - 30, lcddev.height - 230, 16, (char *)buffer, RED); }}myfree(SRAMIN,buffer); /*释放内存 */vTaskDelay(5);}
}
NETCONN 实现 TCP 客户端
NETCONN 实现 TCP 客户端连接步骤
NETCONN 实现 TCP 客户端连接有以下几步：
① 调用函数 netconn_new 创建 TCP 控制块。
② 调用函数 netconn_connect 连接服务器。
③ 设置接收超时时间 tcp_clientconn->recv_timeout。
④ 调用函数 netconn_getaddr 获取远端 IP 地址和端口号。
⑤ 调用函数 netconn_write 和 netconn_recv 收发数据。
主要实现函数
/******************************************************************************************************/
/*FreeRTOS配置*//* START_TASK 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define START_TASK_PRIO 5 /* 任务优先级 */
#define START_STK_SIZE 128 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t StartTask_Handler; /* 任务句柄 */
void start_task(void *pvParameters); /* 任务函数 *//* LWIP_DEMO 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define LWIP_DMEO_TASK_PRIO 11 /* 任务优先级 */
#define LWIP_DMEO_STK_SIZE 1024 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t LWIP_Task_Handler; /* 任务句柄 */
void lwip_demo_task(void *pvParameters); /* 任务函数 *//* LED_TASK 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define LED_TASK_PRIO 10 /* 任务优先级 */
#define LED_STK_SIZE 128 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t LEDTask_Handler; /* 任务句柄 */
void led_task(void *pvParameters); /* 任务函数 *//* KEY_TASK 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define KEY_TASK_PRIO 11 /* 任务优先级 */
#define KEY_STK_SIZE 128 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t KEYTask_Handler; /* 任务句柄 */
void key_task(void *pvParameters); /* 任务函数 *//* DISPLAY_TASK 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define DISPLAY_TASK_PRIO 12 /* 任务优先级 */
#define DISPLAY_STK_SIZE 512 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t DISPLAYTask_Handler; /* 任务句柄 */
void display_task(void *pvParameters); /* 任务函数 *//* 显示消息队列的数量 */
#define DISPLAYMSG_Q_NUM 20 /* 显示消息队列的数量 */
QueueHandle_t g_display_queue; /* 显示消息队列句柄 *//******************************************************************************************************//*** @breif 加载UI* @param mode : bit0:0,不加载;1,加载前半部分UI* bit1:0,不加载;1,加载后半部分UI* @retval 无*/
void lwip_test_ui(uint8_t mode)
{uint8_t speed;uint8_t buf[30];if (mode & 1<< 0){lcd_show_string(6, 10, 200, 32, 32, "STM32", DARKBLUE);lcd_show_string(6, 40, lcddev.width, 24, 24, "lwIP TCPClient Test", DARKBLUE);lcd_show_string(6, 70, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", DARKBLUE);}if (mode & 1 << 1){lcd_show_string(5, 110, 200, 16, 16, "lwIP Init Successed", MAGENTA);if (g_lwipdev.dhcpstatus == 2){sprintf((char*)buf,"DHCP IP:%d.%d.%d.%d",g_lwipdev.ip[0],g_lwipdev.ip[1],g_lwipdev.ip[2],g_lwipdev.ip[3]); /* 显示动态IP地址 */}else{sprintf((char*)buf,"Static IP:%d.%d.%d.%d",g_lwipdev.ip[0],g_lwipdev.ip[1],g_lwipdev.ip[2],g_lwipdev.ip[3]); /* 打印静态IP地址 */}lcd_show_string(5, 130, 200, 16, 16, (char*)buf, MAGENTA);speed = ethernet_chip_get_speed(); /* 得到网速 */if (speed){lcd_show_string(5, 150, 200, 16, 16, "Ethernet Speed:100M", MAGENTA);}else{lcd_show_string(5, 150, 200, 16, 16, "Ethernet Speed:10M", MAGENTA);}lcd_show_string(5, 170, 200, 16, 16, "KEY0:Send data", MAGENTA);lcd_show_string(5, 190, lcddev.width - 30, lcddev.height - 190, 16, "Receive Data:", BLUE); /* 提示消息 */}
}/*** @breif freertos_demo* @param 无* @retval 无*/
void freertos_demo(void)
{/* start_task任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,(const char * )"start_task",(uint16_t )START_STK_SIZE,(void * )NULL,(UBaseType_t )START_TASK_PRIO,(TaskHandle_t * )&StartTask_Handler);vTaskStartScheduler(); /* 开启任务调度 */
}/*** @brief start_task* @param pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval 无*/
void start_task(void *pvParameters)
{pvParameters = pvParameters;g_lwipdev.lwip_display_fn = lwip_test_ui;lwip_test_ui(1); /* 加载后前部分UI */while (lwip_comm_init() != 0){lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "lwIP Init failed!!", RED);delay_ms(500);lcd_fill(30, 50, 200 + 30, 50 + 16, WHITE);lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "Retrying... ", RED);delay_ms(500);LED1_TOGGLE();}while (!ethernet_read_phy(PHY_SR)) /* 检查MCU与PHY芯片是否通信成功 */{printf("MCU与PHY芯片通信失败，请检查电路或者源码！！！！\r\n");}while ((g_lwipdev.dhcpstatus != 2)&&(g_lwipdev.dhcpstatus != 0XFF)) /* 等待DHCP获取成功/超时溢出 */{vTaskDelay(5);}taskENTER_CRITICAL(); /* 进入临界区 */g_display_queue = xQueueCreate(DISPLAYMSG_Q_NUM,200); /* 创建消息Message_Queue,队列项长度是200长度 *//* 创建lwIP任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t )lwip_demo_task,(const char* )"lwip_demo_task",(uint16_t )LWIP_DMEO_STK_SIZE, (void* )NULL,(UBaseType_t )LWIP_DMEO_TASK_PRIO,(TaskHandle_t* )&LWIP_Task_Handler);/* key任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t )key_task,(const char * )"key_task",(uint16_t )KEY_STK_SIZE,(void * )NULL,(UBaseType_t )KEY_TASK_PRIO,(TaskHandle_t * )&KEYTask_Handler);/* LED测试任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t )led_task,(const char* )"led_task",(uint16_t )LED_STK_SIZE,(void* )NULL,(UBaseType_t )LED_TASK_PRIO,(TaskHandle_t* )&LEDTask_Handler);/* 显示任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t )display_task,(const char* )"display_task",(uint16_t )DISPLAY_STK_SIZE,(void* )NULL,(UBaseType_t )DISPLAY_TASK_PRIO,(TaskHandle_t* )&DISPLAYTask_Handler);vTaskDelete(StartTask_Handler); /* 删除开始任务 */taskEXIT_CRITICAL(); /* 退出临界区 */}/*** @brief lwIP运行例程* @param pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval 无*/
void lwip_demo_task(void *pvParameters)
{pvParameters = pvParameters;lwip_demo(); /* lwip测试代码 */while (1){vTaskDelay(5);}
}/*** @brief key_task* @param pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval 无*/
void key_task(void *pvParameters)
{pvParameters = pvParameters;uint8_t key;while (1){key = key_scan(0);if (KEY0_PRES ==key){g_lwip_send_flag |= LWIP_SEND_DATA; /* 标记LWIP有数据要发送 */}vTaskDelay(10);}
}/*** @brief 系统再运行* @param pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval 无*/
void led_task(void *pvParameters)
{pvParameters = pvParameters;while (1){LED1_TOGGLE();vTaskDelay(100);}
}/*** @brief 显示任务* @param pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval 无*/
void display_task(void *pvParameters)
{pvParameters = pvParameters;uint8_t *buffer;while (1){buffer = mymalloc(SRAMIN,200);if (g_display_queue != NULL){memset(buffer,0,200); /* 清除缓冲区 */if (xQueueReceive(g_display_queue,buffer,portMAX_DELAY)){lcd_fill(30, 220, lcddev.width - 1, lcddev.height - 1, WHITE); /* 清上一次数据 *//* 显示接收到的数据 */lcd_show_string(30, 220, lcddev.width - 30, lcddev.height - 230, 16, (char *)buffer, RED); }}myfree(SRAMIN,buffer); /*释放内存 */vTaskDelay(5);}
}
/* 这个必须填写正确，远程IP地址 */
#define DEST_IP_ADDR0 192
#define DEST_IP_ADDR1 168
#define DEST_IP_ADDR2 1
#define DEST_IP_ADDR3 111#define LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE 2000 /* 最大接收数据长度 */
#define LWIP_DEMO_PORT 8080 /* 连接的本地端口号 *//* 接收数据缓冲区 */
uint8_t g_lwip_demo_recvbuf[LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE];
/* 发送数据内容 */
char *g_lwip_demo_sendbuf = "ALIENTEK DATA\r\n";
/* 数据发送标志位 */
uint8_t g_lwip_send_flag;
extern QueueHandle_t g_display_queue; /* 显示消息队列句柄 *//*** @brief lwip_demo实验入口* @param 无* @retval 无*/
void lwip_demo(void)
{static struct netconn *tcp_clientconn = NULL; /* TCP CLIENT网络连接结构体 */uint32_t data_len = 0;struct pbuf *q;err_t err,recv_err;ip4_addr_t server_ipaddr,loca_ipaddr;static uint16_t server_port,loca_port;BaseType_t lwip_err;char *tbuf;server_port = LWIP_DEMO_PORT;IP4_ADDR(&server_ipaddr,DEST_IP_ADDR0,DEST_IP_ADDR1,DEST_IP_ADDR2,DEST_IP_ADDR3); /* 构造目的IP地址 */tbuf = mymalloc(SRAMIN, 200); /* 申请内存 */sprintf((char *)tbuf, "Port:%d", LWIP_DEMO_PORT); /* 客户端端口号 */lcd_show_string(5, 150, 200, 16, 16, tbuf, BLUE);while (1) {tcp_clientconn = netconn_new(NETCONN_TCP); /* 创建一个TCP链接 */err = netconn_connect(tcp_clientconn,&server_ipaddr,server_port); /* 连接服务器 */if (err != ERR_OK){printf("接连失败\r\n");netconn_delete(tcp_clientconn); /* 返回值不等于ERR_OK,删除tcp_clientconn连接 */}else if (err == ERR_OK) /* 处理新连接的数据 */{ struct netbuf *recvbuf;tcp_clientconn->recv_timeout = 10;netconn_getaddr(tcp_clientconn,&loca_ipaddr,&loca_port,1); /* 获取本地IP主机IP地址和端口号 */printf("连接上服务器%d.%d.%d.%d,本机端口号为:%d\r\n",DEST_IP_ADDR0,DEST_IP_ADDR1, DEST_IP_ADDR2,DEST_IP_ADDR3,loca_port);lcd_show_string(5, 90, 200, 16, 16, "State:Connection Successful", BLUE);while (1){if ((g_lwip_send_flag & LWIP_SEND_DATA) == LWIP_SEND_DATA) /* 有数据要发送 */{err = netconn_write(tcp_clientconn ,g_lwip_demo_sendbuf,strlen((char*)g_lwip_demo_sendbuf),NETCONN_COPY); /* 发送tcp_server_sentbuf中的数据 */if (err != ERR_OK){printf("发送失败\r\n");}g_lwip_send_flag &= ~LWIP_SEND_DATA;}if ((recv_err = netconn_recv(tcp_clientconn,&recvbuf)) == ERR_OK) /* 接收到数据 */{taskENTER_CRITICAL(); /* 进入临界区 */memset(g_lwip_demo_recvbuf,0,LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE); /* 数据接收缓冲区清零 */for (q = recvbuf->p;q != NULL;q = q->next) /* 遍历完整个pbuf链表 */{/* 判断要拷贝到TCP_CLIENT_RX_BUFSIZE中的数据是否大于TCP_CLIENT_RX_BUFSIZE的剩余空间，如果大于 *//* 的话就只拷贝TCP_CLIENT_RX_BUFSIZE中剩余长度的数据，否则的话就拷贝所有的数据 */if (q->len > (LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE - data_len)) {memcpy(g_lwip_demo_recvbuf + data_len,q->payload,(LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE - data_len));/* 拷贝数据 */}else {memcpy(g_lwip_demo_recvbuf + data_len,q->payload,q->len);}data_len += q->len;if (data_len > LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE) {break; /* 超出TCP客户端接收数组,跳出 */}}taskEXIT_CRITICAL(); /* 退出临界区 */data_len = 0; /* 复制完成后data_len要清零 */lwip_err = xQueueSend(g_display_queue,&g_lwip_demo_recvbuf,0);if (lwip_err == errQUEUE_FULL){printf("队列Key_Queue已满，数据发送失败!\r\n");}netbuf_delete(recvbuf);}else if (recv_err == ERR_CLSD) /* 关闭连接 */{netconn_close(tcp_clientconn);netconn_delete(tcp_clientconn);printf("服务器%d.%d.%d.%d断开连接\r\n",DEST_IP_ADDR0,DEST_IP_ADDR1, DEST_IP_ADDR2,DEST_IP_ADDR3);lcd_fill(5, 89, lcddev.width,110, WHITE);lcd_show_string(5, 90, 200, 16, 16, "State:Disconnect", BLUE);myfree(SRAMIN, tbuf);break;}}}}
}
NETCONN 实现 TCP 服务器端
NETCONN 实现 TCP 服务器步骤
NETCONN 实现 TCP 服务器有以下几步：
① 调用函数 netconn_new 创建 TCP 控制块。
② 调用函数 netconn_bind 绑定 TCP 控制块、本地 IP 地址和端口号。
③ 调用函数 netconn_listen 进入监听模式。
④ 设置接收超时时间 conn->recv_timeout。
⑤ 调用函数 netconn_accept 接收连接请求。
⑥ 调用函数 netconn_getaddr 获取远端 IP 地址和端口号。
⑦ 调用函数 netconn_write 和 netconn_recv 收发数据。
正常开发，要分开接收和发送任务，且不能使用阻塞
主要实现代码
/* TCPServer 不需要设置远程IP地址 */
//#define DEST_IP_ADDR0 192
//#define DEST_IP_ADDR1 168
//#define DEST_IP_ADDR2 1
//#define DEST_IP_ADDR3 167#define LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE 2000 /* 最大接收数据长度 */
#define LWIP_DEMO_PORT 8080 /* 连接的本地端口号 *//* 接收数据缓冲区 */
uint8_t g_lwip_demo_recvbuf[LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE];
/* 发送数据内容 */
char *g_lwip_demo_sendbuf = "ALIENTEK DATA \r\n";
/* 数据发送标志位 */
uint8_t g_lwip_send_flag;extern QueueHandle_t g_display_queue; /* 显示消息队列句柄 *//*** @brief lwip_demo实验入口* @param 无* @retval 无*/
void lwip_demo(void)
{static struct netconn *tcp_serverconn = NULL; /* TCP SERVER网络连接结构体 */uint32_t data_len = 0;struct pbuf *q;err_t err,recv_err;uint8_t remot_addr[4];struct netconn *newconn;static ip_addr_t ipaddr;static u16_t port;BaseType_t lwip_err;char *tbuf;tbuf = mymalloc(SRAMIN, 200); /* 申请内存 */sprintf((char *)tbuf, "Port:%d", LWIP_DEMO_PORT); /* 客户端端口号 */lcd_show_string(5, 150, 200, 16, 16, tbuf, BLUE);/* 第一步：创建一个TCP控制块 */tcp_serverconn = netconn_new(NETCONN_TCP); /* 创建一个TCP链接 *//* 第二步：绑定TCP控制块、本地IP地址和端口号 */netconn_bind(tcp_serverconn,IP_ADDR_ANY,LWIP_DEMO_PORT); /* 绑定端口 8080号端口 *//* 第三步：监听 */netconn_listen(tcp_serverconn); /* 进入监听模式 */tcp_serverconn->recv_timeout = 10; /* 禁止阻塞线程 等待10ms */while (1) {/* 第四步：接收连接请求 */err = netconn_accept(tcp_serverconn,&newconn); /* 接收连接请求 */if (err == ERR_OK) newconn->recv_timeout = 10;if (err == ERR_OK) /* 处理新连接的数据 */{ struct netbuf *recvbuf;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);printf("主机%d.%d.%d.%d连接上服务器,主机端口号为:%d\r\n",remot_addr[0], remot_addr[1],remot_addr[2],remot_addr[3],port);lcd_show_string(5, 90, 200, 16, 16, "State:Connection Successful", BLUE);while (1){if ((g_lwip_send_flag & LWIP_SEND_DATA) == LWIP_SEND_DATA) /* 有数据要发送 */{err = netconn_write(newconn ,g_lwip_demo_sendbuf,strlen((char*)g_lwip_demo_sendbuf),NETCONN_COPY); /* 发送g_lwip_demo_sendbuf中的数据 */if(err != ERR_OK){printf("发送失败\r\n");}g_lwip_send_flag &= ~LWIP_SEND_DATA;}if ((recv_err = netconn_recv(newconn,&recvbuf)) == ERR_OK) /* 接收到数据 */{ taskENTER_CRITICAL(); /* 进入临界区 */memset(g_lwip_demo_recvbuf,0,LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE); /* 数据接收缓冲区清零 */for (q = recvbuf->p;q != NULL;q = q->next) /* 遍历完整个pbuf链表 */{/* 判断要拷贝到LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE中的数据是否大于LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE的剩余空间，如果大于 *//* 的话就只拷贝LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE中剩余长度的数据，否则的话就拷贝所有的数据 */if(q->len > (LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE-data_len)){memcpy(g_lwip_demo_recvbuf + data_len,q->payload,(LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE - data_len));/* 拷贝数据 */}else{memcpy(g_lwip_demo_recvbuf + data_len,q->payload,q->len);}data_len += q->len;if(data_len > LWIP_DEMO_RX_BUFSIZE){break; /*超出TCP客户端接收数组,跳出*/}}taskEXIT_CRITICAL(); /* 退出临界区 */data_len = 0; /* 复制完成后data_len要清零 */lwip_err = xQueueSend(g_display_queue,&g_lwip_demo_recvbuf,0);if (lwip_err == errQUEUE_FULL){printf("队列Key_Queue已满，数据发送失败!\r\n");}netbuf_delete(recvbuf);}else if (recv_err == ERR_CLSD) /* 关闭连接 */{netconn_close(newconn);netconn_delete(newconn);printf("主机:%d.%d.%d.%d断开与服务器的连接\r\n",remot_addr[0], remot_addr[1],remot_addr[2],remot_addr[3]);lcd_fill(5, 89, lcddev.width,110, WHITE);lcd_show_string(5, 90, 200, 16, 16, "State:Disconnect", BLUE);myfree(SRAMIN, tbuf);break;//跳出whiel 再次连接任务}}}}
}