TCP通信与MQTT协议的关系
1. MQTT 处理核心(Mqtt_Pro
)
void Mqtt_Pro(void) {
MQTT_Init(); // 初始化MQTT协议栈(连接参数、缓冲区等)
MQTT_SendPro(); // 处理MQTT发送(封装消息,调用TCP发送)
MQTT_RecPro(); // 处理MQTT接收(解析TCP接收的数据,提取MQTT消息)
}
作用:作为 MQTT 协议的总控函数,协调初始化、发送和接收流程,与 TCP 层通过 MQTT_SendPro 和 MQTT_RecPro 交互。
2.TCP 收发处理(M26_PROCESS_TCP 状态)
case M26_PROCESS_TCP:
drv_M26_TcpSend(); // TCP发送:将MQTT封装的数据包通过模块发送
drv_M26_TcpRec(); // TCP接收:读取模块接收的TCP数据,供MQTT解析
// (状态检查与重连逻辑,确保TCP连接稳定)
break;
TCP 发送(drv_M26_TcpSend):
输入:MQTT 层生成的数据包(如 PUBLISH 消息,包含主题、载荷)。
处理:通过 AT 指令(如 AT+CIPSEND)将数据发送到 TCP 连接,实现网络层传输。
示例:MQTT 发送 PUBLISH 消息时,调用此函数将字节流发送到服务器。
TCP 接收(drv_M26_TcpRec):
输出:填充 MqttState.Recbuf(MQTT 接收缓冲区),设置 NewRecDataFlag(新数据标志)。
处理:过滤 AT 指令响应头(如 +QIURC: "recv"),提取纯 MQTT 数据包(如 CONNACK、PUBACK),供 MQTT_RecPro 解析。
3. 协议分层交互
MQTT → TCP(发送):
封装:MQTT_SendPro 按 MQTT 协议构建消息(如 CONNECT 的固定头、可变头、载荷)。
传输:调用 drv_M26_TcpSend,将 MQTT 数据包作为 TCP 字节流发送(底层通过模块的 TCP 通道)。
TCP → MQTT(接收):
接收:drv_M26_TcpRec 读取模块数据(TCP 字节流),存入 MqttState.Recbuf。
解析:MQTT_RecPro 按 MQTT 协议解析(提取消息类型、剩余长度、载荷等),处理业务逻辑(如连接确认、参数下发)。
4. 代码协作示例(PUBLISH 流程)
MQTT 封装:
MQTT_SendPro() 构建 PUBLISH 消息(主题 sensor/temp,载荷 25.5),格式为:
0x30(固定头,PUBLISH,QoS0) + 剩余长度(计算主题 + 载荷长度) + 主题长度(2 字节) + 主题 + 载荷。
TCP 发送:
drv_M26_TcpSend() 将上述字节流通过 AT 指令发送到 MQTT 服务器的 TCP 连接(如端口 1883)。
TCP 接收(服务器响应 PUBACK,QoS1 时):
drv_M26_TcpRec() 接收服务器返回的 TCP 数据(PUBACK 消息),存入 MqttState.Recbuf。
MQTT 解析:
MQTT_RecPro() 解析 PUBACK,确认消息已接收(更新状态机,标记发送成功)。
5. 总结
TCP 是传输载体:提供可靠的字节流传输,屏蔽网络硬件细节(如 GPRS 模块的 AT 指令交互)。
MQTT 是应用协议:在 TCP 之上定义消息格式(主题、QoS)和交互规则(如 CONNECT/PUBLISH/PUBACK),实现物联网设备的高效通信。
代码协作:通过函数调用链(MQTT 封装→TCP 发送,TCP 接收→MQTT 解析)实现两层协议的协同,确保数据从应用层(MQTT)到网络层(TCP)的无缝传输,适用于嵌入式设备的远程通信(如传感器数据上报、远程配置下发)。
这种分层设计使代码模块化,便于维护(如更换 TCP 模块时,只需修改 drv_M26_Tcp* 函数,不影响 MQTT 逻辑),是物联网设备网络通信的典型实现。