RT-Thread-[RealTouch例程]TCP/IP网络组件Lwip之 TCP ServerRT-Thread问答社区

[RealTouch例程]TCP/IP网络组件Lwip之 TCP Server

发布于 2012-08-31 08:54:01 浏览：23023 订阅该版

实验目的
?	快速了解Lwip组件。
?	了解使用 TCP 协议进行网络通信的方法和过程。

硬件说明
本实验使用RT-Thread官方的Realtouch开发板作为实验平台。涉及到的硬件主要为
?	RJ45接口，作为网络连接的需要，我们需要用网线将Realtouch和目标机连接起来，具体请参见《Realtouch开发板使用手册》
?	串口3，作为rt_kprintf输出，需要连接JTAG扩展板
 实验原理及程序结构
实验设计
本实验设计为在 RealTouch 开发板上运行TCP Server，PC机作为TCP Client，两机进行网络通信。

源程序说明
系统依赖
在rtconfig.h中需要开启
```	#define RT_USING_HEAP```
此项可选，开启此项可以创建动态线程和动态信号量，如果使用静态线程和静态信号量，则此项不是必要的
```	#define RT_USING_LWIP```
此项必须，本实验使用LWIP组件，因此需要开启此项
```	#define RT_USING_CONSOLE```
此项必须，在开始过程中仍需通过串口进行显示相关的工作

主程序说明
关于本实验，在初始化线程中完成了网络硬件的初始化，lwip初始化，然后启动了TCP Server。
```void rt_init_thread_entry(void* parameter)
{
#ifdef RT_USING_LWIP
  /* initialize eth interface */
  rt_hw_stm32_eth_init();
#endif

#ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT
    /* initialization RT-Thread Components */
  rt_components_init();
#endif

rt_platform_init();
    /* do some thing here. */
  tcpserv();
}

int rt_application_init()
{
    rt_thread_t init_thread;

init_thread = rt_thread_create("init",
                                   rt_init_thread_entry, RT_NULL,
                                   2048, 8, 20);

if (init_thread != RT_NULL)
        rt_thread_startup(init_thread);

return 0;
}```

Tcpsrv所有的操作均在tcpserver.c中的tcpsrv()函数中完成，源码配有详尽中文注释，可以帮助进一步你了解其工作机制。
```static const char send_data[] = "This is TCP Server from RT-Thread."; /* 发送用到的数据 */
void tcpserv(void *parameter)
{
    char *recv_data; /* 用于接收的指针，后面会做一次动态分配以请求可用内存 */
    rt_uint32_t sin_size;
    int sock, connected, bytes_received;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    rt_bool_t stop = RT_FALSE; /* 停止标志 */

recv_data = rt_malloc(1024); /* 分配接收用的数据缓冲 */
    if (recv_data == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("No memory
");
        return;
    }

/* 一个socket在使用前，需要预先创建出来，指定SOCK_STREAM为TCP的socket */
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        /* 创建失败的错误处理 */
        rt_kprintf("Socket error
");

/* 释放已分配的接收缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

/* 初始化服务端地址 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(5000); /* 服务端工作的端口 */
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 8, sizeof(server_addr.sin_zero));

/* 绑定socket到服务端地址 */
    if (bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
    {
        /* 绑定失败 */
        rt_kprintf("Unable to bind
");

/* 释放已分配的接收缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

/* 在socket上进行监听 */
    if (listen(sock, 5) == -1)
    {
        rt_kprintf("Listen error
");

/* release recv buffer */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

rt_kprintf("
TCPServer Waiting for client on port 5000...
");
    while (stop != RT_TRUE)
    {
        sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);

/* 接受一个客户端连接socket的请求，这个函数调用是阻塞式的 */
        connected = accept(sock, (struct sockaddr *)&client_addr, &sin_size);
        /* 返回的是连接成功的socket */

/* 接受返回的client_addr指向了客户端的地址信息 */
        rt_kprintf("I got a connection from (%s , %d)
",
                   inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));

/* 客户端连接的处理 */
        while (1)
        {
            /* 发送数据到connected socket */
            send(connected, send_data, strlen(send_data), 0);

/* 从connected socket中接收数据，接收buffer是1024大小，但并不一定能够收到1024大小的数据 */
            bytes_received = recv(connected, recv_data, 1024, 0);
            if (bytes_received <= 0)
            {
                /* 接收失败，关闭这个connected socket */
                lwip_close(connected);
                break;
            }

/* 有接收到数据，把末端清零 */
            recv_data[bytes_received] = '�';
            if (strcmp(recv_data , "q") == 0 || strcmp(recv_data , "Q") == 0)
            {
                /* 如果是首字母是q或Q，关闭这个连接 */
                lwip_close(connected);
                break;
            }
            else if (strcmp(recv_data, "exit") == 0)
            {
                /* 如果接收的是exit，则关闭整个服务端 */
                lwip_close(connected);
                stop = RT_TRUE;
                break;
            }
            else
            {
                /* 在控制终端显示收到的数据 */
                rt_kprintf("RECIEVED DATA = %s 
" , recv_data);
            }
        }
    }

/* 退出服务 */
    lwip_close(sock);

/* 释放接收缓冲 */
    rt_free(recv_data);

return ;
}

```编译调试及观察输出信息
编译请参见《RT-Thread配置开发环境指南》完成编译烧录，参考《Realtouch开发板使用手册》完成硬件连接，连接好串口线，连上网线。
运行后可以看到串口有如下的信息：
 | /
- RT -     Thread Operating System
 / |      1.1.0 build Aug 29 2012
 2006 - 2012 Copyright by rt-thread team
TCP/IP initialized!
finsh>>
TCPServer Waiting for client on port 5000...
然后在启动PC机上的TCP Client客户端，将其与TCP Server连接。
 
![tcp1.png](/uploads/88_e40c53854803e1a68270815e635f93c9.png)
如果连接成功，会收到 TCP Server 端发来第一条信息。
 
![tcp2.png](/uploads/88_2d8c776f524bc11487dfed70b1073a6f.png)
因为连接是双向的，客户端也可以向TCP Server发送消息。
 
![tcp3.png](/uploads/88_272455005449d90d2eaf382d1308f3ee.png)
于是在串口上可以看到：
I got a connection from (192.168.1.11 , 52925)
RECIEVED DATA = yeah! i got a message
结果分析
通过以上内容的实际操作，实现了TCP Server与TCP Client的连接与网络通信。

![实验7_3TCPIP网络组件Lwip之TCP Server.pdf](/uploads/88_7a891b8573777f9f2b86748212381137.pdf)
![component_lwip_tcpsrv.zip](/uploads/88_2e926f16e6b9ed2b20d1ce51683277a3.zip)