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

发布于 2012-09-07 07:03:23 浏览：12709 订阅该版

实验目的
?	快速了解Lwip组件。
?	了解TCP传输协议的应用，熟悉 TCP Server 和 TCP Client 之间的通信机制。
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
TCP 全称为 Transmission Control Protocol，中文名为传输控制协议。TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议，由IETF的RFC 793说明（specified）。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能。
本实验中 RealTouch作为TCP Client，PC机作为TCP Server，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
首先，在初始化线程中完成了网络驱动的初始化，lwip初始化，然后开启了tcpsrv。
```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. */
  tcpclient("192.168.1.11", 4663);
}

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;
}
```tcpcli所有的操作均在tcpclient.c中的tcpclient()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。
```#include <rtthread.h>
#include <lwip/netdb.h> /* 为了解析主机名，需要包含netdb.h头文件 */
#include <lwip/sockets.h> /* 使用BSD socket，需要包含sockets.h头文件 */

#define BUFSZ   1024

static const char send_data[] = "This is TCP Client from RT-Thread."; /* 发送用到的数据 */
void tcpclient(const char *url, int port)
{
    char *recv_data;
    struct hostent *host;
    int sock, bytes_received;
    struct sockaddr_in server_addr;

/* 通过函数入口参数url获得host地址（如果是域名，会做域名解析） */
    host = gethostbyname(url);

/* 分配用于存放接收数据的缓冲 */
    recv_data = rt_malloc(BUFSZ);
    if (recv_data == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("No memory
");
        return;
    }

/* 创建一个socket，类型是SOCKET_STREAM，TCP类型 */
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        /* 创建socket失败 */
        rt_kprintf("Socket error
");

/* 释放接收缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

/* 初始化预连接的服务端地址 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(port);
    server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);
    rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));

/* 连接到服务端 */
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
    {
        /* 连接失败 */
        rt_kprintf("Connect error
");

/*释放接收缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

while (1)
    {
        /* 从sock连接中接收最大BUFSZ - 1字节数据 */
        bytes_received = recv(sock, recv_data, BUFSZ - 1, 0);
        if (bytes_received <= 0)
        {
            /* 接收失败，关闭这个连接 */
            lwip_close(sock);

/* 释放接收缓冲 */
            rt_free(recv_data);
            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(sock);

/* 释放接收缓冲 */
            rt_free(recv_data);
            break;
        }
        else
        {
            /* 在控制终端显示收到的数据 */
            rt_kprintf("
Recieved data = %s " , recv_data);
        }

/* 发送数据到sock连接 */
        send(sock, send_data, strlen(send_data), 0);
    }

return;
}

#ifdef RT_USING_FINSH
#include <finsh.h>
/* 输出tcpclient函数到finsh shell中 */
FINSH_FUNCTION_EXPORT(tcpclient, startup tcp client);
#endif
值得注意的是tcpclient.c 16
host = gethostbyname(url);
url为传入的参数，可以是域名也可以直接是IP地址，所以tcpclient()函数可以设置为如下形式：
   tcpclient("192.168.1.52",4663)；
    tcpclient("baidu.com",80)；
```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。
首先在运行板上程序之前要做的是打开PC上的TCP Server客户端：
 ![tcpcli.png](/uploads/88_9935bd66da5c62362b6c66dc9df85a9f.png)
接着运行板上程序后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>>```
但是！！！现在你不会看到任何现象。因为！！请看：
```while (1)
    {
        /* 从sock连接中接收最大BUFSZ - 1字节数据 */
        bytes_received = recv(sock, recv_data, BUFSZ - 1, 0);
        if (bytes_received <= 0)
        {
            /* 接收失败，关闭这个连接 */
            lwip_close(sock);

/* 释放接收缓冲 */
            rt_free(recv_data);
            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(sock);

/* 释放接收缓冲 */
            rt_free(recv_data);
            break;
        }
        else
        {
            /* 在控制终端显示收到的数据 */
            rt_kprintf("
Recieved data = %s " , recv_data);
        }

/* 发送数据到sock连接 */
        send(sock, send_data, strlen(send_data), 0);
    }
```只有你从Server端发送数据以后，Client才回返回相应数据：
 ![tcpcli2.png](/uploads/88_fd539d75669a8b00f59200ce7d49c1bb.png)
同时串口上我们可以看到：
Recieved data = a

结果分析
通过以上内容的实际操作，实现了TCP server与client的连接，并且进行了数据通信。

![实验7_4TCPIP网络组件Lwip之 TCP Client.pdf](/uploads/88_53be389f047f55c1af261182b9c0a9b3.pdf)
![component_lwip_tcpcli.zip](/uploads/88_adf63ec42921aee071c3edb040efb66a.zip)