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社区首页 >专栏 >【STM32F407】第13章 RL-TCPnet V7.X之创建多个TCP客户端

【STM32F407】第13章 RL-TCPnet V7.X之创建多个TCP客户端

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Simon223
发布2020-10-16 11:02:28
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发布2020-10-16 11:02:28
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第13章       RL-TCPnet之创建多个TCP客户端

本章节为大家讲解RL-TCPnet的TCP多客户端实现,因为多客户端在实际项目中用到的地方还挺多,所以我们也专门开启一个章节做讲解。另外,学习本章节前,务必要优先学习第12章TCP客户端。学会创建一个TCP客户端了,创建多个客户端是一样的。

13.1 初学者重要提示

13.2 创建多个TCP客户端连接服务器

13.3 系统配置说明(Net_Config.c)

13.4 TCP配置说明(Net_Config_TCP.h)

13.5 以太网配置说明(Net_Config_ETH.h)

13.6 网络调试说明(Net_Debug.c)

13.7 TCP客户端的实现方法

13.8 网络调试助手和板子的调试操作步骤

13.9 实验例程说明(RTX5)

13.10 实验例程说明(FreeRTOS)

13.11 总结

13.1 初学者重要提示

  1.   学习本章节前,务必保证已经学习了第11章的TCP基础知识和第12章的TCP客户端。
  2.   相比前面章节的TCP服务器,TCP客户端的测试要稍麻烦些,例子中默认访问的TCP服务器端IP地址是192.168.1.2,端口号1001。大家测试时要根据自己电脑的实际IP地址设置app_tcpnet_lib.c文件中远程IP和端口。具体测试方法详看本章节的13.7小节。

13.2 创建多个TCP客户端连接服务器

本章节为大家讲解一个多TCP客户端连接服务器的实例,因为实际项目中,这种情况还比较多,所以也作为一期教程进行专门的讲解。

有了上期教程的基础,本期教程也比较好实现,用户仅需多创建几个TCP客户端,并配置Net_Config_TCP.h中可以创建的TCP Socket个数即可。本章节配套的例子是创建了三个TCP客户端跟电脑端的服务器连接通信。 

13.3 系统配置说明(Net_Config.c)

RL-TCPnet的系统配置工作是通过文件Net_Config.c实现。在MDK工程中打开文件Net_Config.c,可以看到下图所示的工程配置向导:

Network System Settings

  •   Local Host Name

局域网域名。

这里起名为armfly,使用局域网域名限制为15个字符。

  •   Memory Pool size

参数范围1536-262144字节。

内存池大小配置,单位字节。

  •   Start System Services

开启系统服务。如果使能了此选项(打上对勾表示使能),系统将自动开启系统服务,比如HTTP, FTP, TFTP server等。如果没有使能,需要用户调用专门的API使能。

  •   OS Resource Settings
  •  Core Thread Stack Size

RL-TCPnet内核任务需要的栈大小,单位字节,范围512到65535。

  •   NET_THREAD_PRIORITY

RL-TCPnet内核任务的优先级。

这个选择在配置向导里面没有展示,需要大家点击上图左下角的Text Editor按钮查看宏定义修改。

13.4 TCP配置说明(Net_Config_TCP.h)

TCP配置文件:

TCP Sockets

  •   Number of TCP Sockets

范围1-20。

用于配置可创建的TCP Sockets数量。

  •   Number of Retries

范围0-20。

用于配置重试次数,TCP数据传输时,如果在设置的重试时间内得不到应答,算一次重试失败,这里就是配置的最大重试次数。

  •   Retry Timeout in seconds

范围1-10,单位秒。

重试时间。如果发送的数据在时间内得不到应答,将重新发送数据。

  •   Default Connect Timeout in seconds

范围1-600,单位秒。

用于配置默认的保持连接时间,即我们常说的Keep Alive时间,如果时间到了将断开连接。常用于HTTP Server,Telnet Server等。

  •   Maximum Segment Size

范围536-1440,单位字节。

MSS定义了TCP数据包能够传输的最大数据分段。

  •   Receive Window Size

范围536-65535,单位字节。

TCP接收窗口大小。

13.5 以太网配置说明(Net_Config_ETH_0.h)

以太网涉及到的配置选项比较多:

Ethernet Network Interface 0

  Connect to hardware via Driver_ETH#

用于指定驱动号,这个一般不需要用户去设置,比如RTE创建的文件名是Net_Config_ETH_0.h,就会自动将此参数设置为0。

  VLAN

虚拟局域网。

  •  ETH0_VLAN_ID

VLAN的ID号,12bit数值,范围1到4093。

  MAC Address

局域网内可以随意配置,只要不跟局域网内其它设备的MAC地址冲突即可。

注意,MAC地址的第1个字节的最后一个bit一定要是0。

  IP Address

IP地址。

  Subnet mask

子网掩码。

  Default Gateway

默认网关。

  Primary DNS Server

首选DNS服务器地址。

  Secondary DNS Server

备选DNS服务器地址。

  IP Fragmentation

使用发送IP报文的分片处理和接收IP报文的重组。

  •   MTU Size

范围576-1500字节。

最大的传输单元。

  ARP Address Resolution

地址解析协议

  •   Cache Table size

ARP Cache表大小。

  •   Cache Timeout in seconds

Cache表超时时间。

  •   Number of Retries

尝试解析IP地址的次数

  •   Resend Timeout in seconds

每次解析请求的时间间隔。

  •   Send Notification on Address changes

启用此选项后,嵌入式主机将在启动时或设备IP地址已更改时发送ARP通知。

  IGMP Group Management

IGMP分组管理。

  •   Membership Table size

此主机可以加入的分组数。

  NetBIOS Name Service

NetBIOS局域网域名服务,这里打上对勾就使能了。这样我们就可以通过Net_Config.c文件配置的Local Host Name局域网域名进行访问,而不需要通过IP地址访问了。

  Dynaminc Host Configuration

即DHCP,这里打上对勾就使能了。使能了DHCP后,RL-TCPnet就可以从外接的路由器上获得动态IP地址。

  •   Vendor Class Identifier

厂商ID,如果设置了的话,会将其加到DHCP的请求消息中,用于识别网络设备的不同厂商。

  •   Bootfile Name

从DHCP 服务器获取的引导文件名。

  •   NTP Servers

从DCHP服务器获得NTP服务器列表。

13.6 网络调试说明(Net_Debug.c)

RL-TCPnet的调试功能是通过配置文件Net_Debug.c实现。在MDK工程中打开文件Net_Debug.c,可以看到如下图所示的工程配置向导:

Print Time Stamp

勾选了此选项的话,打印消息时,前面会附带时间信息。

其它所有的选项

默认情况下,所有的调试选项都是关闭的,每个选项有三个调试级别可选择,这里我们以Memory Management为例,点击下拉列表,可以看到里面有Off,Errors only和Full debug三个调试级别可供选择,每个调试选项里面都是这三个级别。

Off:表示关闭此选项的调试功能。

Errors only:表示仅在此选项出错时,将其错误打印出来。

Full debug:表示此选项的全功能调试。

具体测试,我们这里就不做了,大家可以按照第9章讲解的调试方法进行测试。

13.7 TCP客户端的实现方法

有了本章前面小节的配置后,剩下的问题就是TCP客户端的创建和TCP客户端数据收发的实现。

13.7.1 创建三个TCP客户端

TCP服务器的创建比较简单,调用函数netTCP_GetSocket即可(此函数的使用方法和注意事项在第12章有讲解),为了更好的管理这三个TCP客户端,专门为每个TCP客户端单独做一个C文件:

app_tcpnet_lib.c,app_tcpclient1.c和app_tcpclient2.c分别是TCP客户端1,2和3。每个客户端都是通过单独创建一个任务实现:

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskMsgPro
*    功能说明: TCPnet应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal2  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskMsgPro(void *argument)
{
    while(1)
    {
        TCPnetTest();
    }    
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskClient1
*    功能说明: TCPnet应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal2  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskClient1(void *argument)
{
    while(1)
    {
        TCPnetClient1();
    }    
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskClient2
*    功能说明: TCPnet应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal2  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskClient2(void *argument)
{
    while(1)
    {
        TCPnetClient2();
    }    
}

下面以TCP客户端1为例说明,即任务AppTaskMsgPro里面创建的客户端:

/*
*********************************************************************************************************
*                              宏定义,远程服务器的IP和端口
*********************************************************************************************************
*/
/* 要访问的远程服务器IP和端口配置,也就是电脑端调试助手设置的IP和端口号 */
#define IP1            192
#define IP2            168
#define IP3            1
#define IP4            2

#define PORT_NUM         1001

/* 这个是本地端口 */
#define LocalPort_NUM    1024


/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: TCPnetClient1
*    功能说明: TCPnet应用
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/    
void TCPnetClient1(void)
{
    int32_t iCount;
    uint8_t *sendbuf;
    uint32_t maxlen;
    netStatus res;
    const uint16_t usMaxBlockTime = 2; /* 延迟周期 */
    uint32_t EvtFlag;

    tcp_sock1 = netTCP_GetSocket (tcp_cb_client1);
    
    if (tcp_sock1 > 0) 
    {
        /* 使能TCP_TYPE_KEEP_ALIVE,会一直保持连接 */
        netTCP_SetOption (tcp_sock1, netTCP_OptionKeepAlive, 1);        
    }

    while (1) 
    {
        
        EvtFlag = osThreadFlagsWait(0x0000000FU, osFlagsWaitAny, usMaxBlockTime);
        
        /* 按键消息的处理 */
        switch (EvtFlag)
        {
                
               省略未写
            /* 接收到摇杆OK键按下,连接远程服务器 */
            case KEY4_BIT3:              
                if (tcp_sock1 > 0) 
                {
                    if(netTCP_GetState(tcp_sock1) != netTCP_StateESTABLISHED)
                    {
                        res = netTCP_Connect (tcp_sock1, (NET_ADDR *)&addr, LocalPort_NUM);
                        printf_debug("%s\r\n", ReVal_Table1[res]);
                    }
                }
                break;

             /* 其他的键值不处理 */
            default:                     
                break;
        }
    }
}

代码比较好理解,由函数netTCP_GetSocket创建,再通过netTCP_Connect连接服务器。

13.7.2 TCP数据发送

TCP Socket的数据发送一定要注意各个函数调用顺序和使用方法,非常重要!否则,数据发送很容易失败。数据发送所用到函数的使用方法和注意事项在第12章有讲解。下面的代码中对数据发送专门做了处理,支持任意字节大小的数据发送,仅需修改计数变量iCount的初始值即可,初始值是多少,就是发送多少字节。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: TCPnetTest
*    功能说明: TCPnet应用
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/    
void TCPnetTest(void)
{
    int32_t iCount;
    uint8_t *sendbuf;
    uint32_t maxlen;
    netStatus res;
    const uint16_t usMaxBlockTime = 2; /* 延迟周期 */
    uint32_t EvtFlag;

    tcp_sock = netTCP_GetSocket (tcp_cb_client);
    
    if (tcp_sock > 0) 
    {
        /* 使能TCP_TYPE_KEEP_ALIVE,会一直保持连接 */
        netTCP_SetOption (tcp_sock, netTCP_OptionKeepAlive, 1);        
    }

    while (1) 
    {
        
        EvtFlag = osThreadFlagsWait(0x0000000FU, osFlagsWaitAny, usMaxBlockTime);
        
        /* 按键消息的处理 */
        switch (EvtFlag)
        {
            /* 接收到K1键按下,给远程TCP客户端发送4096字节数据 */
            case KEY1_BIT0:              
                iCount = 4096;
                if(netTCP_GetState(tcp_sock) == netTCP_StateESTABLISHED)
                {
                    do
                    {
                        if(netTCP_SendReady(tcp_sock) == true )
                        {
                            maxlen  = netTCP_GetMaxSegmentSize (tcp_sock);

                            iCount -= maxlen;
                            
                            if(iCount < 0)
                            {
                                /* 这么计算没问题的 */
                                maxlen = iCount + maxlen;
                            }
                            
                            sendbuf = netTCP_GetBuffer (maxlen);
                            sendbuf[0] = '1';
                            sendbuf[1] = '2';
                            sendbuf[2] = '3';
                            sendbuf[3] = '4';
                            sendbuf[4] = '5';
                            sendbuf[5] = '6';
                            sendbuf[6] = '7';
                            sendbuf[7] = '8';
                            
                            /* 必须使用申请的内存空间 */
                            netTCP_Send (tcp_sock, sendbuf, maxlen);
                        }
                        
                    }while(iCount > 0);
                }
                break;
                
             /* 其他的键值不处理 */
            default:                     
                break;
        }
    }
}

13.7.3 TCP数据接收

TCP数据接收主要是通过函数netTCP_GetSocket的回调函数实现(RTX5和FreeRTOS):

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: tcp_cb_client
*    功能说明: TCP Socket的回调函数
*    形    参: socket  句柄
*             event   事件类型
*             addr    NET_ADDR类型变量,记录IP地址,端口号。
*             buf     ptr指向的缓冲区记录着接收到的TCP数据。
*             len     记录接收到的数据个数。
*    返 回 值: 
*********************************************************************************************************
*/
uint32_t tcp_cb_client (int32_t socket, netTCP_Event event,
                        const NET_ADDR *addr, const uint8_t *buf, uint32_t len) 
{
    switch (event) 
    {
        /*
            远程客户端连接消息
            1、数组ptr存储远程设备的IP地址,par中存储端口号。
            2、返回数值1允许连接,返回数值0禁止连接。
        */
        case netTCP_EventConnect:
            return (1);

        /* Socket远程连接已经建立 */
        case netTCP_EventEstablished:
            printf_debug("Socket is connected to remote peer\r\n");
            break;

        /* 连接断开 */
        case netTCP_EventClosed:
            printf_debug("Connection has been closed\r\n");
            break;

        /* 连接终止 */
        case netTCP_EventAborted:
            break;

        /* 发送的数据收到远程设备应答 */
        case netTCP_EventACK:
            break;

        /* 接收到TCP数据帧,ptr指向数据地址,par记录数据长度,单位字节 */
        case netTCP_EventData:
            printf_debug("Data length = %d\r\n", len);
            printf ("%.*s\r\n",len, buf);
            break;
    }
    return (0);
}

TCP服务器的数据接收主要是通过回调函数的TCP_EVT_DATA消息实现,进入消息后,指针变量buf是接收数据缓冲区首地址,变量len记录接收到的数据长度,单位字节。

13.8 网络调试助手和板子的调试操作步骤

我们这里使用下面这款调试助手,任何其它网络调试助手均可,不限制:

 http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1568

重要提示,操作的过程中务必要优先在电脑端创建TCP服务器并开启,然后再操作板子进行连接。因为本章节配套的实例在按键按下后调用函数netTCP_Connect只进行一次连接,如果在Net_Config_TCP.c文件中配置的重连次数范围内无法连接上,就不会再进行连接了,需要再次点击按键进行连接。

13.8.1 获取板子IP地址

(说明,对于TCP客户端实验,这步已经不需要了,不过大家还可以进行测试)

首先,强烈推荐将网线接到路由器或者交换机上面测试,因为已经使能了DHCP,可以自动获取IP地址,而且在前面的配置中使能了局域网域名NetBIOS,用户只需在电脑端ping armfly就可以获得板子的IP地址。测试方法如下:

  •   WIN+R组合键打开“运行”窗口,输入cmd。
  •   弹出的命令窗口中,输入ping armfly。
  •   输入ping armfly后,回车。

获得IP地址是192.168.1.6。

13.8.2 获取电脑的IP地址

获取电脑IP地址的方法很多,可以在网上邻居获取,也可以通过输入命令ipconfig获取,方法跟上面13.8.1小节中的方式一样:

  •  WIN+R组合键打开“运行”窗口,输入cmd。
  •  弹出的命令窗口中,输入ipconfig。
  •  输入ipconfig后,回车。

获得电脑的IP地址是192.168.1.2。

13.8.3 在程序中配置要访问的远程IP地址和端口

据前面13.8.2小节获取的电脑端IP地址,需要大家配置程序中app_tcpnet_lib.c文件开头的宏定义,其中IP地址填前面获取的192.168.1.2,大家要根据电脑实际的IP地址填写。而端口号,我们这里随意配置一个即可,配置为1001,后面电脑端使用网络调试助手创建TCP服务器时,务必要跟这个端口号统一:

/*
*********************************************************************************************************
*                              宏定义,远程服务器的IP和端口
*********************************************************************************************************
*/
/* 要访问的远程服务器IP和端口配置,也就是电脑端调试助手设置的IP和端口号 */
#define IP1            192
#define IP2            168
#define IP3            1
#define IP4            2

#define PORT_NUM         1001

13.8.4 网络调试助手创建TCP服务器

  •   打开调试助手,点击左上角创建服务器:
  •   弹出如下界面,指定IP设置为192.168.1.2,一定要跟13.8.2小节中获得的电脑IP地址一致,端口号1001,最后点击确定:
  •   确定后的界面效果如下:
  •   然后点击启动服务器:

如果开发板下载了TCP客户端的程序,并且开发板已经上电,按下板子上面的K1按键,可以看到三个TCP客户端已经加入:

13.8.5 TCP客户端发送数据

板子和网络调试助手建立连接后就可以互相收发数据了。对于发送数据,三个TCP客户端都可以给服务器发送数据。

  •   摇杆上键按下,TCP客户端1发送4096字节,每次发送数据包的前8个字节设置了字符a到字符h,后面都未做设置。
  •   摇杆左键按下,TCP客户端2发送4096字节,每次发送数据包的前8个字节设置了字符a到字符h,后面都未做设置。
  •   摇杆右键按下,TCP客户端3发送4096字节,每次发送数据包的前8个字节设置了字符a到字符h,后面都未做设置。

13.8.6 TCP客户端接收数据

TCP服务器接收数据的测试也比较方便,我们这里通过网络调试助手给板子发送1到5,共5个字符。

  •   TCP客户端1数据接收测试。

点击发送后,可以看到串口软件打印出接收到的5个字符:

测试也是没问题的。

  •   TCP客户端2数据接收测试。

点击发送后,可以看到串口软件打印出接收到的5个字符:

测试也是没问题的。

  •   TCP客户端3数据接收测试。

点击发送后,可以看到串口软件打印出接收到的5个字符:

测试也是没问题的。

13.9 实验例程说明(RTX5)

配套例子:

V5-1010_RL-TCPnet V7.X实验_多个TCP客户端连接(RTX5)

实验目的:

  1. 学习RTX5 + RL-TCPnet的多个TCP客户端制作。

实验内容:

  1. 强烈推荐将网线接到路由器或者交换机上面测试,因为已经使能了DHCP,可以自动获取IP地址。客户端的例子相比服务器的例子稍麻烦些,因为客户端的例子需要用户知道电脑端IP和端口号。并根据实际情况设置IP和端口号的宏定义,这个配置在文件app_tcpnet_lib.c开头,测试的时候板子要连接这个IP和端口(下面是默认配置,一定要根据实际情况重新配置,如果不会配置,看本例程对应的教程即可): #define IP1            192 #define IP2            168 #define IP3            1 #define IP4            2                 #define PORT_NUM       1001
  2. 本例程可以创建三个TCP Client,而且使能了局域网域名NetBIOS,用户只需在电脑端ping armfly就可以获得板子的IP地址,三个TCP Client的端口号分别是1024,1025和1026。用户可以在电脑端用网络调试软件创建TCP Server跟这三个客户端建立连接。执行下面5--8步的操作时,优先将电脑端的TCP Server建立起来!!
  3. 摇杆OK键按下,创建三个TCP客户端,端口号分别是1024,1025和1026。
  4. 按键K1按下,TCP客户端1发送4096字节数据给服务器。
  5. 按键K2按下,TCP客户端2发送4096字节数据给服务器。
  6. 按键K3按下,TCP客户端3发送4096字节数据给服务器。

实验操作:

详见本章节13.8小节。

系统配置说明(Net_Config.c):

详见本章节13.3小节。

TCP配置说明(Net_Config_TCP.h):

详见本章节13.4小节。

以太网配置说明(Net_Config_ETH_0.h):

详见本章节13.5小节。

网络调试说明(Net_Debug.c):

详见本章节13.6小节。

RTX5配置:

RTX5配置向导详情如下:

  System Configuration

系统配置

  •   Global Dynamic Memory size

全局动态内存大小,单位字节。

当前配置为20480字节。

  •   Kernel Tick Frequency

内核滴答时钟频率。

当前配置为1KHz

  •   Round-Robin Thread switching

使能时间片调度,并把时间片设置为5个,即5ms。

  •   OS_ISR_FIFO_QUEUE

中断服务程序里面调用RTX5的API,需要用到这个FIFO队列,当前FIFO大小设置为16个。

  •   OS_ISR_FIFO_QUEUE

中断服务程序里面调用RTX

  Thread Configuration

任务配置。

  •   Default Thread Stack size

默认的任务栈大小,单位字节。

  •   Idle Thread Stack size

空闲任务栈大小,单位字节。

  •   Idle Thread Stack size

空闲任务栈大小,单位字节。

  •   Stack overrun checking

使能栈溢出检测。

  •   Stack usage watermark

栈使用率。

  •   Privileged mode

使能特权模式。

RTX5任务调试信息:

RL-TCPnet协议栈调试信息:

程序设计:

任务分配:

AppTaskUserIF任务   : 按键消息处理。

AppTaskLED任务     : LED闪烁。

AppTaskMsgPro任务 : TCPnet应用任务,TCP客户端1。

AppTaskClient1任务  : TCP客户端2。

AppTaskClient2任务  : TCP客户端3。

AppTaskEthCheck    : 网线插拔状态检测。

AppTaskStart任务    : 启动任务,也是最高优先级任务,这里用作BSP驱动包处理。

netCore_Thread任务  : TCPnet内核任务。

netEth0_Thread任务  : TCPnet以太网接口任务。

osRtxTimerThread任务: 定时器任务,TCPnet时间基准。

系统栈大小分配:

RTX5初始化

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: main
*    功能说明: 标准c程序入口。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int main (void) 
{    
    /* HAL库,MPU,Cache,时钟等系统初始化 */
    System_Init();

    /* 内核开启前关闭HAL的时间基准 */
    HAL_SuspendTick();
    
    /* 内核初始化 */
    osKernelInitialize();                                  

    /* 创建启动任务 */
    ThreadIdStart = osThreadNew(AppTaskStart, NULL, &ThreadStart_Attr);  

    /* 开启多任务 */
    osKernelStart();
    
    while(1);
}

硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: System_Init
*    功能说明: 系统初始化,主要是MPU,Cache和系统时钟配置
*    形    参:无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void System_Init(void)
{
    /* 
       STM32F407 HAL 库初始化,此时系统用的还是F407自带的16MHz,HSI时钟:
       - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
       - 设置NVIV优先级分组为4。
     */
    HAL_Init();

    /* 
       配置系统时钟到168MHz
       - 切换使用HSE。
       - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
    */
    SystemClock_Config();

    /* 
       Event Recorder:
       - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
       - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V5开发板用户手册第8章
    */    
#if Enable_EventRecorder == 1  
    /* 初始化EventRecorder并开启 */
    EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    EventRecorderStart();
#endif
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: bsp_Init
*    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
    bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
    bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
    bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
    bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    
}

RTX任务创建:

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskCreate
*    功能说明: 创建应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate (void)
{
    ThreadIdTaskEthCheck = osThreadNew(AppTaskEthCheck, NULL, &ThreadEthCheck_Attr);      
    ThreadIdTaskLED = osThreadNew(AppTaskLED, NULL, &ThreadLED_Attr);  
    ThreadIdTaskUserIF = osThreadNew(AppTaskUserIF, NULL, &ThreadUserIF_Attr);  
}

几个RTX任务的实现:

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskUserIF
*    功能说明: 按键消息处理        
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal (数值越小优先级越低,这个跟uCOS相反)
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskUserIF(void *argument)
{
    uint8_t ucKeyCode;

    while(1)
    {
        ucKeyCode = bsp_GetKey();
        
        if (ucKeyCode != KEY_NONE)
        {
            switch (ucKeyCode)
            {
                /* K1键按下,直接发送事件标志给任务AppTaskTCPMain,设置bit0 */
                case KEY_DOWN_K1:
                    printf("K1键按下,直接发送事件标志给任务ThreadIdTaskMsgPro,bit0被设置\r\n");
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskMsgPro, KEY1_BIT0);                    
                    break;    

                /* K2键按下,直接发送事件标志给任务AppTaskClient1,设置bit0 */
                case KEY_DOWN_K2:
                    printf("K2键按下,直接发送事件标志给任务AppTaskClient1,bit0被设置\r\n");
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskClient1, KEY1_BIT0);
                    break;
                
                /* K3键按下,直接发送事件标志给任务AppTaskClient2,设置bit0 */
                case KEY_DOWN_K3:
                    printf("K3键按下,直接发送事件标志给任务AppTaskClient2,bit0被设置\r\n");
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskClient2, KEY1_BIT0);
                    break;
                
                /* 摇杆OK键按下,直接发送事件标志给三个TCP任务,设置bit3 */
                case JOY_DOWN_OK:
                    printf("OK键按下,直接发送事件标志给三个TCP任务,bit3被设置\r\n");
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskMsgPro, KEY4_BIT3);
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskClient1, KEY4_BIT3);
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskClient2, KEY4_BIT3);
                    break;                
                
                /* 其他的键值不处理 */
                default:                     
                    break;
            }
        }
        
        osDelay(20);
    }
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskLED
*    功能说明: LED闪烁。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal1 
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskLED(void *argument)
{
    const uint16_t usFrequency = 200; /* 延迟周期 */
    uint32_t tick;

    /* 获取当前时间 */
    tick = osKernelGetTickCount(); 
    
    while(1)
    {
        bsp_LedToggle(2);
        /* 相对延迟 */
        tick += usFrequency;                          
        osDelayUntil(tick);
    }
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskMsgPro
*    功能说明: TCPnet应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal2  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskMsgPro(void *argument)
{
    while(1)
    {
        TCPnetTest();
    }    
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskClient1
*    功能说明: TCPnet应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal2  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskClient1(void *argument)
{
    while(1)
    {
        TCPnetClient1();
    }    
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskClient2
*    功能说明: TCPnet应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal2  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskClient2(void *argument)
{
    while(1)
    {
        TCPnetClient2();
    }    
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskEthCheck
*    功能说明: 检查网线插拔状态。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal3  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskEthCheck(void *argument)
{

    /* 初始化变量 */
    ThreadIdTaskMsgPro = NULL;
    ThreadIdTaskClient1 = NULL;
    ThreadIdTaskClient2 = NULL;
    g_ucEthLinkStatus = 0;
    
    /* 初始化网络 */
    netInitialize();
    
    while(1)
    {
        /* 网线插拔处理,方便移植,大家也可以根据需要发送任务事件标志做处理 */
        switch (g_ucEthLinkStatus)
        {
            /* 插拔临时状态,无需处理 */
            case 0:
            case 1:    
                break;    

            /* 网线插入,创应用任务 */
            case 2:
                if(ThreadIdTaskMsgPro == NULL)
                {    
                    printf_taskdbg("网线插入,创建应用任务\r\n");
                    ThreadIdTaskMsgPro = osThreadNew(AppTaskMsgPro, NULL, &ThreadMsgPro_Attr);
                    ThreadIdTaskClient1 = osThreadNew(AppTaskClient1, NULL, &ThreadTCPClient1_Attr);
                    ThreadIdTaskClient2 = osThreadNew(AppTaskClient2, NULL, &ThreadTCPClient2_Attr);
                }
                break;
            
            /* 网线拔掉,复位网络,删除应用任务 */
            case 3:
                printf_taskdbg("网线拔掉,复位网络,删除应用任务\r\n");

                /* 释放所有网络资源,含TCPnet内核任务和ETH接口任务 */    
                netUninitialize();
            
                printf_taskdbg("netUninitialize\r\n");

                /* 删除TCPnet应用任务 */
                osThreadTerminate(ThreadIdTaskMsgPro);
                osThreadTerminate(ThreadIdTaskClient1);
                osThreadTerminate(ThreadIdTaskClient2);

                ThreadIdTaskMsgPro = NULL;
                g_ucEthLinkStatus = 0;
            
                /* 重新初始化 */
                netInitialize();
            
                printf_taskdbg("netInitialize\r\n");

            /* 其他的键值不处理 */
            default:                     
                break;
        }
        
        osDelay(10);
    }    
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskStart
*    功能说明: 启动任务,这里用作BSP驱动包处理。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal4  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskStart(void *argument)
{
    const uint16_t usFrequency = 1; /* 延迟周期 */
    uint32_t tick;
    
    /* 初始化外设 */
    HAL_ResumeTick();
    bsp_Init();

    /* 创建任务 */
    AppTaskCreate();

    /* 获取当前时间 */
    tick = osKernelGetTickCount(); 
    
    while(1)
    {
        /* 需要周期性处理的程序,对应裸机工程调用的SysTick_ISR */
        bsp_ProPer1ms();
        
        /* 相对延迟 */
        tick += usFrequency;                          
        osDelayUntil(tick);
    }
}

RL-TCPnet功能测试

三个TCP客户端的创建是类似的,这里以TCP客户端1的创建为例进行说明,在文件app_tcpnet_lib.c里面实现。

/*
*********************************************************************************************************
*                              宏定义,远程服务器的IP和端口
*********************************************************************************************************
*/
/* 要访问的远程服务器IP和端口配置,也就是电脑端调试助手设置的IP和端口号 */
#define IP1            192
#define IP2            168
#define IP3            0
#define IP4            102

#define PORT_NUM         1001

/* 这个是本地端口 */
#define LocalPort_NUM    1024

/*
*********************************************************************************************************
*                                         变量
*********************************************************************************************************
*/
NET_ADDR4 addr = { NET_ADDR_IP4, PORT_NUM, IP1,IP2,IP3,IP4};
int32_t tcp_sock;


/* TCPnet API的返回值 */
static const char * ReVal_Table[]= 
{
    "netOK: Operation succeeded",
    "netBusy: Process is busy",
    "netError: Unspecified error",
    "netInvalidParameter: Invalid parameter specified",
    "netWrongState: Wrong state error",
    "netDriverError: Driver error",
    "netServerError: Server error",
    "netAuthenticationFailed: User authentication failed",
    "netDnsResolverError: DNS host resolver failed",
    "netFileError: File not found or file r/w error",
    "netTimeout: Operation timeout",
};

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: tcp_cb_client
*    功能说明: TCP Socket的回调函数
*    形    参: socket  句柄
*             event   事件类型
*             addr    NET_ADDR类型变量,记录IP地址,端口号。
*             buf     ptr指向的缓冲区记录着接收到的TCP数据。
*             len     记录接收到的数据个数。
*    返 回 值: 
*********************************************************************************************************
*/
uint32_t tcp_cb_client (int32_t socket, netTCP_Event event,
                        const NET_ADDR *addr, const uint8_t *buf, uint32_t len) 
{
    switch (event) 
    {
        /*
            远程客户端连接消息
            1、数组ptr存储远程设备的IP地址,par中存储端口号。
            2、返回数值1允许连接,返回数值0禁止连接。
        */
        case netTCP_EventConnect:
            return (1);

        /* Socket远程连接已经建立 */
        case netTCP_EventEstablished:
            printf_debug("Socket is connected to remote peer\r\n");
            break;

        /* 连接断开 */
        case netTCP_EventClosed:
            printf_debug("Connection has been closed\r\n");
            break;

        /* 连接终止 */
        case netTCP_EventAborted:
            break;

        /* 发送的数据收到远程设备应答 */
        case netTCP_EventACK:
            break;

        /* 接收到TCP数据帧,ptr指向数据地址,par记录数据长度,单位字节 */
        case netTCP_EventData:
            printf_debug("Data length = %d\r\n", len);
            printf ("%.*s\r\n",len, buf);
            break;
    }
    return (0);
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: TCPnetTest
*    功能说明: TCPnet应用
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/    
void TCPnetTest(void)
{
    int32_t iCount;
    uint8_t *sendbuf;
    uint32_t maxlen;
    netStatus res;
    const uint16_t usMaxBlockTime = 2; /* 延迟周期 */
    uint32_t EvtFlag;

    tcp_sock = netTCP_GetSocket (tcp_cb_client);
    
    if (tcp_sock > 0) 
    {
        /* 使能TCP_TYPE_KEEP_ALIVE,会一直保持连接 */
        netTCP_SetOption (tcp_sock, netTCP_OptionKeepAlive, 1);        
    }

    while (1) 
    {
        
        EvtFlag = osThreadFlagsWait(0x0000000FU, osFlagsWaitAny, usMaxBlockTime);
        
        /* 按键消息的处理 */
        switch (EvtFlag)
        {
            /* 接收到K1键按下,给远程TCP客户端发送4096字节数据 */
            case KEY1_BIT0:              
                iCount = 4096;
                if(netTCP_GetState(tcp_sock) == netTCP_StateESTABLISHED)
                {
                    do
                    {
                        if(netTCP_SendReady(tcp_sock) == true )
                        {
                            maxlen  = netTCP_GetMaxSegmentSize (tcp_sock);

                            iCount -= maxlen;
                            
                            if(iCount < 0)
                            {
                                /* 这么计算没问题的 */
                                maxlen = iCount + maxlen;
                            }
                            
                            sendbuf = netTCP_GetBuffer (maxlen);
                            sendbuf[0] = '1';
                            sendbuf[1] = '2';
                            sendbuf[2] = '3';
                            sendbuf[3] = '4';
                            sendbuf[4] = '5';
                            sendbuf[5] = '6';
                            sendbuf[6] = '7';
                            sendbuf[7] = '8';
                            
                            /* 必须使用申请的内存空间 */
                            netTCP_Send (tcp_sock, sendbuf, maxlen);
                        }
                        
                    }while(iCount > 0);
                }
                break;
            
            /* 接收到摇杆OK键按下,连接远程服务器 */
            case KEY4_BIT3:              
                if (tcp_sock > 0) 
                {
                    if(netTCP_GetState(tcp_sock) != netTCP_StateESTABLISHED)
                    {
                        res = netTCP_Connect (tcp_sock, (NET_ADDR *)&addr, LocalPort_NUM);
                        printf_debug("%s\r\n", ReVal_Table[res]);
                    }
                }
                break;
                
             /* 其他的键值不处理 */
            default:                     
                break;
        }
    }
}

13.10          实验例程说明(FreeRTOS)

配套例子:

V5-1011_RL-TCPnet V7.X实验_多个TCP客户端连接(FreeRTOS)

实验目的:

  1. 学习FreeROS + RL-TCPnet的多个TCP客户端制作。

实验内容:

  1. 强烈推荐将网线接到路由器或者交换机上面测试,因为已经使能了DHCP,可以自动获取IP地址。客户端的例子相比服务器的例子稍麻烦些,因为客户端的例子需要用户知道电脑端IP和端口号。并根据实际情况设置IP和端口号的宏定义,这个配置在文件app_tcpnet_lib.c开头,测试的时候板子要连接这个IP和端口(下面是默认配置,一定要根据实际情况重新配置,如果不会配置,看本例程对应的教程即可): #define IP1            192 #define IP2            168 #define IP3            1 #define IP4            2                  #define PORT_NUM       1001
  2. 本例程可以创建三个TCP Client,而且使能了局域网域名NetBIOS,用户只需在电脑端ping armfly就可以获得板子的IP地址,三个TCP Client的端口号分别是1024,1025和1026。用户可以在电脑端用网络调试软件创建TCP Server跟这三个客户端建立连接。执行下面5--8步的操作时,优先将电脑端的TCP Server建立起来!!
  3. 摇杆OK键按下,创建三个TCP客户端,端口号分别是1024,1025和1026。
  4. 按键K1按下,TCP客户端1发送4096字节数据给服务器。
  5. 按键K2按下,TCP客户端2发送4096字节数据给服务器。
  6. 按键K3按下,TCP客户端3发送4096字节数据给服务器。

实验操作:

详见本章节13.8小节。

系统配置说明(Net_Config.c):

详见本章节13.3小节。

TCP配置说明(Net_Config_TCP.h):

详见本章节13.4小节。

以太网配置说明(Net_Config_ETH_0.h):

详见本章节13.5小节。

网络调试说明(Net_Debug.c):

详见本章节13.6小节。

FreeRTOS配置:

FreeRTOS配置向导详情如下:

  •   Minimal stack size

最小任务栈大小,主要是空闲任务,单位字(4个字节)。

当前设置的是512字节。

  •   Total heap size

FreeRTOS总的堆大小,单位字节。

当前设置的30960字节。

  •   Kernel tick frequency

FreeRTOS的系统时钟节拍。

当前设置的是1KHz。

  •   Timer task stack depth

定时器任务栈大小,单位字(4字节)。

当前设置的2048字节。

  •   Timer task priority

定时器任务优先级。

当前设置的48。

  •   Timer queue length

定时器消息队列大小。

  •   Use time slicing

使能时间片调度,这个选项非常重要,RL-TCPnet V7.X用于FreeRTOS版要用到。

FreeRTOS任务调试信息:

RL-TCPnet协议栈调试信息:

程序设计:

任务分配:

AppTaskUserIF任务   : 按键消息处理。

AppTaskLED任务     : LED闪烁。

AppTaskMsgPro任务 : TCPnet应用任务,TCP客户端1。

AppTaskClient1任务  : TCP客户端2。

AppTaskClient2任务  : TCP客户端3。

AppTaskEthCheck    : 网线插拔状态检测。

AppTaskStart任务    : 启动任务,也是最高优先级任务,这里用作BSP驱动包处理。

netCore_Thread任务  : TCPnet内核任务。

netEth0_Thread任务  : TCPnet以太网接口任务。

osRtxTimerThread任务: 定时器任务,TCPnet时间基准。

系统栈大小分配:

FreeRTOS初始化

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: main
*    功能说明: 标准c程序入口。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int main (void) 
{    
    /* HAL库,MPU,Cache,时钟等系统初始化 */
    System_Init();

    /* 内核开启前关闭HAL的时间基准 */
    HAL_SuspendTick();
    
    /* 内核初始化 */
    osKernelInitialize();                                  

    /* 创建启动任务 */
    ThreadIdStart = osThreadNew(AppTaskStart, NULL, &ThreadStart_Attr);  

    /* 开启多任务 */
    osKernelStart();
    
    while(1);
}

硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: System_Init
*    功能说明: 系统初始化,主要是MPU,Cache和系统时钟配置
*    形    参:无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void System_Init(void)
{
    /* 
       STM32F407 HAL 库初始化,此时系统用的还是F407自带的16MHz,HSI时钟:
       - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
       - 设置NVIV优先级分组为4。
     */
    HAL_Init();

    /* 
       配置系统时钟到168MHz
       - 切换使用HSE。
       - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
    */
    SystemClock_Config();

    /* 
       Event Recorder:
       - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
       - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V5开发板用户手册第8章
    */    
#if Enable_EventRecorder == 1  
    /* 初始化EventRecorder并开启 */
    EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    EventRecorderStart();
#endif
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: bsp_Init
*    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
    bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
    bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
    bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
    bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    
}

FreeRTOS任务创建:

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskCreate
*    功能说明: 创建应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate (void)
{
    ThreadIdTaskEthCheck = osThreadNew(AppTaskEthCheck, NULL, &ThreadEthCheck_Attr);      
    ThreadIdTaskLED = osThreadNew(AppTaskLED, NULL, &ThreadLED_Attr);  
    ThreadIdTaskUserIF = osThreadNew(AppTaskUserIF, NULL, &ThreadUserIF_Attr);  
}

几个FreeRTOS任务的实现:

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskUserIF
*    功能说明: 按键消息处理        
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal (数值越小优先级越低,这个跟uCOS相反)
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskUserIF(void *argument)
{
    uint8_t ucKeyCode;

    while(1)
    {
        ucKeyCode = bsp_GetKey();
        
        if (ucKeyCode != KEY_NONE)
        {
            switch (ucKeyCode)
            {
                /* K1键按下,直接发送事件标志给任务AppTaskTCPMain,设置bit0 */
                case KEY_DOWN_K1:
                    printf("K1键按下,直接发送事件标志给任务ThreadIdTaskMsgPro,bit0被设置\r\n");
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskMsgPro, KEY1_BIT0);                    
                    break;    

                /* K2键按下,直接发送事件标志给任务AppTaskClient1,设置bit0 */
                case KEY_DOWN_K2:
                    printf("K2键按下,直接发送事件标志给任务AppTaskClient1,bit0被设置\r\n");
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskClient1, KEY1_BIT0);
                    break;
                
                /* K3键按下,直接发送事件标志给任务AppTaskClient2,设置bit0 */
                case KEY_DOWN_K3:
                    printf("K3键按下,直接发送事件标志给任务AppTaskClient2,bit0被设置\r\n");
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskClient2, KEY1_BIT0);
                    break;
                
                /* 摇杆OK键按下,直接发送事件标志给三个TCP任务,设置bit3 */
                case JOY_DOWN_OK:
                    printf("OK键按下,直接发送事件标志给三个TCP任务,bit3被设置\r\n");
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskMsgPro, KEY4_BIT3);
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskClient1, KEY4_BIT3);
                    osThreadFlagsSet(ThreadIdTaskClient2, KEY4_BIT3);
                    break;                
                
                /* 其他的键值不处理 */
                default:                     
                    break;
            }
        }
        
        osDelay(20);
    }
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskLED
*    功能说明: LED闪烁。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal1 
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskLED(void *argument)
{
    const uint16_t usFrequency = 200; /* 延迟周期 */
    uint32_t tick;

    /* 获取当前时间 */
    tick = osKernelGetTickCount(); 
    
    while(1)
    {
        bsp_LedToggle(2);
        /* 相对延迟 */
        tick += usFrequency;                          
        osDelayUntil(tick);
    }
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskMsgPro
*    功能说明: TCPnet应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal2  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskMsgPro(void *argument)
{
    while(1)
    {
        TCPnetTest();
    }    
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskClient1
*    功能说明: TCPnet应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal2  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskClient1(void *argument)
{
    while(1)
    {
        TCPnetClient1();
    }    
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskClient2
*    功能说明: TCPnet应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal2  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskClient2(void *argument)
{
    while(1)
    {
        TCPnetClient2();
    }    
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskEthCheck
*    功能说明: 检查网线插拔状态。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal3  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskEthCheck(void *argument)
{

    /* 初始化变量 */
    ThreadIdTaskMsgPro = NULL;
    ThreadIdTaskClient1 = NULL;
    ThreadIdTaskClient2 = NULL;
    g_ucEthLinkStatus = 0;
    
    /* 初始化网络 */
    netInitialize();
    
    while(1)
    {
        /* 网线插拔处理,方便移植,大家也可以根据需要发送任务事件标志做处理 */
        switch (g_ucEthLinkStatus)
        {
            /* 插拔临时状态,无需处理 */
            case 0:
            case 1:    
                break;    

            /* 网线插入,创应用任务 */
            case 2:
                if(ThreadIdTaskMsgPro == NULL)
                {    
                    printf_taskdbg("网线插入,创建应用任务\r\n");
                    ThreadIdTaskMsgPro = osThreadNew(AppTaskMsgPro, NULL, &ThreadMsgPro_Attr);
                    ThreadIdTaskClient1 = osThreadNew(AppTaskClient1, NULL, &ThreadTCPClient1_Attr);
                    ThreadIdTaskClient2 = osThreadNew(AppTaskClient2, NULL, &ThreadTCPClient2_Attr);
                }
                break;
            
            /* 网线拔掉,复位网络,删除应用任务 */
            case 3:
                printf_taskdbg("网线拔掉,复位网络,删除应用任务\r\n");

                /* 释放所有网络资源,含TCPnet内核任务和ETH接口任务 */    
                netUninitialize();
            
                printf_taskdbg("netUninitialize\r\n");

                /* 删除TCPnet应用任务 */
                osThreadTerminate(ThreadIdTaskMsgPro);
                osThreadTerminate(ThreadIdTaskClient1);
                osThreadTerminate(ThreadIdTaskClient2);

                ThreadIdTaskMsgPro = NULL;
                g_ucEthLinkStatus = 0;
            
                /* 重新初始化 */
                netInitialize();
            
                printf_taskdbg("netInitialize\r\n");

            /* 其他的键值不处理 */
            default:                     
                break;
        }
        
        osDelay(10);
    }    
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskStart
*    功能说明: 启动任务,这里用作BSP驱动包处理。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal4  
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskStart(void *argument)
{
    const uint16_t usFrequency = 1; /* 延迟周期 */
    uint32_t tick;
    
    /* 初始化外设 */
    HAL_ResumeTick();
    bsp_Init();

    /* 创建任务 */
    AppTaskCreate();

    /* 获取当前时间 */
    tick = osKernelGetTickCount(); 
    
    while(1)
    {
        /* 需要周期性处理的程序,对应裸机工程调用的SysTick_ISR */
        bsp_ProPer1ms();
        
        /* 相对延迟 */
        tick += usFrequency;                          
        osDelayUntil(tick);
    }
}

RL-TCPnet功能测试

三个TCP客户端的创建是类似的,这里以TCP客户端1的创建为例进行说明,在文件app_tcpnet_lib.c里面实现。

/*
*********************************************************************************************************
*                              宏定义,远程服务器的IP和端口
*********************************************************************************************************
*/
/* 要访问的远程服务器IP和端口配置,也就是电脑端调试助手设置的IP和端口号 */
#define IP1            192
#define IP2            168
#define IP3            1
#define IP4            2

#define PORT_NUM         1001

/* 这个是本地端口 */
#define LocalPort_NUM    1024

/*
*********************************************************************************************************
*                                         变量
*********************************************************************************************************
*/
NET_ADDR4 addr = { NET_ADDR_IP4, PORT_NUM, IP1,IP2,IP3,IP4};
int32_t tcp_sock;


/* TCPnet API的返回值 */
static const char * ReVal_Table[]= 
{
    "netOK: Operation succeeded",
    "netBusy: Process is busy",
    "netError: Unspecified error",
    "netInvalidParameter: Invalid parameter specified",
    "netWrongState: Wrong state error",
    "netDriverError: Driver error",
    "netServerError: Server error",
    "netAuthenticationFailed: User authentication failed",
    "netDnsResolverError: DNS host resolver failed",
    "netFileError: File not found or file r/w error",
    "netTimeout: Operation timeout",
};

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: tcp_cb_client
*    功能说明: TCP Socket的回调函数
*    形    参: socket  句柄
*             event   事件类型
*             addr    NET_ADDR类型变量,记录IP地址,端口号。
*             buf     ptr指向的缓冲区记录着接收到的TCP数据。
*             len     记录接收到的数据个数。
*    返 回 值: 
*********************************************************************************************************
*/
uint32_t tcp_cb_client (int32_t socket, netTCP_Event event,
                        const NET_ADDR *addr, const uint8_t *buf, uint32_t len) 
{
    switch (event) 
    {
        /*
            远程客户端连接消息
            1、数组ptr存储远程设备的IP地址,par中存储端口号。
            2、返回数值1允许连接,返回数值0禁止连接。
        */
        case netTCP_EventConnect:
            return (1);

        /* Socket远程连接已经建立 */
        case netTCP_EventEstablished:
            printf_debug("Socket is connected to remote peer\r\n");
            break;

        /* 连接断开 */
        case netTCP_EventClosed:
            printf_debug("Connection has been closed\r\n");
            break;

        /* 连接终止 */
        case netTCP_EventAborted:
            break;

        /* 发送的数据收到远程设备应答 */
        case netTCP_EventACK:
            break;

        /* 接收到TCP数据帧,ptr指向数据地址,par记录数据长度,单位字节 */
        case netTCP_EventData:
            printf_debug("Data length = %d\r\n", len);
            printf ("%.*s\r\n",len, buf);
            break;
    }
    return (0);
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: TCPnetTest
*    功能说明: TCPnet应用
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/    
void TCPnetTest(void)
{
    int32_t iCount;
    uint8_t *sendbuf;
    uint32_t maxlen;
    netStatus res;
    const uint16_t usMaxBlockTime = 2; /* 延迟周期 */
    uint32_t EvtFlag;

    tcp_sock = netTCP_GetSocket (tcp_cb_client);
    
    if (tcp_sock > 0) 
    {
        /* 使能TCP_TYPE_KEEP_ALIVE,会一直保持连接 */
        netTCP_SetOption (tcp_sock, netTCP_OptionKeepAlive, 1);        
    }

    while (1) 
    {
        
        EvtFlag = osThreadFlagsWait(0x0000000FU, osFlagsWaitAny, usMaxBlockTime);
        
        /* 按键消息的处理 */
        switch (EvtFlag)
        {
            /* 接收到K1键按下,给远程TCP客户端发送4096字节数据 */
            case KEY1_BIT0:              
                iCount = 4096;
                if(netTCP_GetState(tcp_sock) == netTCP_StateESTABLISHED)
                {
                    do
                    {
                        if(netTCP_SendReady(tcp_sock) == true )
                        {
                            maxlen  = netTCP_GetMaxSegmentSize (tcp_sock);

                            iCount -= maxlen;
                            
                            if(iCount < 0)
                            {
                                /* 这么计算没问题的 */
                                maxlen = iCount + maxlen;
                            }
                            
                            sendbuf = netTCP_GetBuffer (maxlen);
                            sendbuf[0] = '1';
                            sendbuf[1] = '2';
                            sendbuf[2] = '3';
                            sendbuf[3] = '4';
                            sendbuf[4] = '5';
                            sendbuf[5] = '6';
                            sendbuf[6] = '7';
                            sendbuf[7] = '8';
                            
                            /* 必须使用申请的内存空间 */
                            netTCP_Send (tcp_sock, sendbuf, maxlen);
                        }
                        
                    }while(iCount > 0);
                }
                break;
            
            /* 接收到摇杆OK键按下,连接远程服务器 */
            case KEY4_BIT3:              
                if (tcp_sock > 0) 
                {
                    if(netTCP_GetState(tcp_sock) != netTCP_StateESTABLISHED)
                    {
                        res = netTCP_Connect (tcp_sock, (NET_ADDR *)&addr, LocalPort_NUM);
                        printf_debug("%s\r\n", ReVal_Table[res]);
                    }
                }
                break;
                
             /* 其他的键值不处理 */
            default:                     
                break;
        }
    }
}

13.11          总结

本章节就为大家讲解这么多,希望大家多做测试,再多创建几个客户端进行测试。

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原始发表:2020-10-10 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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目录
  • 13.1 初学者重要提示
  • 13.2 创建多个TCP客户端连接服务器
  • 13.3 系统配置说明(Net_Config.c)
  • 13.4 TCP配置说明(Net_Config_TCP.h)
  • 13.5 以太网配置说明(Net_Config_ETH_0.h)
  • 13.6 网络调试说明(Net_Debug.c)
  • 13.7 TCP客户端的实现方法
    • 13.7.1 创建三个TCP客户端
      • 13.7.2 TCP数据发送
        • 13.7.3 TCP数据接收
        • 13.8 网络调试助手和板子的调试操作步骤
          • 13.8.1 获取板子IP地址
            • 13.8.2 获取电脑的IP地址
              • 13.8.3 在程序中配置要访问的远程IP地址和端口
                • 13.8.4 网络调试助手创建TCP服务器
                  • 13.8.5 TCP客户端发送数据
                    • 13.8.6 TCP客户端接收数据
                    • 13.9 实验例程说明(RTX5)
                    • 13.10          实验例程说明(FreeRTOS)
                    • 13.11          总结
                    相关产品与服务
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