【STM32F407】第8章 ThreadX NetXDUO之TCP服务器
【STM32F407】第8章 ThreadX NetXDUO之TCP服务器
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第8章 ThreadX NetXDUO之TCP服务器
本章节为大家讲解NetXDUO的TCP服务器实现，学习本章节前，务必要优先学习第7章TCP传输控制协议基础知识。有了这些基础知识之后，再搞本章节会有事半功倍的效果。
8.1 初学者重要提示
8.2 TCP服务器API函数
8.3 TCP服务器的实现方法
8.4 网络调试助手和板子的调试操作步骤
8.5 实验例程说明
8.6 总结
8.1 初学者重要提示
1、 学习本章节前，务必保证已经学习了第7章的基础知识。
2、 本章要掌握的函数稍多，可以先学会基本的使用，然后再深入了解这些函数使用时的注意事项，争取达到熟练使用。
3、 socket和监听的关系：
- 创建的一个socket只能创建一个监听。
- 创建的一个socket不能够监听多个 。
- 创建多个socket可以创建多个监听。
- 创建多个socket可以仅创建一个监听。
8.2 TCP服务器API函数
下面一张图说明ThreadX NetXDUO TCP Socket的各种API玩法：
8.2.1 函数nx_system_initialize
函数原型：
VOID nx_system_initialize(VOID);
函数描述：
NetXDUO初始化，所有其它功能调用之前必须优先调用此函数。
8.2.2 函数nx_packet_pool_create
函数原型：
UINT nx_packet_pool_create(
NX_PACKET_POOL *pool_ptr,
CHAR *name,
ULONG payload_size,
VOID *memory_ptr,
ULONG memory_size); 函数描述：
此函数用于数据包内存池创建
函数参数：
1、 第1个参数是内存池控制块的地址。
2、 第2个参数是内存池名字。
3、 第3个参数是内存池中每个数据包的字节数。 此值必须至少为 40 个字节，并且还必须可以被 4 整除。
4、 第4个参数是内存池中数据地址，此地址必须ULONG对齐。
5、 第5个参数是内存池大小。
6、 返回值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 创建内存池成功。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) 第1个参数地址无效。
- NX_SIZE_ERROR：(0x09) 第5个参数内存池大小无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
使用举例：
/* 创建内存池 */
status = nx_packet_pool_create(&pool_0, /* 内存池控制块 */
"NetX Main Packet Pool",/* 内存池名 */
1536, /* 内存池每个数据包大小，单位字节此值必须至少为 40 个字节，并且还必须可以被 4 整除 */
(ULONG*)(((int)packet_pool_area + 15) & ~15) ,/* 内存池地址，此地址必须ULONG对齐 */
NX_PACKET_POOL_SIZE); /* 内存池大小 */ 8.2.3 函数nx_ip_create
函数原型：
UINT nx_ip_create(
NX_IP *ip_ptr,
CHAR *name, ULONG ip_address,
ULONG network_mask,
NX_PACKET_POOL *default_pool,
VOID (*ip_network_driver)(NX_IP_DRIVER *),
VOID *memory_ptr,
ULONG memory_size,
UINT priority); 函数描述：
此函数使用用户提供的 IP 地址，数据包内存内存池和网络驱动程序创建 IP 实例。注意，直到 IP任务执行之后，才会调用网络驱动。
函数参数：
1、 第1个参数是创建IP实例的控制块指针。
2、 第2个参数是IP实例的名字。
3、 第3个参数是IP地址。
4、 第4个参数是子网掩码
5、 第5个参数是内存池地址。
6、 第6个参数是网卡驱动地址。
7、 第7个参数是IP任务栈地址
8、 第8个参数是IP任务栈大小，单位字节。
9、 第9个参数是IP任务优先级。
10、 返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 创建 IP 实例成功。
- NX_NOT_IMPLEMENTED：(0x4A) 未正确配置 NetX Duo 库。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP控制块地址、网络驱动函数指针、内存池地址或任务栈地址无效。
- NX_SIZE_ERROR：(0x09) 提供的任务栈大小太小。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_IP_ADDRESS_ERROR：(0x21) 提供的 IP 地址无效。
- NX_OPTION_ERROR：(0x21) 提供的 IP 任务优先级无效。
使用举例：
/* 例化IP */
status = nx_ip_create(&ip_0, /* IP实例控制块 */
"NetX IP Instance 0", /* IP实例名 */
IP_ADDRESS(IP_ADDR0, IP_ADDR1, IP_ADDR2, IP_ADDR3), /* IP地址 */
0xFFFFFF00UL, /* 子网掩码 */
&pool_0, /* 内存池 */
nx_driver_stm32h7xx, /* 网卡驱动 */
(UCHAR*)AppTaskNetXStk, /* IP任务栈地址 */
sizeof(AppTaskNetXStk), /* IP任务栈大小，单位字节 */
APP_CFG_TASK_NETX_PRIO); /* IP任务优先级 */8.2.4 函数nx_arp_enable
函数原型：
UINT nx_arp_enable(
NX_IP *ip_ptr,
VOID *arp_cache_memory,
ULONG arp_cache_size); 函数描述：
此函数用于使能ARP地址解析。
函数参数：
1、 ip_ptr：IP实例地址。
2、 arp_cache_memory：ARP缓存地址。
3、 arp_cache_size：每个 ARP 条目均为 52 个字节，因此，ARP 条目总数是52字节整数倍。
4、 返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 启用 ARP 成功。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP实例地址或ARP缓存地址无效。
- NX_SIZE_ERROR：(0x09) 用户提供的 ARP 缓存内存太小。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_ALREADY_ENABLED：(0x15) 此组件已启用。
使用举例：
int32_t tcp_sock;
tcp_sock = netTCP_GetSocket (tcp_cb_server);
if (tcp_sock > 0)
{
res = netTCP_Listen (tcp_sock, PORT_NUM);
}
if(netTCP_SendReady(tcp_sock) == true )
{
}8.2.5 函数nx_ip_fragment_enable
函数原型：
UINT nx_ip_fragment_enable(NX_IP *ip_ptr);
函数描述：
此函数用于启用 IPv4 和 IPv6 数据包分段和重组功能。创建 IP 任务时，此服务会自动禁用。
函数参数：
1、 第1个参数是IP实例地址。
2、 返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 启用 IP 分段成功。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP 实例地址无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) IP 分段功能未编译到 NetX Duo 中。
使用举例：
/* 使能fragment */
status = nx_ip_fragment_enable(&ip_0);8.2.6 函数nx_tcp_enable
函数原型：
UINT nx_tcp_enable(NX_IP *ip_ptr);
函数描述：
此函数用于使能TCP组件。
函数参数：
1、 第1个参数是IP实例地址。
2、 返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 启用 TCP 成功。
- NX_ALREADY_ENABLED：(0x15) TCP 已启用。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP 实例地址无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
使用举例：
/* 使能TCP */
status = nx_tcp_enable(&ip_0);8.2.7 函数nx_tcp_socket_create
函数原型：
UINT nx_tcp_socket_create(
NX_IP *ip_ptr,
NX_TCP_SOCKET *socket_ptr,
CHAR *name,
ULONG type_of_service,
ULONG fragment,
UINT time_to_live,
ULONG window_size,
VOID (*urgent_data_callback)(NX_TCP_SOCKET *socket_ptr),
VOID (*disconnect_callback)(NX_TCP_SOCKET *socket_ptr));函数描述：
此函数用于创建TCP Socket。
函数参数：
1、 第1个参数是IP实例地址。
2、 第2个参数是TCP控制块地址。
3、 第3个参数是任务控制块名字。
4、 第4个参数是服务类型，支持的参数如下：
- NX_IP_NORMAL (0x00000000)
- NX_IP_MIN_DELAY (0x00100000)
- NX_IP_MAX_DATA (0x00080000)
- NX_IP_MAX_RELIABLE (0x00040000)
- NX_IP_MIN_COST (0x00020000)
5、 第5个参数指定是否允许进行 IP 分段。 如果指定 NX_FRAGMENT_OKAY (0x0)，则允许进行 IP 分段。 如果指定 NX_DONT_FRAGMENT (0x4000)，则会禁止进行 IP 分段。
6、 第6个参数是指定一个 8 位的值，用于定义此数据包在被丢弃之前可通过的路由器数目。 默认值由 NX_IP_TIME_TO_LIVE 指定。
7、 第7个参数定义TCP Socket接收队列中允许的最大字节数。
8、 第8个参数用于在接收流中检测到紧急数据时调用的回调函数。如果此值为 NX_NULL，则会忽略紧急数据。
9、 第9个参数是TCP Socket另一端发出断开连接时调用的回调函数。如果此值为 NX_NULL，则会禁用断开连接回调函数。
10、 返回值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 创建 TCP Socket成功。
- NX_OPTION_ERROR：(0x0A) 服务类型、分段、窗口大小或生存时间选项无效。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP 实例或TCP Socket指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
注意事项：
- 应用程序回调（第9个参数）是在IP任务里面调用的。
使用举例：
/* 创建TCP Socket */
ret = nx_tcp_socket_create(&ip_0, /* IP实例控制块 */
&TCPSocket, /* TCP控制块 */
"TCP Server Socket", /* TCP Socket名 */
NX_IP_NORMAL, /* IP服务类型 */
NX_FRAGMENT_OKAY, /* 使能IP分段 */
NX_IP_TIME_TO_LIVE, /*用于定义此数据包在被丢弃之前可通过的路由器数目 */
4320, /* TCP Socket接收队列中允许的最大字节数 */
NX_NULL, /* 用于在接收流中检测到紧急数据时调用的回调函数 */
NX_NULL); /* TCP Socket另一端发出断开连接时调用的回调函数 */8.2.8 函数nx_tcp_server_socket_listen
函数原型：
UINT nx_tcp_server_socket_listen(
NX_IP *ip_ptr, UINT port,
NX_TCP_SOCKET *socket_ptr,
UINT listen_queue_size,
VOID (*listen_callback)(NX_TCP_SOCKET *socket_ptr, UINT port));函数描述：
此函数用于监听指定 TCP 端口上的客户端连接请求。 接收到客户端连接请求时，提供的服务器Socket就会与指定的端口绑定，并调用所提供的监听回调函数。
如果应用程序希望在同一端口上处理其他客户端连接，则必须使用可用的Socket（处于关闭状态的Socket）调用 nx_tcp_server_socket_relisten来建立下一个连接。 在调用重新监听之前，其他客户端连接会进行排队。 超过最大队列深度时，就会丢弃最早的连接请求，以此将新连接请求排入队列。 最大队列深度由此函数指定。
函数参数：
1、 第1个参数是IP实例地址。
2、 第2个参数是要监听的端口号，范围0 – 0xFFFF。
3、 第3个参数是Socket地址。
4、 第4个参数是可以监听的连接数。
5、 第5个参数是监听回调函数，如果设置为NULL，则不使用监听回调。
6、 返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 启用 TCP 端口监听成功。
- NX_MAX_LISTEN：(0x33) 没有更多的监听请求供使用，nx_api.h 中定义的常量NX_MAX_LISTEN_REQUESTS 定义了监听请求数上限。
- NX_NOT_CLOSED：(0x35) 提供的Socket未处于关闭状态。
- NX_ALREADY_BOUND：(0x22) 提供的Socket已与某个端口绑定。
- NX_DUPLICATE_LISTEN：(0x34) 此端口已有Socket请求。
- NX_INVALID_PORT：(0x46) 指定了无效的端口。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP实例地址 或Socket地址无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
注意事项：
- 监听回调是在IP任务里面调用的。
使用举例：
/*
* 监听新的链接。
* 创建回调TCP_listen_callback表示监听到新连接。
*/
ret = nx_tcp_server_socket_listen(&ip_0, /* IP实例控制块 */
DEFAULT_PORT, /* 默认端口 */
&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
MAX_TCP_CLIENTS, /* 可以监听的连接数 */
NULL); /* 监听回调函数 */8.2.9 函数nx_tcp_server_socket_relisten
函数原型：
UINT nx_tcp_server_socket_relisten(
NX_IP *ip_ptr,
UINT port,
NX_TCP_SOCKET *socket_ptr);函数描述：
前面监听的端口上接收到连接之后，可以调用次函数。此函数的主要目的是提供新的Socket用于下一个客户端连接。如果已有排队中的连接请求，则调用此函数期间就会立即处理该连接。
函数参数：
1、 第1个参数是IP实例地址。
2、 第2个参数是监听的端口号，范围0 – 0xFFFF。
3、 第3个参数是用于下一客户端连接的Socket。
4、 返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 重新监听TCP 端口成功。
- NX_NOT_CLOSED：(0x35) 提供的Socket未处于关闭状态。
- NX_ALREADY_BOUND：(0x22) 提供的Socket已与某个端口绑定。
- NX_INVALID_RELISTEN：(0x47) 此端口已有一个有效的Socket或者指定的端口监听请求。
- NX_CONNECTION_PENDING：(0x48) 与 NX_SUCCESS 相同，只不过存在已排队的连接请求，并且已在调用期间处理该请求。
- NX_INVALID_PORT：(0x46) 指定了无效的端口。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP 实例地址或监听回调无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
注意事项：
- 函数nx_tcp_server_socket_listen设置的监听回调，此函数也会调用。
使用举例：
/* 重新监听 */
nx_tcp_server_socket_relisten(&ip_0,
DEFAULT_PORT,
&TCPSocket);8.2.10 函数nx_tcp_server_socket_accept
函数原型：
UINT nx_tcp_server_socket_accept(
NX_TCP_SOCKET *socket_ptr,
ULONG wait_option); 函数描述：
此函数用于接收TCP客户端连接请求。在用户调用了监听或者重新监听函数后，又或者监听回调函数之后，可以立即调用此函数。无法立即建立连接的时候，此函数会根据等待参数挂起。
函数参数：
1、 第1个参数是TCP Socket控制块地址。
2、 第2个参数是等待选项，支持的参数如下：
- NX_NO_WAIT (0x00000000)。
- NX_WAIT_FOREVER (0xFFFFFFFF)。
- 以时钟周期为单位的超时值（0x00000001 到 0xFFFFFFFE）。
3、 返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 接受 TCP Socket（被动连接）成功。
- NX_NOT_LISTEN_STATE：(0x36) 提供的TCP Socket未处于监听状态。
- NX_IN_PROGRESS：(0x37) 未指定等待，连接尝试正在进行中。
- NX_WAIT_ABORTED：(0x1A) 已通过调用 tx_thread_wait_abort 中止挂起。
- NX_PTR_ERROR：(0x07)Socket指针错误。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
注意事项：
- 不再需要该连接之后，应用程序必须调用 nx_tcp_server_socket_unaccept，以删除Socket与服务器端口的绑定。
- 应用程序回调是在 IP任务中调用的。
使用举例：
/* 启动TCP通信前，接收新连接 */
ret = nx_tcp_server_socket_accept(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
TX_WAIT_FOREVER); /* 等待连接 */
if (ret)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}8.2.11 函数nx_tcp_server_socket_unaccept
函数原型：
UINT nx_tcp_server_socket_unaccept(NX_TCP_SOCKET *socket_ptr);
函数描述：
此服务用于删除Socket与服务器端口的绑定。在断开连接之后，或者没有成功的接收连接时，应用程序必须调用此函数。
函数参数：
1、 第1个参数是TCP Socket指针。
2、 返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 取消接受服务器套接字成功。
- NX_NOT_LISTEN_STATE：(0x36) 服务器套接字处于不正确的状态，可能未断开连接。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) Socket指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
使用举例：
/* 解除Socket和服务器端口的绑定 */
nx_tcp_server_socket_unaccept(&TCPSocket);8.2.12 函数nx_tcp_socket_info_get
函数原型：
UINT nx_tcp_socket_info_get(
NX_TCP_SOCKET *socket_ptr,
ULONG *tcp_packets_sent,
ULONG *tcp_bytes_sent,
ULONG *tcp_packets_received,
ULONG *tcp_bytes_received,
ULONG *tcp_retransmit_packets,
ULONG *tcp_packets_queued,
ULONG *tcp_checksum_errors,
ULONG *tcp_socket_state,
ULONG *tcp_transmit_queue_depth,
ULONG *tcp_transmit_window,
ULONG *tcp_receive_window);函数描述：
用于获取TCP Socket相关信息。
函数参数：
1、 第1个参数是TCP Socket指针。
2、 第2个参数是发送的TCP数据包总数目。
3、 第3个参数是发送的TCP总字节数。
4、 第4个参数是接收的TCP数据包总数目。
5、 第5个参数是接收的TCP总字节数。
6、 第6个参数是重新传输的TCP数据包总数目。
7、 第7个参数是Socket上TCP排队的TCP数据包总数。
8、 第8个参数是Socket上有校验和错误的TCP数据包总数。
9、 第9个参数是Socket当前状态。
10、 第10个参数是仍在排队等待ACK的发送数据包总数。
11、 第11个参数是当前发送窗口大小。
12、 第12个参数是当前接收窗口大小。
13、 返回值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 检索 TCP Socket信息成功。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) Socket指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
使用举例：
/* 获取socket状态 */
nx_tcp_socket_info_get(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
NULL, /* 发送的TCP数据包总数目 */
NULL, /* 发送的TCP总字节数 */
NULL, /* 接收TCP数据包总数目 */
NULL, /* 接收的TCP总字节数 */
NULL, /* 重新传输的TCP数据包总数目 */
NULL, /* Socket上TCP排队的TCP数据包总数 */
NULL, /* Socket上有校验和错误的TCP数据包总数 */
&socket_state, /* Socket当前状态 */
NULL, /* 仍在排队等待ACK的发送数据包总数 */
NULL, /* 当前发送窗口大小 */
NULL); /* 当前接收窗口大小 */8.2.13 函数nx_tcp_socket_receive
函数原型：
UINT nx_tcp_socket_receive(
NX_TCP_SOCKET *socket_ptr,
NX_PACKET **packet_ptr,
ULONG wait_option);函数描述：
此函数用于从指定的Socket接收TCP数据，如果指定的Socket上没有已经排队的数据，则调用方会根据提供的等待选项参数挂起。
函数参数：
1、 第1个参数是TCP Socket指针
2、 第2个参数是TCP数据包指针。
3、 第3个参数是Socket队列上没有数据时的处理：
- NX_NO_WAIT (0x00000000)。
- NX_WAIT_FOREVER (0xFFFFFFFF)。
- 以时钟周期为单位的超时值（0x00000001 到 0xFFFFFFFE）。
4、 返回值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 接收Socket数据成功。
- NX_NOT_BOUND：(0x24) Socket未绑定。
- NX_NO_PACKET：(0x01) 未收到任何数据。
- NX_WAIT_ABORTED：(0x1A) 通过调用 tx_thread_wait_abort 中止挂起。
- NX_NOT_CONNECTED：(0x38) 该Socket不再处于已连接状态。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) Socket指针或返回数据包指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
注意事项：
- 如果返回了 NX_SUCCESS，则应用程序负责：不再需要收到数据包时将其释放。
使用举例：
/* 接收TCP客户端发的TCP数据包 */
ret = nx_tcp_socket_receive(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
&data_packet, /* 接收到的数据包 */
NX_WAIT_FOREVER); /* 永久等待 */8.2.14 函数nx_tcp_socket_send
函数原型：
UINT nx_tcp_socket_send(
NX_TCP_SOCKET *socket_ptr,
NX_PACKET *packet_ptr,
ULONG wait_option);函数描述：
此函数用于TCP Socket数据发送。 如果接收方最近一次建议的窗口大小低于此请求，则此函数可以根据指定的等待参数挂起。此函数可保证不会将大于 MSS 的数据包数据发送到 IP 层。
函数参数：
1、 第1个参数是TCP Socket句柄。
2、 第2个参数是TCP数据包指针。
3、 第3个参数是发送的数据包大于接收方窗口大小时的参数处理，支持如下参数：
- NX_NO_WAIT (0x00000000)
- NX_WAIT_FOREVER (0xFFFFFFFF)
- 以时钟周期为单位的超时值（0x00000001 到 0xFFFFFFFE）
4、 返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00) Socket发送成功。
- NX_NOT_BOUND：(0x24) Socket未与任何端口绑定。
- NX_NO_INTERFACE_ADDRESS：(0x50) 找不到合适的传出接口。
- NX_NOT_CONNECTED：(0x38) 套接字不再处于已连接状态。
- NX_WINDOW_OVERFLOW：(0x39) 请求大于接收方所播发的窗口大小（以字节为单位）。
- NX_WAIT_ABORTED：(0x1A) 已通过调用 tx_thread_wait_abort 中止所请求的挂起。
- NX_INVALID_PACKET：(0x12) 数据包未分配。
- NX_TX_QUEUE_DEPTH：(0x49) 已达到最大传输队列深度。
- NX_OVERFLOW：(0x03) 数据包追加指针无效。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) 套接字指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
- NX_UNDERFLOW：(0x02) 数据包前置指针无效。
注意事项：
- 除非返回了错误，否则应用程序不应在调用此函数后释放该数据包。这样做会导致不可预知的结果，因为网络驱动程序还会在传输后尝试释放该数据包。
使用举例：
/* 立即将接收到的数据发送回去 */
ret = nx_tcp_socket_send(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
data_packet, /* 数据包 */
NX_WAIT_FOREVER); /* 永久等待 */8.2.15 函数nx_packet_data_retrieve
函数原型：
UINT nx_packet_data_retrieve(
NX_PACKET *packet_ptr,
VOID *buffer_start,
ULONG *bytes_copied);函数描述：
此函数用于将提供的数据包中的数据复制到提供的缓冲区。复制的实际字节数由形参bytes_copied 所指向的存储单元返回。
注意，此函数不会更改该数据包的内部状态。检索的数据仍存在于该数据包中。
函数参数：
1、 第1个参数是指向源数据包的指针
2、 第2个参数是目的数据包的地址。
3、 第3个参数是最终复制的字节数存储地址。
4、 返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00)复制数据包数据成功。
- NX_INVALID_PACKET：(0x12) 数据包无效。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) 形参地址无效。
注意事项：
目标缓冲区的大小必须足以容纳该数据包的内容。否则内存会损坏，导致不可预知的结果。
使用举例：
/* 获取客户端发来的数据 */
nx_packet_data_retrieve(data_packet, /* 接收到的数据包 */
data_buffer, /* 解析出数据 */
&bytes_read); /* 数据大小 */8.2.16 函数nx_packet_release
函数原型：
UINT nx_packet_release(NX_PACKET *packet_ptr);
函数描述：
此函数用于释放数据包，包括链接到指定数据包的任何其他数据包。如果有其他任务在等待这个数据包，则该任务会获得该数据包并继续执行。
函数参数：
1、第1个参数是数据包地址。
2、返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 释放数据包成功。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) 数据包指针无效。
- NX_UNDERFLOW：(0x02) 预置指针小于有效负载开始位置。
- NX_OVERFLOW：(0x03) 追加指针大于有效负载结束位置。
注意事项：
应用程序必须防止多次释放同一数据包，否则会导致不可预知的结果。
8.2.17 函数nx_tcp_socket_disconnect
函数原型：
UINT nx_tcp_socket_disconnect(
NX_TCP_SOCKET *socket_ptr,
ULONG wait_option);函数描述：
此函数用于断开已建立的客户端或服务器Socket。在服务器Socket断开连接后应该有一个取消接受请求，而断开连接的客户端Socket会处于准备好接受其他连接请求的状态。 如果断开连接过程无法立即完成，则该函数会根据提供的等待选项挂起。
函数参数：
1、第1个参数是TCP Socket地址。
2、第2个参数等待断开连接时，支持的参数：
- NX_NO_WAIT (0x00000000)。
- NX_WAIT_FOREVER (0xFFFFFFFF)。
- 以时钟周期为单位的超时值（0x00000001 到 0xFFFFFFFE）。
3、返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 断开Socket连接成功。
- NX_NOT_CONNECTED：(0x38) 指定的Socket未连接。
- NX_IN_PROGRESS：(0x37) 断开连接正在进行。
- NX_WAIT_ABORTED：(0x1A) 已通过调用 tx_thread_wait_abort 中止挂起请求。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) Socket指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
使用举例：
/* 断开连接 */
nx_tcp_socket_disconnect(&TCPSocket,
NX_WAIT_FOREVER);8.3 TCP服务器的实现方法
8.3.1 NetXDUO初始化
创建TCP服务器前，要初始化NetX，创建内存池，例化IP：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NetXTest
* 功能说明: TCPnet应用
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void NetXTest(void)
{
UINT status;
UINT ret;
ULONG socket_state;
UINT old_priority;
NX_PACKET *data_packet;
ULONG bytes_read;
ULONG peer_ip_address;
ULONG peer_port;
/* 初始化NetX */
nx_system_initialize();
/* 创建内存池 */
status = nx_packet_pool_create(&pool_0, /* 内存池控制块 */
"NetX Main Packet Pool",/* 内存池名 */
1536, /* 内存池每个数据包大小，单位字节此值必须至少为 40 个字节，并且还必须可以被 4 整除 */
(ULONG*)(((int)packet_pool_area + 15) & ~15) ,/* 内存池地址，此地址必须ULONG对齐 */
NX_PACKET_POOL_SIZE); /* 内存池大小 */
/* 检测创建是否失败 */
if (status) error_counter++;
/* 例化IP */
status = nx_ip_create(&ip_0, /* IP实例控制块 */
"NetX IP Instance 0", /* IP实例名 */
IP_ADDRESS(IP_ADDR0, IP_ADDR1, IP_ADDR2, IP_ADDR3), /* IP地址 */
0xFFFFFF00UL, /* 子网掩码 */
&pool_0, /* 内存池 */
nx_driver_stm32h7xx, /* 网卡驱动 */
(UCHAR*)AppTaskNetXStk, /* IP任务栈地址 */
sizeof(AppTaskNetXStk), /* IP任务栈大小，单位字节 */
APP_CFG_TASK_NETX_PRIO); /* IP任务优先级 */
/* 检测创建是否失败 */
if (status) error_counter++;
/* 使能ARP，并提供ARP缓存 */
status = nx_arp_enable(&ip_0, /* IP实例控制块 */
(void *)arp_space_area, /* ARP缓存地址 */
sizeof(arp_space_area)); /* 每个 ARP 条目均为 52 个字节，因此，ARP 条目总数是52字节整数倍 */
/* 使能fragment */
status = nx_ip_fragment_enable(&ip_0);
/* 检测使能成功 */
if (status) error_counter++;
/* 使能TCP */
status = nx_tcp_enable(&ip_0);
/* 检测使能成功 */
if (status) error_counter++;
/* 使能UDP */
status = nx_udp_enable(&ip_0);
/* 检测使能成功 */
if (status) error_counter++;
/* 使能ICMP */
status = nx_icmp_enable(&ip_0);
/* 检测使能成功 */
if (status) error_counter++;
/* NETX初始化完毕后，重新设置优先级 */
tx_thread_priority_change(netx_thread_ptr, APP_CFG_TASK_NETX_PRIO1, &old_priority);
tx_thread_priority_change(&AppTaskNetXProTCB, APP_CFG_TASK_NetXPro_PRIO1, &old_priority);
/* 省略 */
}程序末尾务优先级做了特别处理，创建的时候先设置为低优先级，检测到网线正常连接并初始了网络后将优先级设置到正常水平。
8.3.2 TCP服务器实现
下面是创建TCP服务器并创建监听
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NetXTest
* 功能说明: TCPnet应用
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void NetXTest(void)
{
/* 省略 */
/* 创建TCP Socket */
ret = nx_tcp_socket_create(&ip_0, /* IP实例控制块 */
&TCPSocket, /* TCP控制块 */
"TCP Server Socket", /* TCP Socket名 */
NX_IP_NORMAL, /* IP服务类型 */
NX_FRAGMENT_OKAY, /* 使能IP分段 */
NX_IP_TIME_TO_LIVE, /*用于定义此数据包在被丢弃之前可通过的路由器数目 */
4320, /* TCP Socket接收队列中允许的最大字节数 */
NX_NULL, /* 用于在接收流中检测到紧急数据时调用的回调函数 */
NX_NULL); /* TCP Socket另一端发出断开连接时调用的回调函数 */
if (ret)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
/*
* 监听新的链接。
* 创建回调TCP_listen_callback表示监听到新连接。
*/
ret = nx_tcp_server_socket_listen(&ip_0, /* IP实例控制块 */
DEFAULT_PORT, /* 默认端口 */
&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
MAX_TCP_CLIENTS, /* 可以监听的连接数 */
NULL); /* 监听回调函数 */
if (ret)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
/* 启动TCP通信前，接收新连接 */
ret = nx_tcp_server_socket_accept(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
TX_WAIT_FOREVER); /* 监听回调函数 */
if (ret)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
/* 省略 */
}8.3.3 TCP回环通信实现
回环的意思就是电脑端网络助手发送数据给板子后，板子再将数据返回。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: NetXTest
* 功能说明: TCPnet应用
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void NetXTest(void)
{
/* 省略 */
while(1)
{
TX_MEMSET(data_buffer, '\0', sizeof(data_buffer));
/* 获取socket状态 */
nx_tcp_socket_info_get(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
NULL, /* 发送的TCP数据包总数目 */
NULL, /* 发送的TCP总字节数 */
NULL, /* 接收TCP数据包总数目 */
NULL, /* 接收的TCP总字节数 */
NULL, /* 重新传输的TCP数据包总数目 */
NULL, /* Socket上TCP排队的TCP数据包总数 */
NULL, /* Socket上有校验和错误的TCP数据包总数 */
&socket_state, /* Socket当前状态 */
NULL, /* 仍在排队等待ACK的发送数据包总数 */
NULL, /* 当前发送窗口大小 */
NULL); /* 当前接收窗口大小 */
/* 如果连接还没有建立，继续接受新连接，成功的话开启接收数据 */
if(socket_state != NX_TCP_ESTABLISHED)
{
/* 启动TCP通信前，接收新连接 */
ret = nx_tcp_server_socket_accept(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
TX_WAIT_FOREVER); /* 等待连接 */
if (ret)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
}
if((socket_state == NX_TCP_ESTABLISHED)&&(ret == NX_SUCCESS))
{
/* 接收TCP客户端发的TCP数据包 */
ret = nx_tcp_socket_receive(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
&data_packet, /* 接收到的数据包 */
NX_WAIT_FOREVER); /* 永久等待 */
if (ret == NX_SUCCESS)
{
/* 获取客户端的IP地址和端口 */
nx_tcp_socket_peer_info_get(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
&peer_ip_address, /* 远程IP地址 */
&peer_port); /* 远程端口号 */
/* 获取客户端发来的数据 */
nx_packet_data_retrieve(data_packet, /* 接收到的数据包 */
data_buffer, /* 解析出数据 */
&bytes_read); /* 数据大小 */
/* 打印接收到数据 */
PRINT_DATA(peer_ip_address, (unsigned int)peer_port, data_buffer);
/* 立即将接收到的数据发送回去 */
ret = nx_tcp_socket_send(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */
data_packet, /* 数据包 */
NX_WAIT_FOREVER); /* 永久等待 */
}
else
{
/* 断开连接 */
nx_tcp_socket_disconnect(&TCPSocket,
NX_WAIT_FOREVER);
/* 解除Socket和服务器端口的绑定 */
nx_tcp_server_socket_unaccept(&TCPSocket);
/* 重新监听 */
nx_tcp_server_socket_relisten(&ip_0,
DEFAULT_PORT,
&TCPSocket);
}
}
}
/* 省略 */
}8.4 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，当然，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 。
8.4.1 测试使用的DM916X网口并注意跳线帽
测试时，网线要插到DM916X网口上：
8.4.2 RJ45网络变压器插座上绿灯和黄灯现象
各种网卡、交换机等网络设备都不一样，一般来讲：绿灯分为亮或不亮（代表网络速度），黄灯分为闪烁或不闪烁（代表是否有数据收发）。
绿灯：长亮代表100M； 不亮代表10M。
黄灯：长亮代表无数据收发； 闪烁代表有数据收发。
也有些千兆网卡的灯以颜色区分，不亮代表10M / 绿色代表100M / 黄色代表1000M。现在10M的网络基本看不到了，如果一个灯长亮，基本可以说明100M网络或更高，而另一个灯时而闪烁，那代表有数据收发，具体要看网络设备了。甚至有些低等网卡如TP-LINK，只有一个灯，亮代表连通，闪烁代表数据收发。
对于开发板上面的RJ45网络变压器插座上面的灯而言，绿灯代表数据收发，长亮的话表示无数据收发，闪烁代表有数据收发。黄灯代表网络速度，长亮代表100M，不亮代表10M。
8.4.3 第1步，设置板子IP地址
我们这里使用使用固定IP（或者说静态IP一个意思），设置也比较省事。我们这里以开发板和电脑直连的方式进行说明，即通过一根网线直接将开发板的网口和电脑端的网口连接起来即可。如果大家使用的是笔记本，强烈推荐测试期间将笔记本的WIFI网络禁止，各种代理软件和虚拟网卡也暂时关闭。等测试完毕了再逐一打开，查看是否有问题。
对于固定IP方式，也可以接到路由器或者交换机上面测试，特别注意板子设置的IP地址不要跟路由器或者交换机上其它设备的IP冲突了，测试阶段还是建议采用电脑直连方式，跑通了再跑其它方式。
在文件demo_dm9162_netx.h中设置IP地址，具体配置如下（大家更新自己的情况修改）：
/*
*********************************************************************************************************
* IP相关
*********************************************************************************************************
*/
#define DEFAULT_PORT 1001 /* TCP服务器监听端口号 */
#define IP_ADDR0 192
#define IP_ADDR1 168
#define IP_ADDR2 28
#define IP_ADDR3 245 8.4.4 第2步，设置电脑IP地址
一定要将电脑端的IP地址设置到跟开发板在一个IP段，即都是192.168.28.X。第2步中已经将开发板的IP设置为192.168.28.245，我们这里就将电脑的IP设置为192.168.28.221。我这里是WIN7 64bit系统。
（1）右击桌面上的“网络”图标，选择属性。
（2）弹出的界面中选项“本地连接”
（3）选择“属性(P)”
（4）双击“Internet协议版本4(TCP/Ipv4)”选项。
（5）配置IP地址、子网掩码和默认网关，DNS无需配置。
（6）点击了“确定”按钮后，退回到之前的界面，这里的“确定”按钮不要忘了点击：
8.4.5 第3步，测试ping是否成功
下载例程到开发板，然后ping 192.168.28.245，查看是否连接上。
（1）WIN+R组合键打开“运行”窗口，输入cmd。
（2）输入ping 192.168.28.245后，回车，也是可以的。
收发相同，没有数据丢失，说明ping命令也是成功的。
8.4.6 第3步，网络调试助手创建TCP客户端
- 打开调试助手，点击左上角创建连接：
- 弹出如下界面，类型选择TCP，目标IP设置为192.168.28.245端口号1001，最后点击创建：
- 创建后的界面效果如下：
- 点击连接，连接后的界面效果如下：
8.4.7 第5步，TCP服务器回环测试
板子和网络调试助手建立连接后就可以相互收发数据了。
发送和接收一致，说明移植是没问题的。
8.5 实验例程
配套例子：
V6-2402_ThreadX NetXDUO TCP Server
实验目的：
- 学习ThreadX NetXDUO TCP Server实现
实验内容：
- 共创建了如下几个任务，通过按下按键K1可以通过串口打印任务堆栈使用情况
======================================================
OS CPU Usage = 1.31%
=======================================================
任务优先级 任务栈大小 当前使用栈 最大栈使用 任务名
Prio StackSize CurStack MaxStack Taskname
2 4092 303 459 App Task Start
30 1020 303 303 App Task STAT
31 1020 87 71 App Task IDLE
5 4092 311 551 App Msp Pro
7 4092 303 719 App Task UserIF
6 4092 255 359 App NETX Pro
3 4092 415 535 NetX IP Instance 0
0 1020 191 235 System Timer Thread
串口软件可以使用SecureCRT或者H7-TOOL RTT查看打印信息。
App Task Start任务 ：启动任务，这里用作BSP驱动包处理。
App Task MspPro任务 ：消息处理。
App Task UserIF任务 ：按键消息处理。
App Task COM任务 ：这里用作LED闪烁。
System Timer Thread任务：系统定时器任务
操作说明：
1、由于程序使用了DWT时钟周期计数器，程序下载后，请将板子重新上电使用，防止DWT时钟周期计数器没有正常复位。
2、NetX网络协议栈操作：
(1) 默认IP地址192.168.28.245，在demo_dm9162_netx.c开头定义，用户可根据需要修改。
(2) 可以在电脑端用网络调试软件创建TCP Client连接此服务器端，端口号1001。
(3) 实现了一个简单的回环通信，用户使用上位机发送的数据通过板子返回到上位机。
串口打印信息方式（AC5，AC6和IAR）：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1
8.6 总结
本章节主要为大家讲解了TCP服务器的实现，大家也可以创建各种玩法加强认识。