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UDP 簡介

??UDP 是 User Datagram Protocol 的簡稱，中文名是用戶數據報協議，是 OSI（Open SystemInterconnection，開放式系統互聯）參考模型中一種無連接的傳輸層協議，提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務，IETF RFC 768 是 UDP 的正式規范。UDP 在 IP 報文的協議號是17。
??UDP 協議與 TCP 協議一樣用于處理數據包，在 OSI 模型中，兩者都位于傳輸層，處于IP 協議的上一層。UDP 有不提供數據包分組、組裝和不能對數據包進行排序的缺點，也就是說，當報文發送之后，是無法得知其是否安全完整到達的。UDP 用來支持那些需要在計算機之間傳輸數據的網絡應用。包括網絡視頻會議系統在內的眾多的客戶/服務器模式的網絡應用都需要使用 UDP 協議。UDP 協議從問世至今已經被使用了很多年，雖然其最初的光彩已經被一些類似協議所掩蓋，但即使在今天 UDP 仍然不失為一項非常實用和可行的網絡傳輸層協議。
??許多應用只支持 UDP，如：多媒體數據流，不產生任何額外的數據，即使知道有破壞的包也不進行重發。當強調傳輸性能而不是傳輸的完整性時，如：音頻和多媒體應用，UDP是最好的選擇。在數據傳輸時間很短，以至于此前的連接過程成為整個流量主體的情況下，UDP 也是一個好的選擇。
??UDP 是 OSI 參考模型中一種無連接的傳輸層協議，它主要用于不要求分組順序到達的傳輸中，分組傳輸順序的檢查與排序由應用層完成，提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務。UDP 協議基本上是 IP 協議與上層協議的接口。UDP 協議適用端口分別運行在同一臺設備上的多個應用程序。
??UDP 提供了無連接通信，且不對傳送數據包進行可靠性保證，適合于一次傳輸少量數據，UDP 傳輸的可靠性由應用層負責。常用的 UDP 端口號有：53（DNS）、69（TFTP）、161（SNMP），使用 UDP 協議包括：TFTP、SNMP、NFS、DNS、BOOTP。
??UDP 報文沒有可靠性保證、順序保證和流量控制字段等，可靠性較差。但是正因為 UDP協議的控制選項較少，在數據傳輸過程中延遲小、數據傳輸效率高，適合對可靠性要求不高的應用程序，或者可以保障可靠性的應用程序，如 DNS、TFTP、SNMP 等。

代碼展示

from machine import Pin                 #導入Pin模塊
import time, os, socket, network        #導入time, os, socket, network模塊def network_connect(connect=True):LAN_LED=Pin(53, Pin.OUT)            #初始化聯網指示燈if connect:LAN_LED.value(1)                #LED燈點亮else:for i in range(3):LAN_LED.value(1)time.sleep_ms(300)LAN_LED.value(0)time.sleep_ms(300)
# 執行以太網連接函數
def network_use_lan(is_lan=True):if is_lan:lan = network.LAN()if lan.active():print('network information:', lan.ifconfig())# 串口打印信息lan.ifconfig(('192.168.0.4', '255.255.255.0', '192.168.0.1', '8.8.8.8'))# 設定IP和DNSlan.ifconfig("dhcp")    #設置DHCP模式print(lan.config("mac"))#查看網口mac地址print(lan.ifconfig())   #查看網口 ip，掩碼，網關，dns配置network_connect(True)   #連接成功，點亮LEDip = lan.ifconfig()[0]else:network_connect(False)      #連接失敗，LED閃爍三次ip = '0.0.0.0'raise RuntimeError("LAN 未激活")else:print("WIFI 請等待更新")ip = '0.0.0.0'network_connect(False)          #連接失敗，LED閃爍三次return ipdef main():ip=network_use_lan(True)                                # 獲取 IP 地址if not ip=='0.0.0.0':network_use_lan(True)                               # 配置網絡接口ai = socket.getaddrinfo('192.168.0.1', 8080)        # 獲取服務器地址和端口號print("Address infos:", ai)addr = ai[0][-1]print("Connect address:", addr)s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)# 創建 UDP 套接字for i in range(10):message = "GINGKO K230 UDP client send test {0} \r\n".format(i+1)print("Sending:", message)bytes_sent = s.sendto(message.encode(), addr)   # 發送字符串print("Bytes sent:", bytes_sent)time.sleep(0.2)s.close()# 關閉套接字print("Client ended.")main()

代碼解讀

導入必要庫

 import socket   # 庫負責創建網絡通信的套接字  import network  # 庫用于配置網絡接口，比如啟用 LAN 或 WLAN。  import time     # 庫提供延時操作，通常用于控制數據發送頻率或超時處理。  

配置網絡接口
??這個函數根據是否選擇無線網絡（WLAN）或有線網絡（LAN）來配置網絡接口，具體步驟如下：
????LAN 模式：激活 LAN 接口，并使用 DHCP 模式獲取 IP 地址。

# 執行以太網連接函數  
def network_use_lan(is_lan=True):  if is_lan:  lan = network.LAN()  if lan.active():  # 串口打印信息  print('network information:', lan.ifconfig())  lan.ifconfig(('192.168.0.4', '255.255.255.0', '192.168.0.1', '8.8.8.8'))# 設定IP和DNS  lan.ifconfig("dhcp")# 設置DHCP模式  print(lan.config("mac"))# 查看網口mac地址  print(lan.ifconfig())# 查看網口 ip，掩碼，網關，dns配置  network_connect(True)# 連接成功，點亮LED  ip = lan.ifconfig()[0]  else:  network_connect(False)# 連接失敗，LED閃爍三次  ip = '0.0.0.0'  raise RuntimeError("LAN 未激活")  else:  print("WIFI 請等待更新")  ip = '0.0.0.0'  network_connect(False)# 連接失敗，LED閃爍三次  return ip  

創建 UDP 套接字
??這里通過 socket.getaddrinfo 獲取服務器的 IP 和端口信息，并提取出地址和端口號，然后創建 UDP 套接字。

 # 獲取服務器的 IP 和端口號    ai = socket.getaddrinfo('192.168.0.1', 8080)  print("Address infos:", ai)    addr = ai[0][-1]  # 提取 IP 和端口號  print("Connecting to address:", addr)  # 創建 UDP 套接字  s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  

發送數據
??在循環中，程序生成測試消息，并將其通過 sendto 函數發送到指定的服務器地址。消息在發送之前需要轉換成字節串。發送成功后，打印已發送的字節數，并設置一個小的延時。

 # 發送測試消息  for i in range(10):  message = "GINGKO K230 UDP client send test {0} \r\n".format(i+1)  print("Sending:", message)  # 發送字符串  bytes_sent = s.sendto(message.encode(), addr)  print("Bytes sent:", bytes_sent)  time.sleep(0.2)  

關閉套接字

 # 關閉套接字  s.close()  print("Client ended.")# 在數據發送完成后，關閉套接字以釋放資源。

效果展示

配置好后，我們通過Win+R輸入cmd。在命令符里輸入ipconfig，查看我們PC與K230連接的網線IP。

這個IP就是我們PC的IP。如果PC的IP或者端口號如果更改，請在代碼中也對應更改。

我們將K230的IP配置到與PC同一子網下。

最后我們將PC端的防火墻關閉，開啟防火墻可能會傳輸信息失敗。

準備好上述工作后，我們就可以打開我們的網絡助手，選擇UDP，選擇本地主機IP和端口號，點擊打開。隨后我們運行K230代碼，連接成功后，將會通過網絡發送十條數據。