W6100-EVB-PICO 做TCP Server進行回環測試（六）

前言

????????上一章我們用W6100-EVB-PICO開發板做TCP 客戶端連接服務器進行數據回環測試，那么本章將用開發板做TCP服務器來進行數據回環測試。

TCP是什么？什么是TCP Server？能干什么？

????????TCP (Transmission Control Protocol) 是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸協議，用于在計算機網絡上傳輸數據。TCP Server是指TCP網絡服務的服務器端連接，用于接收客戶端的連接請求并建立連接，實現網絡數據的交互。
????????TCP Server的主要作用是監聽客戶端的連接請求，并建立與管理連接，實現數據的可靠傳輸。通過TCPServer，多個客戶端可以同時與服務器建立連接，實現數據的多點傳輸。
????????在TCP Server中，服務器程序需要指定監聽的端口號，并使用TCP協議與客戶端建立連接。一旦有客戶端連接進來，服務器程序就會為每個客戶端建立一個單獨的連接，并通過數據流對象 (NetworkStream) 與客廣端進行數據交互。
????????因此，TCP Server可以幫助設備實現多點數據交互，是設備聯網通信的重要方式之一。在工業自動化、物聯網、智能家居等應用中，TCP Server被廣泛使用。

連接方式

使開發板和我們的電腦處于同一網段：

  • 開發板（設備）通過交叉線直連主機（PC）
  • ?開發板和主機都接在路由器LAN口

測試工具

  • 網絡調試工具（任意）
  • wireshark抓包工具

回環測試

1.相關代碼

如下所示，tcp服務端的回環測試函數需要我們傳入三個參數：socket端口號、收發數據的緩存和端口，與做tcp客戶端實現思路一樣（可參考上一章內容），即通過Switch狀態機輪詢socket狀態進行相應處理，不同的是在初始化socket端口后不再是連接服務器，而是開啟端口監聽。

因為W6100這款以太網芯片支持IPv6，因此在回環模式上有著不同選擇，相應地處理上也會根據模式分別進行處理，這里選擇IPv4模式進行回環測試。

int32_t loopback_tcps(uint8_t sn, uint8_t* buf, uint16_t port, uint8_t loopback_mode)
{int32_t ret;datasize_t sentsize=0;int8_t status,inter;uint8_t tmp = 0;datasize_t received_size;uint8_t arg_tmp8;uint8_t* mode_msg;uint8_t dip[16];uint16_t dport;if(loopback_mode == AS_IPV4){mode_msg = msg_v4;}else if(loopback_mode == AS_IPV6){mode_msg = msg_v6;}else{mode_msg = msg_dual;}#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_uint8_t dst_ip[16], ext_status;uint16_t dst_port;#endifgetsockopt(sn, SO_STATUS, &status);switch(status){case SOCK_ESTABLISHED :ctlsocket(sn,CS_GET_INTERRUPT,&inter);if(inter & Sn_IR_CON){#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_getsockopt(sn,SO_DESTIP,dst_ip);getsockopt(sn,SO_EXTSTATUS, &ext_status);if(ext_status & TCPSOCK_MODE){//IPv6printf("%d:Peer IP : %04X:%04X", sn, ((uint16_t)dst_ip[0] << 8) | ((uint16_t)dst_ip[1]),((uint16_t)dst_ip[2] << 8) | ((uint16_t)dst_ip[3]));printf(":%04X:%04X", ((uint16_t)dst_ip[4] << 8) | ((uint16_t)dst_ip[5]),((uint16_t)dst_ip[6] << 8) | ((uint16_t)dst_ip[7]));printf(":%04X:%04X", ((uint16_t)dst_ip[8] << 8) | ((uint16_t)dst_ip[9]),((uint16_t)dst_ip[10] << 8) | ((uint16_t)dst_ip[11]));printf(":%04X:%04X, ", ((uint16_t)dst_ip[12] << 8) | ((uint16_t)dst_ip[13]),((uint16_t)dst_ip[14] << 8) | ((uint16_t)dst_ip[15]));}else{//IPv4//getSn_DIPR(sn,dst_ip);printf("%d:Peer IP : %.3d.%.3d.%.3d.%.3d, ",sn, dst_ip[0], dst_ip[1], dst_ip[2], dst_ip[3]);}getsockopt(sn,SO_DESTPORT,&dst_port);printf("Peer Port : %d\r\n", dst_port);#endifarg_tmp8 = Sn_IR_CON;ctlsocket(sn,CS_CLR_INTERRUPT,&arg_tmp8);}getsockopt(sn,SO_RECVBUF,&received_size);if(received_size > 0){if(received_size > DATA_BUF_SIZE) received_size = DATA_BUF_SIZE;ret = recv(sn, buf, received_size);getsockopt(sn,SO_DESTIP,dip);getsockopt(sn,SO_DESTPORT,&dport);printf("from the client with ip [%d.%d.%d.%d] - port [%d].\n",dip[0],dip[1],dip[2],dip[3],dport);printf("recv: %s",buf);if(ret <= 0) return ret;      // check SOCKERR_BUSY & SOCKERR_XXX. For showing the occurrence of SOCKERR_BUSY.received_size = (uint16_t) ret;sentsize = 0;while(received_size != sentsize){ret = send(sn, buf+sentsize, received_size-sentsize);if(ret < 0){close(sn);return ret;}sentsize += ret; // Don't care SOCKERR_BUSY, because it is zero.}}break;case SOCK_CLOSE_WAIT :#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_printf("%d:CloseWait\r\n",sn);#endifgetsockopt(sn, SO_RECVBUF, &received_size);if(received_size > 0) // Don't need to check SOCKERR_BUSY because it doesn't not occur.{if(received_size > DATA_BUF_SIZE) received_size = DATA_BUF_SIZE;ret = recv(sn, buf, received_size);if(ret <= 0) return ret;      // check SOCKERR_BUSY & SOCKERR_XXX. For showing the occurrence of SOCKERR_BUSY.received_size = (uint16_t) ret;sentsize = 0;while(received_size != sentsize){ret = send(sn, buf+sentsize, received_size-sentsize);if(ret < 0){close(sn);return ret;}sentsize += ret; // Don't care SOCKERR_BUSY, because it is zero.}}if((ret = disconnect(sn)) != SOCK_OK) return ret;#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_printf("%d:Socket Closed\r\n", sn);#endifbreak;case SOCK_INIT :if( (ret = listen(sn)) != SOCK_OK) return ret;#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_printf("%d:Listen, TCP server loopback, port [%d] as %s\r\n", sn, port, mode_msg);#endifprintf("%d:Listen, TCP server loopback, port [%d] as %s\r\n", sn, port, mode_msg);break;case SOCK_CLOSED:#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_printf("%d:TCP server loopback start\r\n",sn);#endifswitch(loopback_mode){case AS_IPV4:tmp = socket(sn, Sn_MR_TCP4, port, SOCK_IO_NONBLOCK);break;case AS_IPV6:tmp = socket(sn, Sn_MR_TCP6, port, SOCK_IO_NONBLOCK);break;case AS_IPDUAL:tmp = socket(sn, Sn_MR_TCPD, port, SOCK_IO_NONBLOCK);break;default:break;}if(tmp != sn)    /* reinitialize the socket */{#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_printf("%d : Fail to create socket.\r\n",sn);#endifreturn SOCKERR_SOCKNUM;}#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_printf("%d:Socket opened[%d]\r\n",sn, getSn_SR(sn));sock_state[sn] = 1;#endifbreak;default:break;}return 1;
}

主函數就比較簡單，在此之前我們先聲明socket端口號和所用最大的緩存大小，不做分片處理默認為2KB；然后初始化網絡信息、目標IP地址和目標端口，最后在while循環里調用loopback_tcps并傳入相應參數即可。

注意：這里的本地端口選擇盡量避免使用特殊端口，這里使用8080；如下所示。

#define SOCKET_ID 0
#define ETHERNET_BUF_MAX_SIZE (1024 * 2)void network_init(void);wiz_NetInfo net_info = {.mac = {0x00, 0x08, 0xdc, 0x16, 0xed, 0x2e},.ip = {192, 168, 1, 10},.sn = {255, 255, 255, 0},.gw = {192, 168, 1, 1},.dns = {8, 8, 8, 8},.ipmode = NETINFO_STATIC_V4};
wiz_NetInfo get_info;
static uint8_t ethernet_buf[ETHERNET_BUF_MAX_SIZE] = {0,};
static uint16_t local_port = 8080;int main()                                                          
{   stdio_init_all();sleep_ms(2000);network_init();while(true){loopback_tcps(SOCKET_ID, ethernet_buf, local_port, AS_IPV4);sleep_ms(500);}}void network_init(void)
{uint8_t temp;wizchip_initialize();printf("W6100 tcp server example.\r\n");sleep_ms(2000);/* Determine the network lock register status */if(!ctlwizchip(SYS_NET_LOCK, &temp)){   printf("unlock.\n");NETUNLOCK();}wizchip_setnetinfo(&net_info);print_net_info(&get_info);sleep_ms(2000);   
}

2.測試現象

我們編譯燒錄后，打開串行監視器，可以看到我們開發板通過串口回顯的網絡配置信息，然后我們打開網絡調試工具，配置為TCP Client模式；遠程IP地址和遠程端口為我們開發板的本地IP和端口，然后點擊連接，并發送數據測試；可以看到串口打印的信息，我們電腦作為客戶端成功連接并收到開發板回傳的數據。

我們也可以在打開wireshark抓包工具，輸入命令<ip.addr == 192.168.1.10 and tcp>過濾數據包（IP地址改成自己電腦的IP或者開發板的IP地址即可）；我這里先關閉網絡調試助手，然后又打開，接著發送0~9十個阿拉伯數字，可以通過抓包工具十分清楚明了的看到具體交互過程，如下圖所示。

?相關鏈接：

本章相關例程鏈接https://gitee.com/wiznet-hk/example-of-w6100-evb-pico.gitwireshark抓包工具下載鏈接https://www.wireshark.org/download.html

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