ARM7單片機(jī)+RTL8019嵌入式TCP_IP協(xié)議棧使用分析

2013-09-06 10:01 來源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:和靜

一、 總則

本文件是嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的說明文件,嵌入式TCP/IP應(yīng)用開發(fā)人員可通過閱讀本文件,掌握在嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的基礎(chǔ)上開發(fā)服務(wù)器和客戶端應(yīng)用程序,如FTP服務(wù)器,WEB服務(wù)器,串口服務(wù)器等等。

二、 參考文件

1) TCP_IP詳解卷1,2,3

2) RFC 959 (rfc959) - File Transfer Protocol.htm

3) rfc1945- Hypertext Transfer Protocol -- HTTP/1.0

三、 技術(shù)說明

1) 用戶應(yīng)用協(xié)議棧則需要編寫以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)收發(fā)驅(qū)動,就可以使用協(xié)議棧提供的標(biāo)準(zhǔn)SOCKET API,完成服務(wù)器和客戶端應(yīng)用程序的開發(fā)。

2) 協(xié)議棧運(yùn)行于非操作系統(tǒng)的環(huán)境下,因此它的運(yùn)行速度與一般采用多任務(wù)操作系統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議,速度相對說來要快。

3) 協(xié)議棧完成的功能包括ARP,IP,ICMP(ping),TCP,UDP,暫不支持IGMP,RARP。

4) 協(xié)議棧采用C代碼編寫,可方便的移植于各種單片機(jī)平臺。

5) 協(xié)議棧在ARM7+RTL8019硬件環(huán)境下測試,并建立了FTP服務(wù)器和WEB服務(wù)器,性能穩(wěn)定。

6) 協(xié)議棧建立的FTP服務(wù)器和WEB服務(wù)器與Internet Explorer瀏覽器和ftp.exe相互兼容。

7) 協(xié)議棧每一個(gè)SOCKET上建了數(shù)據(jù)緩沖隊(duì)列(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)),用于接收SOCKET的并發(fā)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)多SOCKET的并發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)處理,可同時(shí)運(yùn)行FTP服務(wù)器和WEB服務(wù)器。

8) 協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)了ACK的延時(shí)答應(yīng)(200ms),支持TCP多包發(fā)送和接收,但未支持TCP數(shù)據(jù)報(bào)的失序處理,因此適合局域網(wǎng)內(nèi)使用。

四、 SOCKET API函數(shù)

1) 函數(shù)SOCKET * socket(u16 af,u16 type,u16 protocol)

本函數(shù)功能是從SOCKET pool中分配一個(gè)SOCKET插口,供應(yīng)用程序使用,其參數(shù)說明如下:

1. 參數(shù)af,type—無意義,保留為擴(kuò)充功能使用。

2. 參數(shù)protocol—為分配SOCKET的類型,包括TCP_PROTOCOL和UDP_PROTOCOL兩個(gè)類型。

3. 返回值:函數(shù)執(zhí)行成功,返回SOCKET*指針指向一個(gè)SOCKET,失敗返回NULL

2) 函數(shù)u16 bind(SOCKET * sock,struct sockaddr * address,u8 len)

本函數(shù)功能是將IP地址和端口綁定到一個(gè)SOCKET 指針* sock指向的SOCKET。

1. SOCKET * sock—指向被綁定的SOCKET。

2. struct sockaddr * address—指向IP地址和端口。

3. len—無意義,保留為擴(kuò)充功能使用。

4. 返回值:SUCC。

3) 函數(shù)u16 listen(SOCKET * sock, u16 QTY)

本函數(shù)功能是啟動被綁定了地址和端口的 SOCKET * sock,觸發(fā)其為監(jiān)聽狀態(tài)。本函數(shù)由服務(wù)器端應(yīng)用程序使用。

1. SOCKET * sock—指向被bind的SOCKET。

2. 返回值:SUCC。

4) 函數(shù)u16 connect(SOCKET * sock, struct sockaddr * sevaddr,u8 len)

本函數(shù)功能是用于建立一個(gè)連接,到服務(wù)器,服務(wù)器的地址和端口由參數(shù)sevaddr指定。該函數(shù)由客戶端使用。

1. SOCKET * sock—指向被連接的本地SOCKET。

2. struct sockaddr * sevaddr,-- 服務(wù)器的地址和端口.

3. u8 len—無意義,保留為擴(kuò)充功能使用。

4. 返回值:是SOCKET句柄。

5) 函數(shù)u16 accept(SOCKET * sock,struct sockaddr * address,u16 *iii)

本函數(shù)返回一個(gè)已連接的SOCKET句柄,供函數(shù)recv(),send()收發(fā)數(shù)據(jù)使用。

1. SOCKET * sock—指向一個(gè)被綁定地址和端口的SOCKET

2. struct sockaddr * address,u16 *iii--無意義,保留為擴(kuò)充功能使用。

3. 返回值:是SOCKET句柄。

6) 函數(shù)u16 recv(u16 handle,u8 * rec_buff,u16 len,u16 i)

指定句柄讀取數(shù)據(jù),由TCP使用

1. u16 handle--指定句柄

2. u8 * rec_buff—緩沖區(qū)首地址

3. u16 len—讀取數(shù)據(jù)的長度

4. u16 i--無意義,保留為擴(kuò)充功能使用。

5. 返回值:為已讀取的字節(jié)數(shù)

7) 函數(shù)u8 send(u16 handle,u8 *rec_buff,u16 len,u16 i)

向指定句柄發(fā)送數(shù)據(jù),由TCP使用

1. u16 handle--指定句柄

2. u8 * rec_buff—緩沖區(qū)首地址

3. u16 len—發(fā)送數(shù)據(jù)的長度

4. u16 i--無意義,保留為擴(kuò)充功能使用。

5. 返回值:是SUCC

8) void close(u16 handle)

發(fā)送FIN主動關(guān)閉一個(gè)SOCKET連接,handle為被關(guān)閉連接的句柄。

9) 函數(shù)u16 recvfrom(SOCKET *sock,u8 *rec_buff,u16 len,u8 i,struct sockaddr * address,u16 *addr_len)

從指定SOCKET *sock插口讀取數(shù)據(jù),由UDP使用,函數(shù)的參數(shù)具體情況如下:

1. SOCKET *sock --指向插口的指針

2. u8 * rec_buff—緩沖區(qū)首地址

3. u16 len—讀取數(shù)據(jù)的長度

4. u16 i--無意義,保留為擴(kuò)充功能使用。

5. 返回值:為已讀取的字節(jié)數(shù)

10) 函數(shù)u16 sendto(SOCKET *sock,u8 *rec_buff,u16 len,u8 i,struct sockaddr * address,u16 *addr_len)

向從指定SOCKET *sock插口發(fā)送數(shù)據(jù),由UDP使用,函數(shù)的參數(shù)具體情況如下:

1. SOCKET *sock,--指向插口的指針

2. u8 * rec_buff—緩沖區(qū)首地址

3. u16 len—發(fā)送數(shù)據(jù)的長度

4. u16 i--無意義,保留為擴(kuò)充功能使用

5. 返回值:為SUCC

五、 SOCKET API應(yīng)用舉例

1) 簡單WEB服務(wù)器--通過函數(shù)TCP_TEST()完成設(shè)置本地TCP服備器的IP地址,其過程如下:

1. 調(diào)用SOCKET API函數(shù)socket(0,0,TCP_PROTOCOL)分配一個(gè)SOCKET,

2. 調(diào)用SOCKET API函數(shù)將TCP server的IP地址與SOCKET綁定,調(diào)用函數(shù)bind()起動監(jiān)聽。

3. 函數(shù)TCP_TEST()通過函數(shù)accept()接收網(wǎng)頁獲取請求,調(diào)用函數(shù)recv()接收HTTP命令,根據(jù)命令調(diào)用函數(shù)send()發(fā)送http網(wǎng)頁。

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