前面移植了lwip之后只是简单地做了一个dhcp的程序，但是实际工作中经常要用来通讯，那今天就来讲一讲怎么用lwip来进行UDP通讯
要使用数据通信首先第一步得知道lwip是怎么样保存数据的，在使用netconn数据包进行通讯的时候，netbuf是主要的数据结构，该数据结构的构成如下
struct netbuf {
struct pbuf *p, *ptr;
ip_addr_t addr;
u16_t port;
#if LWIP_NETBUF_RECVINFO || LWIP_CHECKSUM_ON_COPY
#if LWIP_CHECKSUM_ON_COPY
u8_t flags;
#endif /* LWIP_CHECKSUM_ON_COPY */
u16_t toport_chksum;
#if LWIP_NETBUF_RECVINFO
ip_addr_t toaddr;
#endif /* LWIP_NETBUF_RECVINFO */
#endif /* LWIP_NETBUF_RECVINFO || LWIP_CHECKSUM_ON_COPY */
};
蛮长一串，但是不用全部弄明白只需要关注这几个
struct pbuf *p, *ptr; ip_addr_t addr; u16_t port;
首先，系统中有一个pbuf的链表，p指向pbuf的顶端，ptr指向当前正在使用的pbuf，netbuf_next()和 netbuf_first()操作 ptr 字段。 addr 和 port 字段用来记录数据发送方的 IP 地址和端口号，netbuf_fromaddr 和 netbuf_fromport 这两个宏定义用于返回 addr 和 port 这两个字段。netbuf和 pbuf 之间的关系如图
不管是 TCP 连接还是 UDP 连接， 接收到数据包后会将数据封装在一个 netbuf 中，然后将这个 netbuf 交给应用程序去处理。在数据发送时，根据不同的连接有不同的处理：对于 TCP 连
接，用户只需要提供待发送数据的起始地址和长度，内核会根据实际情况将数据封装在合适大小的数据包中，并放入发送队列中，对于 UDP 来说，用户需要自行将数据封装在 netbuf 结构
中，当发送函数被调用的时候内核直接将数据包中的数据发送出去
操作netbuf的api主要有下面几个
这只是数据结构，接下来是使用这些数据结构的api，主要是下面这些
这里面用到了一个新的数据结构，叫做netconn，也就是今天我们的核心，他的构成如下
/** A netconn descriptor */
struct netconn {
/** 连接类型 (TCP, UDP or RAW) */
enum netconn_type type;
/** 当前连接状态 */
enum netconn_state state;
/** 内核中与这个相关的控制块指针 */
union {
struct ip_pcb *ip;
struct tcp_pcb *tcp;
struct udp_pcb *udp;
struct raw_pcb *raw;
} pcb;
/** 这个链接最近的一个错误 */
err_t last_err;
/** 用于两个api上下文同步的信号量 */
sys_sem_t op_completed;
/**接收数据的消息邮箱 */
sys_mbox_t recvmbox;
#if LWIP_TCP
/** 用于TCP服务器，连接请求的缓冲队列 */
sys_mbox_t acceptmbox;
#endif /* LWIP_TCP */
/** socket描述符，用于socket类的api */
#if LWIP_SOCKET
int socket;
#endif /* LWIP_SOCKET */
#if LWIP_SO_SNDTIMEO
/** 发送数据的超时时间 */
s32_t send_timeout;
#endif /* LWIP_SO_RCVTIMEO */
#if LWIP_SO_RCVTIMEO
/** 接收数据的超时时间 */
int recv_timeout;
#endif /* LWIP_SO_RCVTIMEO */
#if LWIP_SO_RCVBUF
/** 接收消息队列的长度 */
int recv_bufsize;
/** 当前接收邮箱中已经缓存的数据长度 */
s16_t recv_avail;
#endif /* LWIP_SO_RCVBUF */
/** netconn内部的状态标识符 */
u8_t flags;
#if LWIP_TCP
/** 当调用 netconn_write 发送数据但缓存不足的时候，数据会暂时存放在 current_msg 中,等待下
一次数据发送， write_offset 记录下一次发送时的索引 */
size_t write_offset;
/** TCP: when data passed to netconn_write doesn‘t fit into the send buffer,
this temporarily stores the message.
Also used during connect and close. */
struct api_msg_msg *current_msg;
#endif /* LWIP_TCP */
/** //连接相关回调函数，实现 socket API 时使用 */
netconn_callback callback;
};
与这个api相关的还有一些枚举，这里就先不说了，基本上通过这些api就能够进行网络通讯，接下来看看怎样实现udp通讯
流程是这样的：创建一个udp链接--绑定一个udp端口--设定目的地的端口和ip，然后就能发送了，因为udp本身是无连接的，所以我们不需要等待udp连连接上在操作，具体的代码如下
//创建UDP线程
//返回值:0 UDP创建成功
// 其他 UDP创建失败
INT8U udp_demo_init(void)
{
INT8U res;
OS_CPU_SR cpu_sr;
OS_ENTER_CRITICAL(); //关中断
res = OSTaskCreate(udp_thread,(void*)0,(OS_STK*)&UDP_TASK_STK[UDP_STK_SIZE-1],UDP_PRIO); //创建UDP线程
OS_EXIT_CRITICAL(); //开中断
return res;
}
创建任务之后任务如下
//udp任务函数
static void udp_thread(void *arg)
{
OS_CPU_SR cpu_sr;
err_t err;
static struct netconn *udpconn;
static struct netbuf *recvbuf;
static struct netbuf *sentbuf;
struct ip_addr destipaddr;
u32 data_len = 0;
struct pbuf *q;
while(dhcpstatus != 2)//等待dhcp成功
{
OSTimeDly(10);
printf("wait dhcp\r\n");
}
LWIP_UNUSED_ARG(arg);
udpconn = netconn_new(NETCONN_UDP); //创建一个UDP链接
udpconn->recv_timeout = 10;
if(udpconn != NULL) //创建UDP连接成功
{
err = netconn_bind(udpconn,IP_ADDR_ANY,UDP_DEMO_PORT);
IP4_ADDR(&destipaddr,192,168,1,105); //构造目的IP地址
netconn_connect(udpconn,&destipaddr,UDP_DEMO_PORT); //连接到远端主机
if(err == ERR_OK)//绑定完成
{
while(1)
{
if(keyValue == KEY_DOWN)
{
udp_flag = LWIP_SEND_DATA;
}
if((udp_flag & LWIP_SEND_DATA) == LWIP_SEND_DATA) //有数据要发送
{
sentbuf = netbuf_new();
netbuf_alloc(sentbuf,strlen((char *)udp_demo_sendbuf));
sentbuf->p->payload = (char*)udp_demo_sendbuf; //指udp_demo_sendbuf组
err = netconn_send(udpconn,sentbuf); //将netbuf中的数据发送出去
if(err != ERR_OK)
{
printf("发送失败\r\n");
netbuf_delete(sentbuf); //删除buf
}
udp_flag &= ~LWIP_SEND_DATA; //清除数据发送标志
netbuf_delete(sentbuf); //删除buf
keyValue = 0;
}
netconn_recv(udpconn,&recvbuf); //接收数据
if(recvbuf != NULL) //接收到数据
{
OS_ENTER_CRITICAL(); //关中断
printf("receive data\r\n");
memset(udp_demo_recvbuf,0,UDP_DEMO_RX_BUFSIZE); //数据接收缓冲区清零
for(q=recvbuf->p;q!=NULL;q=q->next) //遍历完整个pbuf链表
{
//判断要拷贝到UDP_DEMO_RX_BUFSIZE中的数据是否大于UDP_DEMO_RX_BUFSIZE的剩余空间，如果大于
//的话就只拷贝UDP_DEMO_RX_BUFSIZE中剩余长度的数据，否则的话就拷贝所有的数据
if(q->len > (UDP_DEMO_RX_BUFSIZE-data_len))
memcpy(udp_demo_recvbuf+data_len,q->payload,(UDP_DEMO_RX_BUFSIZE-data_len));//拷贝数据
else
memcpy(udp_demo_recvbuf+data_len,q->payload,q->len);
data_len += q->len;
if(data_len > UDP_DEMO_RX_BUFSIZE)
break; //超出TCP客户端接收数组,跳出
}
OS_EXIT_CRITICAL(); //开中断
data_len=0; //复制完成后data_len要清零。
//打印接收到的数据
printf("%s\r\n",udp_demo_recvbuf);
netbuf_delete(recvbuf); //删除buf
}
else
OSTimeDlyHMSM(0,0,0,10); //延时5ms
}
}
else
printf("UDP绑定失败\r\n");
}
else
printf("UDP连接创建失败\r\n");
}
这都没什么好说的，但是需要注意的是，最好将udp的优先级别设置的低于数据查询任务的优先级别
工程代码如下
http://download.csdn.net/detail/dengrengong/8599069
时间： 2024-08-27 22:40:32