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5.5 W5500 TCP服务端与客户端

news 2025/7/7 17:28:30

文章目录

1、TCP介绍
2、W5500简介
- 2.1 关键函数
- - socket
  - listen
  - send
  - getSn_RX_RSR
  - recv
  - 自动心跳包检测
  - getSn_SR

1、TCP介绍

TCP 服务端：

创建套接字[socket]：服务器首先创建一个套接字，这是网络通信的端点。
绑定套接字[bind]：服务器将套接字绑定到一个网络接口上，通常是本地IP地址，并指定一个端口号，客户端将通过这个端口来连接服务器。
监听套接字[listen]：服务器开始监听来自客户端的连接请求。
接受连接[accept]：当服务器监听到客户端的连接请求时，它将接受这个连接，并创建一个新的套接字来处理与该客户端的通信。服务器可以同时接受多个客户端的连接。
发送和接收数据[send/recv]：服务器通过这个新的套接字与客户端进行数据交换。 6. 关闭连接：数据交换完成后，服务器可以关闭与客户端的连接。

TCP客户端：

创建套接字[socket]：客户端创建一个套接字。
连接到服务器[connet]：客户端连接到服务器的IP地址和端口。
发送和接收数据[send/recv]：一旦连接建立，客户端就可以通过套接字发送请求并接收服务器的响应。
关闭连接：数据交换完成后，客户端可以关闭套接字，结束与服务器的通信。

在这里插入图片描述

2、W5500简介

特点：
支持硬件 TCP/IP 协议：TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMP, PPPoE
支持 8 个独立端口（Socket）同时通讯
支持掉电模式，支持网络唤醒
支持高速串行外设接口（SPI 模式 0，3）
内部 32K 字节收发缓存
内嵌 10BaseT/100BaseTX 以太网物理层（PHY）
支持自动协商（10/100-Based 全双工/半双工）
不支持 IP 分片

2.1 关键函数

socket

功能：socket如果处于关闭状态，则用于创建套接字[socket]、绑定套接字[bind]。

/**
*@brief   This Socket function initialize the channel in perticular mode, and set the port and wait for W5200 done it.
*@param		s: socket number.
*@param		protocol: The socket to chose.
*@param		port:The port to bind.
*@param		flag: Set some bit of MR,such as **< No Delayed Ack(TCP) flag.
*@return  1 for sucess else 0.
*/
uint8 socket(SOCKET s, uint8 protocol, uint16 port, uint8 flag)

描述：按照传递的参数初始化并打开socket s
参数：s socket号(0-7)
参数：protocol 指定要运行的协议类型(Sn_MR_XXX)

参数：port 绑定的端口号，如果为0则自动分配
参数：flag socket flags，见SF_XXXXXXX

返回：s 如果成功
SOCKERR_SOCKNUM 如果socket号无效
SOCKERR_SOCKMODE 不支持的socket模式
SOCKERR_SOCKFLAG 无效的socket flags.

listen

功能：socket开始监听

/**
*@brief   This function established  the connection for the channel in passive (server) mode. This function waits for the request from the peer.
*@param		s: socket number.
*@return  1 for success else 0.
*/
uint8 listen(SOCKET s)

send

功能：在socket上的tcp链接成功建立后，可以调用send函数来发送数据。

/**
*@brief   This function used to send the data in TCP mode
*@param		s: socket number.
*@param		buf: data buffer to send.
*@param		len: data length.
*@return  1 for success else 0.
*/
uint16 send(SOCKET s, const uint8 * buf, uint16 len)

getSn_RX_RSR

功能：几号sockedt 接收到数据长度。

/**
*@brief		This fuction is to give size of received data in receive buffer.
*@param		s: socket number
*@return  socket TX free buf size
*/
uint16 getSn_RX_RSR(SOCKET s)

recv

功能：接收TCP socket上连接的对象发来的数据

/**
*@brief		This function is an application I/F function which is used to receive the data in TCP mode.It continues to wait for data as much as the application wants to receive.
*@param		s: socket number.
*@param		buf: data buffer to receive.
*@param		len: data length.
*@return  received data size for success else 0.
*/
uint16 recv(SOCKET s, uint8 * buf, uint16 len)

自动心跳包检测

个人使用send_Ka函数如下，手动每隔3S自动发送心跳包。

void  send_Ka(SOCKET s)
{IINCHIP_WRITE(Sn_CR(s),Sn_CR_SEND_KEEP);return;
}void setKeepAlive(SOCKET s,uint8_t timeout)
{IINCHIP_WRITE(Sn_KPALVTR(s),timeout);}

getSn_SR

读取Socket sn状态机

/**
*@brief 	This function is to get socket status
*@param		s: socket number
*@return  socket status/* Sn_SR values */
*#define SOCK_CLOSED                  0x00     /**< closed */
*#define SOCK_INIT                    0x13     /**< init state */
*#define SOCK_LISTEN                  0x14     /**< listen state */
*#define SOCK_SYNSENT                 0x15     /**< connection state */
*#define SOCK_SYNRECV                 0x16     /**< connection state */
*#define SOCK_ESTABLISHED             0x17     /**< success to connect */
*#define SOCK_FIN_WAIT                0x18     /**< closing state */
*#define SOCK_CLOSING                 0x1A     /**< closing state */
*#define SOCK_TIME_WAIT               0x1B     /**< closing state */
*#define SOCK_CLOSE_WAIT              0x1C     /**< closing state */
*#define SOCK_LAST_ACK                0x1D     /**< closing state */
*#define SOCK_UDP                     0x22     /**< udp socket */
*#define SOCK_IPRAW                   0x32     /**< ip raw mode socket */
*#define SOCK_MACRAW                  0x42     /**< mac raw mode socket */
*#define SOCK_PPPOE                   0x5F     /**< pppoe socket */
*/
uint8 getSn_SR(SOCKET s)
{return IINCHIP_READ(Sn_SR(s));
}

状态	描述
SOCK_CLOSED	socket处于关闭状态，资源被释放。disconnect或close命令生效后，或者超时后，无视之前状态变为这个状态此时无法通信
SOCK_INIT	socket以TCP模式打开，然后才可以调用connect或listen。通过正确地调用socket函数以转变为这个状态
SOCK_LISTEN	socket正以TCP服务器模式运作，并正在等待(监听)连接请求
SOCK_SYNSENT	socket发送了一个连接请求包(SYN包)，这是从SOCK_INIT使用connect命令后的中间状态，如果随后收到了“接受连接”(SYN/ACK包)，则会转为SOCK_ESTABLISHED；否则在超时后会转为SOCK_CLOSED，同时会设置超时中断标志位
SOCK_SYNRECV	socket接收到了“请求连接”(SYN包)，如果随后发送答复(SYN/ACK包)成功，则会转为SOCK_ESTABLISHED；否则在超时后会转为SOCK_CLOSED，同时会设置超时中断标志位
SOCK_ESTABLISHED	socket tcp连接已建立，即在SOCK_LISTEN状态下收到了tcp客户端发来的SYN包并答复成功，或使用connect命令成功后会转变为的状态。
SOCK_FIN_WAIT SOCK_CLOSING SOCK_TIME_WAIT	表明socket正在关闭。它们是tcp链接主动或被动关闭的中间状态
SOCK_CLOSE_WAIT	表明socket正在关闭。这个状态说明socket收到了tcp链接的另一方发来的“断连请求”(FIN包)。这是半关闭状态，可以继续发送数据。发送完后应该调用disconnect或者close来完全关闭。
SOCK_LAST_ACK	表明socket正在被动关闭状态下。这个状态说明socket正在等待对“断连请求”(FIN包)的答复(FIN/ACK包)。当成功收到答复或者超时后会变为SOCK_CLOSED状态。
SOCK_UDP	socket正以UDP模式运作。通过正确地调用socket函数以转变为这个状态
SOCK_IPRAW	IP raw模式。本文不涉及这方面内容。
SOCK_MACRAW	MACRAW模式。本文不涉及这方面内容。