W6100-EVB-PICO 做TCP Server进行回环测试（六）

前言

上一章我们用W6100-EVB-PICO开发板做TCP 客户端连接服务器进行数据回环测试，那么本章将用开发板做TCP服务器来进行数据回环测试。

TCP是什么？什么是TCP Server？能干什么？

        TCP (Transmission Control Protocol) 是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输协议，用于在计算机网络上传输数据。TCP Server是指TCP网络服务的服务器端连接，用于接收客户端的连接请求并建立连接，实现网络数据的交互。
        TCP Server的主要作用是监听客户端的连接请求，并建立与管理连接，实现数据的可靠传输。通过TCPServer，多个客户端可以同时与服务器建立连接，实现数据的多点传输。
        在TCP Server中，服务器程序需要指定监听的端口号，并使用TCP协议与客户端建立连接。一旦有客户端连接进来，服务器程序就会为每个客户端建立一个单独的连接，并通过数据流对象 (NetworkStream) 与客广端进行数据交互。
        因此，TCP Server可以帮助设备实现多点数据交互，是设备联网通信的重要方式之一。在工业自动化、物联网、智能家居等应用中，TCP Server被广泛使用。

连接方式

使开发板和我们的电脑处于同一网段：

开发板（设备）通过交叉线直连主机（PC）
开发板和主机都接在路由器LAN口

测试工具

网络调试工具（任意）
wireshark抓包工具

回环测试

1.相关代码

如下所示，tcp服务端的回环测试函数需要我们传入三个参数：socket端口号、收发数据的缓存和端口，与做tcp客户端实现思路一样（可参考上一章内容），即通过Switch状态机轮询socket状态进行相应处理，不同的是在初始化socket端口后不再是连接服务器，而是开启端口监听。

因为W6100这款以太网芯片支持IPv6，因此在回环模式上有着不同选择，相应地处理上也会根据模式分别进行处理，这里选择IPv4模式进行回环测试。

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;
}

主函数就比较简单，在此之前我们先声明socket端口号和所用最大的缓存大小，不做分片处理默认为2KB；然后初始化网络信息、目标IP地址和目标端口，最后在while循环里调用loopback_tcps并传入相应参数即可。

注意：这里的本地端口选择尽量避免使用特殊端口，这里使用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.测试现象

我们编译烧录后，打开串行监视器，可以看到我们开发板通过串口回显的网络配置信息，然后我们打开网络调试工具，配置为TCP Client模式；远程IP地址和远程端口为我们开发板的本地IP和端口，然后点击连接，并发送数据测试；可以看到串口打印的信息，我们电脑作为客户端成功连接并收到开发板回传的数据。

我们也可以在打开wireshark抓包工具，输入命令<ip.addr == 192.168.1.10 and tcp>过滤数据包（IP地址改成自己电脑的IP或者开发板的IP地址即可）；我这里先关闭网络调试助手，然后又打开，接着发送0~9十个阿拉伯数字，可以通过抓包工具十分清楚明了的看到具体交互过程，如下图所示。