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第9章 ThreadX NetXDUO之TCP客户端
本章节为大家讲解NetXDUO的TCP客户端实现，学习本章节前，务必要优先学习第7章TCP传输控制协议基础知识。有了这些基础知识之后，再搞本章节会有事半功倍的效果。
9.1 初学者重要提示
9.2 TCP客户端API函数
9.3 TCP客户端的实现方法
9.4 网络调试助手和板子的调试操作步骤
9.5 实验例程说明
9.6 总结
9.1 初学者重要提示
1、学习本章节前，务必保证已经学习了第7章的基础知识。
2、本章要掌握的函数稍多，可以先学会基本的使用，然后再深入了解这些函数使用时的注意事项，争取达到熟练使用。
3、socket和监听的关系：
- 创建的一个socket只能创建一个监听。
- 创建的一个socket不能够监听多个 。
- 创建多个socket可以创建多个监听。
- 创建多个socket可以仅创建一个监听。
4、ThreadX NetXDUO的TCP Socket数据包申请和释放问题
- 函数nx_tcp_socket_receive 会申请一个NX_PACKET数据包用于接收，如果用户不使用了必须使用函数nx_packet_release释放。
- 使用函数nx_tcp_socket_send必须有申请好的NX_PACKET数据包，可以使用函数nx_packet_allocate申请，也可以使用nx_tcp_socket_receive申请的。
特别要注意的地方来了，函数nx_tcp_socket_send调用后会释放nx_packet_allocate或者nx_tcp_socket_receive申请的数据包。无需用户再去调用函数nx_packet_release释放。
9.2 TCP客户端API函数
下面一张图说明ThreadX NetXDUO TCP Socket的各种API玩法：
9.2.1 函数nx_system_initialize
函数原型：
VOID nx_system_initialize(VOID);
函数描述：
NetXDUO初始化，所有其它功能调用之前必须优先调用此函数。
9.2.2 函数nx_packet_pool_create
函数原型：
UINT nx_packet_pool_create( NX_PACKET_POOL *pool_ptr, CHAR *name, ULONG payload_size, VOID *memory_ptr, ULONG memory_size);
函数描述：
此函数用于数据包内存池创建
函数参数：
- 第1个参数是内存池控制块的地址。
- 第2个参数是内存池名字。
- 第3个参数是内存池中每个数据包的字节数。 此值必须至少为 40 个字节，并且还必须可以被 4 整除。
- 第4个参数是内存池中数据地址，此地址必须ULONG对齐。
- 第5个参数是内存池大小。
- 返回值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 创建内存池成功。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) 第1个参数地址无效。
- NX_SIZE_ERROR：(0x09) 第5个参数内存池大小无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
使用举例：
/* 创建内存池 */ status = nx_packet_pool_create(&pool_0, /* 内存池控制块 */ "NetX Main Packet Pool",/* 内存池名 */ 1536, /* 内存池每个数据包大小，单位字节此值必须至少为 40 个字节，并且还必须可以被 4 整除 */ (ULONG*)(((int)packet_pool_area + 15) & ~15) ,/* 内存池地址，此地址必须ULONG对齐 */ NX_PACKET_POOL_SIZE); /* 内存池大小 */
9.2.3 函数nx_ip_create
函数原型：
UINT nx_ip_create( NX_IP *ip_ptr, CHAR *name, ULONG ip_address, ULONG network_mask, NX_PACKET_POOL *default_pool, VOID (*ip_network_driver)(NX_IP_DRIVER *), VOID *memory_ptr, ULONG memory_size, UINT priority);
函数描述：
此函数使用用户提供的 IP 地址，数据包内存内存池和网络驱动程序创建 IP 实例。注意，直到 IP任务执行之后，才会调用网络驱动。
函数参数：
- 第1个参数是创建IP实例的控制块指针。
- 第2个参数是IP实例的名字。
- 第3个参数是IP地址。
- 第4个参数是子网掩码
- 第5个参数是内存池地址。
- 第6个参数是网卡驱动地址。
- 第7个参数是IP任务栈地址
- 第8个参数是IP任务栈大小，单位字节。
- 第9个参数是IP任务优先级。
- 返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 创建 IP 实例成功。
- NX_NOT_IMPLEMENTED：(0x4A) 未正确配置 NetX Duo 库。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP控制块地址、网络驱动函数指针、内存池地址或任务栈地址无效。
- NX_SIZE_ERROR：(0x09) 提供的任务栈大小太小。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_IP_ADDRESS_ERROR：(0x21) 提供的 IP 地址无效。
- NX_OPTION_ERROR：(0x21) 提供的 IP 任务优先级无效。
使用举例：
/* 例化IP */ status = nx_ip_create(&ip_0, /* IP实例控制块 */ "NetX IP Instance 0", /* IP实例名 */ IP_ADDRESS(IP_ADDR0, IP_ADDR1, IP_ADDR2, IP_ADDR3), /* IP地址 */ 0xFFFFFF00UL, /* 子网掩码 */ &pool_0, /* 内存池 */ nx_driver_stm32h7xx, /* 网卡驱动 */ (UCHAR*)AppTaskNetXStk, /* IP任务栈地址 */ sizeof(AppTaskNetXStk), /* IP任务栈大小，单位字节 */ APP_CFG_TASK_NETX_PRIO); /* IP任务优先级 */
9.2.4 函数nx_arp_enable
函数原型：
UINT nx_arp_enable( NX_IP *ip_ptr, VOID *arp_cache_memory, ULONG arp_cache_size);
函数描述：
此函数用于使能ARP地址解析。
函数参数：
- ip_ptr：IP实例地址。
- arp_cache_memory：ARP缓存地址。
- arp_cache_size：每个 ARP 条目均为 52 个字节，因此，ARP 条目总数是52字节整数倍。
- 返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 启用 ARP 成功。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP实例地址或ARP缓存地址无效。
- NX_SIZE_ERROR：(0x09) 用户提供的 ARP 缓存内存太小。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_ALREADY_ENABLED：(0x15) 此组件已启用。
使用举例：
int32_t tcp_sock; tcp_sock = netTCP_GetSocket (tcp_cb_server); if (tcp_sock > 0) { res = netTCP_Listen (tcp_sock, PORT_NUM); } if(netTCP_SendReady(tcp_sock) == true ) { }
9.2.5 函数nx_ip_fragment_enable
函数原型：
UINT nx_ip_fragment_enable(NX_IP *ip_ptr);
函数描述：
此函数用于启用 IPv4 和 IPv6 数据包分段和重组功能。创建 IP 任务时，此服务会自动禁用。
函数参数：
1、第1个参数是IP实例地址。
2、返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 启用 IP 分段成功。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP 实例地址无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) IP 分段功能未编译到 NetX Duo 中。
使用举例：
/* 使能fragment */ status = nx_ip_fragment_enable(&ip_0);
9.2.6 函数nx_tcp_enable
函数原型：
UINT nx_tcp_enable(NX_IP *ip_ptr);
函数描述：
此函数用于使能TCP组件。
函数参数：
1、第1个参数是IP实例地址。
2、返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 启用 TCP 成功。
- NX_ALREADY_ENABLED：(0x15) TCP 已启用。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) IP 实例地址无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
使用举例：
/* 使能TCP */ status = nx_tcp_enable(&ip_0);
9.2.7 函数nx_tcp_client_socket_bind
函数原型：
UINT nx_tcp_client_socket_bind( NX_TCP_SOCKET *socket_ptr, UINT port, ULONG wait_option);
函数描述：
此函数用于为创建的TCP Socket绑定端口。如果设置的端口号还不可用，可以设置等待时间。
函数参数：
1、第1个参数是TCP Socket指针。
2、第2个参数是绑定的端口，范围1 -65535。如果设置为NX_ANY_PORT（0x0000）,则会搜索一个可用端口号。
3、第3个参数是端口号不可用时，等待时间定义：
- NX_NO_WAIT (0x00000000)
- NX_WAIT_FOREVER (0xFFFFFFFF)
- 等待时间：（0x00000001 到 0xFFFFFFFE），单位是ThreadX系统时钟节拍。
4、返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 绑定TCP Socket成功。
- NX_ALREADY_BOUND：(0x22) 此TCP Socket已与另一 TCP 端口绑定。
- NX_PORT_UNAVAILABLE：(0x23) 端口已与其他Socket绑定。
- NX_NO_FREE_PORTS：(0x45) 没有可用的端口。
- NX_WAIT_ABORTED：(0x1A) 已通过调用 tx_thread_wait_abort 中止请求。
- NX_INVALID_PORT：(0x46) 端口无效。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) Socket指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
使用举例：
/* 绑定端口 */ ret = nx_tcp_client_socket_bind(&TCPSocket, DEFAULT_PORT, NX_WAIT_FOREVER); if (ret != NX_SUCCESS) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); }
9.2.8 函数nx_tcp_client_socket_unbind
函数原型：
UINT nx_tcp_client_socket_unbind(NX_TCP_SOCKET *socket_ptr);
函数描述：
此函数用于解除TCP Socket绑定的端口。
函数参数：
1、 第1个参数是TCP Socket指针。
2、 返回值
- NX_SUCCESS：(0x00) 取消绑定Socket成功。
- NX_NOT_BOUND：(0x24) Socket未与任何端口绑定。
- NX_NOT_CLOSED：(0x35) Socket尚未断开连接。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) Socket指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED (0x14) 尚未启用此组件。
使用举例：
/* 绑定端口 */ ret = nx_tcp_client_socket_bind(&TCPSocket, DEFAULT_PORT, NX_WAIT_FOREVER); if (ret != NX_SUCCESS) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); }
9.2.9 函数nx_tcp_client_socket_connect
函数原型：
UINT nx_tcp_client_socket_connect( NX_TCP_SOCKET *socket_ptr, ULONG server_ip, UINT server_port, ULONG wait_option);
函数描述：
此函数用于创建TCP客户端连接远程服务器。
函数参数：
1、 第1个参数是TCP Socket指针。
2、 第2个参数是远程服务器IP。
3、 第3个参数是远程端口。
4、 第4个参数连接远程服务器的等待选项，支持的参数如下：
- NX_NO_WAIT (0x00000000)
- NX_WAIT_FOREVER (0xFFFFFFFF)
- 等待时间：（0x00000001 到 0xFFFFFFFE），单位是ThreadX系统时钟节拍。
5、 返回值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 连接套接字成功。
- NX_NOT_BOUND：(0x24) 套接字未绑定。
- NX_NOT_CLOSED：(0x35) 套接字未处于关闭状态。
- NX_IN_PROGRESS (0x37) 未指定等待，正在尝试连接。
- NX_INVALID_INTERFACE：(0x4C) 提供了无效的接口。
- NX_WAIT_ABORTED：(0x1A) 已通过调用 tx_thread_wait_abort 中止所请求的挂起。
- NX_IP_ADDRESS_ERROR：(0x21) 服务器 IP 地址无效。
- NX_INVALID_PORT (0x46) 端口无效。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) 套接字指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED (0x14) 尚未启用此组件。
使用举例：
/* 连接远程服务器 */ ret = nx_tcp_client_socket_connect(&TCPSocket, TCP_SERVER_ADDRESS, TCP_SERVER_PORT, NX_WAIT_FOREVER); if (ret != NX_SUCCESS) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); }
9.2.10 函数nx_tcp_socket_info_get
函数原型：
UINT nx_tcp_socket_info_get( NX_TCP_SOCKET *socket_ptr, ULONG *tcp_packets_sent, ULONG *tcp_bytes_sent, ULONG *tcp_packets_received, ULONG *tcp_bytes_received, ULONG *tcp_retransmit_packets, ULONG *tcp_packets_queued, ULONG *tcp_checksum_errors, ULONG *tcp_socket_state, ULONG *tcp_transmit_queue_depth, ULONG *tcp_transmit_window, ULONG *tcp_receive_window);
函数描述：
用于获取TCP Socket相关信息。
函数参数：
- 第1个参数是TCP Socket指针。
- 第2个参数是发送的TCP数据包总数目。
- 第3个参数是发送的TCP总字节数。
- 第4个参数是接收的TCP数据包总数目。
- 第5个参数是接收的TCP总字节数。
- 第6个参数是重新传输的TCP数据包总数目。
- 第7个参数是Socket上TCP排队的TCP数据包总数。
- 第8个参数是Socket上有校验和错误的TCP数据包总数。
- 第9个参数是Socket当前状态。
- 第10个参数是仍在排队等待ACK的发送数据包总数。
- 第11个参数是当前发送窗口大小。
- 第12个参数是当前接收窗口大小。
- 返回值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 检索 TCP Socket信息成功。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) Socket指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
使用举例：
/* 获取socket状态 */ nx_tcp_socket_info_get(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */ NULL, /* 发送的TCP数据包总数目 */ NULL, /* 发送的TCP总字节数 */ NULL, /* 接收TCP数据包总数目 */ NULL, /* 接收的TCP总字节数 */ NULL, /* 重新传输的TCP数据包总数目 */ NULL, /* Socket上TCP排队的TCP数据包总数 */ NULL, /* Socket上有校验和错误的TCP数据包总数 */ &socket_state, /* Socket当前状态 */ NULL, /* 仍在排队等待ACK的发送数据包总数 */ NULL, /* 当前发送窗口大小 */ NULL); /* 当前接收窗口大小 */
9.2.11 函数nx_tcp_socket_receive
函数原型：
UINT nx_tcp_socket_receive( NX_TCP_SOCKET *socket_ptr, NX_PACKET **packet_ptr, ULONG wait_option);
函数描述：
此函数用于从指定的Socket接收TCP数据，如果指定的Socket上没有已经排队的数据，则调用方会根据提供的等待选项参数挂起。
函数参数：
1、 第1个参数是TCP Socket指针
2、 第2个参数是TCP数据包指针。
3、 第3个参数是Socket队列上没有数据时的处理：
- NX_NO_WAIT (0x00000000)。
- NX_WAIT_FOREVER (0xFFFFFFFF)。
- 以时钟周期为单位的超时值（0x00000001 到 0xFFFFFFFE）。
4、 返回值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 接收Socket数据成功。
- NX_NOT_BOUND：(0x24) Socket未绑定。
- NX_NO_PACKET：(0x01) 未收到任何数据。
- NX_WAIT_ABORTED：(0x1A) 通过调用 tx_thread_wait_abort 中止挂起。
- NX_NOT_CONNECTED：(0x38) 该Socket不再处于已连接状态。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) Socket指针或返回数据包指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
注意事项：
- 如果返回了 NX_SUCCESS，则应用程序负责：不再需要收到数据包时将其释放。
使用举例：
/* 接收TCP客户端发的TCP数据包 */ ret = nx_tcp_socket_receive(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */ &data_packet, /* 接收到的数据包 */ NX_WAIT_FOREVER); /* 永久等待 */
9.2.12 函数nx_tcp_socket_send
函数原型：
UINT nx_tcp_socket_send( NX_TCP_SOCKET *socket_ptr, NX_PACKET *packet_ptr, ULONG wait_option);
函数描述：
此函数用于TCP Socket数据发送。 如果接收方最近一次建议的窗口大小低于此请求，则此函数可以根据指定的等待参数挂起。此函数可保证不会将大于 MSS 的数据包数据发送到 IP 层。
函数参数：
1、 第1个参数是TCP Socket句柄。
2、 第2个参数是TCP数据包指针。
3、 第3个参数是发送的数据包大于接收方窗口大小时的参数处理，支持如下参数：
- NX_NO_WAIT (0x00000000)
- NX_WAIT_FOREVER (0xFFFFFFFF)
- 以时钟周期为单位的超时值（0x00000001 到 0xFFFFFFFE）
4、 返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00) Socket发送成功。
- NX_NOT_BOUND：(0x24) Socket未与任何端口绑定。
- NX_NO_INTERFACE_ADDRESS：(0x50) 找不到合适的传出接口。
- NX_NOT_CONNECTED：(0x38) 套接字不再处于已连接状态。
- NX_WINDOW_OVERFLOW：(0x39) 请求大于接收方所播发的窗口大小（以字节为单位）。
- NX_WAIT_ABORTED：(0x1A) 已通过调用 tx_thread_wait_abort 中止所请求的挂起。
- NX_INVALID_PACKET：(0x12) 数据包未分配。
- NX_TX_QUEUE_DEPTH：(0x49) 已达到最大传输队列深度。
- NX_OVERFLOW：(0x03) 数据包追加指针无效。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) 套接字指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
- NX_UNDERFLOW：(0x02) 数据包前置指针无效。
注意事项：
- 除非返回了错误，否则应用程序不应在调用此函数后释放该数据包。这样做会导致不可预知的结果，因为网络驱动程序还会在传输后尝试释放该数据包。
使用举例：
/* 立即将接收到的数据发送回去 */ ret = nx_tcp_socket_send(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */ data_packet, /* 数据包 */ NX_WAIT_FOREVER); /* 永久等待 */
9.2.13 函数nx_packet_data_retrieve
函数原型：
UINT nx_packet_data_retrieve( NX_PACKET *packet_ptr, VOID *buffer_start, ULONG *bytes_copied);
函数描述：
此函数用于将提供的数据包中的数据复制到提供的缓冲区。复制的实际字节数由形参bytes_copied 所指向的存储单元返回。
注意，此函数不会更改该数据包的内部状态。检索的数据仍存在于该数据包中。
函数参数：
1、 第1个参数是指向源数据包的指针
2、 第2个参数是目的数据包的地址。
3、 第3个参数是最终复制的字节数存储地址。
4、 返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00)复制数据包数据成功。
- NX_INVALID_PACKET：(0x12) 数据包无效。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) 形参地址无效。
注意事项：
目标缓冲区的大小必须足以容纳该数据包的内容。否则内存会损坏，导致不可预知的结果。
使用举例：
/* 获取客户端发来的数据 */ nx_packet_data_retrieve(data_packet, /* 接收到的数据包 */ data_buffer, /* 解析出数据 */ &bytes_read); /* 数据大小 */
9.2.14 函数nx_packet_release
函数原型：
UINT nx_packet_release(NX_PACKET *packet_ptr);
函数描述：
此函数用于释放数据包，包括链接到指定数据包的任何其他数据包。如果有其他任务在等待这个数据包，则该任务会获得该数据包并继续执行。
函数参数：
1、 第1个参数是数据包地址。
2、 返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 释放数据包成功。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) 数据包指针无效。
- NX_UNDERFLOW：(0x02) 预置指针小于有效负载开始位置。
- NX_OVERFLOW：(0x03) 追加指针大于有效负载结束位置。
注意事项：
应用程序必须防止多次释放同一数据包，否则会导致不可预知的结果。
9.2.15 函数nx_tcp_socket_disconnect
函数原型：
UINT nx_tcp_socket_disconnect( NX_TCP_SOCKET *socket_ptr, ULONG wait_option);
函数描述：
此函数用于断开已建立的客户端或服务器Socket。在服务器Socket断开连接后应该有一个取消接受请求，而断开连接的客户端Socket会处于准备好接受其他连接请求的状态。 如果断开连接过程无法立即完成，则该函数会根据提供的等待选项挂起。
函数参数：
1、 第1个参数是TCP Socket地址。
2、 第2个参数等待断开连接时，支持的参数：
- NX_NO_WAIT (0x00000000)。
- NX_WAIT_FOREVER (0xFFFFFFFF)。
- 以时钟周期为单位的超时值（0x00000001 到 0xFFFFFFFE）。
3、 返回值，返回以下几种状态值：
- NX_SUCCESS：(0x00) 断开Socket连接成功。
- NX_NOT_CONNECTED：(0x38) 指定的Socket未连接。
- NX_IN_PROGRESS：(0x37) 断开连接正在进行。
- NX_WAIT_ABORTED：(0x1A) 已通过调用 tx_thread_wait_abort 中止挂起请求。
- NX_PTR_ERROR：(0x07) Socket指针无效。
- NX_CALLER_ERROR：(0x11) 此服务的调用方无效。
- NX_NOT_ENABLED：(0x14) 此组件尚未启用。
使用举例：
/* 断开连接 */ nx_tcp_socket_disconnect(&TCPSocket, NX_WAIT_FOREVER);
9.3 TCP客户端的实现方法
9.3.1 NetXDUO初始化
创建TCP服务器前，要初始化NetX，创建内存池，例化IP：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: NetXTest * 功能说明: TCPnet应用 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void NetXTest(void) { UINT status; UINT ret; ULONG socket_state; UINT old_priority; NX_PACKET *data_packet; ULONG bytes_read; ULONG peer_ip_address; ULONG peer_port; /* 初始化NetX */ nx_system_initialize(); /* 创建内存池 */ status = nx_packet_pool_create(&pool_0, /* 内存池控制块 */ "NetX Main Packet Pool",/* 内存池名 */ 1536, /* 内存池每个数据包大小，单位字节此值必须至少为 40 个字节，并且还必须可以被 4 整除 */ (ULONG*)(((int)packet_pool_area + 15) & ~15) ,/* 内存池地址，此地址必须ULONG对齐 */ NX_PACKET_POOL_SIZE); /* 内存池大小 */ /* 检测创建是否失败 */ if (status) error_counter++; /* 例化IP */ status = nx_ip_create(&ip_0, /* IP实例控制块 */ "NetX IP Instance 0", /* IP实例名 */ IP_ADDRESS(IP_ADDR0, IP_ADDR1, IP_ADDR2, IP_ADDR3), /* IP地址 */ 0xFFFFFF00UL, /* 子网掩码 */ &pool_0, /* 内存池 */ nx_driver_stm32h7xx, /* 网卡驱动 */ (UCHAR*)AppTaskNetXStk, /* IP任务栈地址 */ sizeof(AppTaskNetXStk), /* IP任务栈大小，单位字节 */ APP_CFG_TASK_NETX_PRIO); /* IP任务优先级 */ /* 检测创建是否失败 */ if (status) error_counter++; /* 使能ARP，并提供ARP缓存 */ status = nx_arp_enable(&ip_0, /* IP实例控制块 */ (void *)arp_space_area, /* ARP缓存地址 */ sizeof(arp_space_area)); /* 每个 ARP 条目均为 52 个字节，因此，ARP 条目总数是52字节整数倍 */ /* 使能fragment */ status = nx_ip_fragment_enable(&ip_0); /* 检测使能成功 */ if (status) error_counter++; /* 使能TCP */ status = nx_tcp_enable(&ip_0); /* 检测使能成功 */ if (status) error_counter++; /* 使能UDP */ status = nx_udp_enable(&ip_0); /* 检测使能成功 */ if (status) error_counter++; /* 使能ICMP */ status = nx_icmp_enable(&ip_0); /* 检测使能成功 */ if (status) error_counter++; /* NETX初始化完毕后，重新设置优先级 */ tx_thread_priority_change(netx_thread_ptr, APP_CFG_TASK_NETX_PRIO1, &old_priority); tx_thread_priority_change(&AppTaskNetXProTCB, APP_CFG_TASK_NetXPro_PRIO1, &old_priority); /* 省略 */ }
程序末尾务优先级做了特别处理，创建的时候先设置为低优先级，检测到网线正常连接并初始了网络后将优先级设置到正常水平。
9.3.2 TCP客户端实现
下面是创建TCP客户端并远程连接服务器：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: NetXTest * 功能说明: TCPnet应用 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void NetXTest(void) { /* 省略 */ /* 创建TCP Socket */ ret = nx_tcp_socket_create(&ip_0, /* IP实例控制块 */ &TCPSocket, /* TCP控制块 */ "TCP Server Socket", /* TCP Socket名 */ NX_IP_NORMAL, /* IP服务类型 */ NX_FRAGMENT_OKAY, /* 使能IP分段 */ NX_IP_TIME_TO_LIVE, /*用于定义此数据包在被丢弃之前可通过的路由器数目 */ 4320, /* TCP Socket接收队列中允许的最大字节数 */ NX_NULL, /* 用于在接收流中检测到紧急数据时调用的回调函数 */ NX_NULL); /* TCP Socket另一端发出断开连接时调用的回调函数 */ if (ret) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* * 监听新的链接。 * 创建回调TCP_listen_callback表示监听到新连接。 */ ret = nx_tcp_server_socket_listen(&ip_0, /* IP实例控制块 */ DEFAULT_PORT, /* 默认端口 */ &TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */ MAX_TCP_CLIENTS, /* 可以监听的连接数 */ NULL); /* 监听回调函数 */ if (ret) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 启动TCP通信前，接收新连接 */ ret = nx_tcp_server_socket_accept(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */ TX_WAIT_FOREVER); /* 监听回调函数 */ if (ret) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 绑定端口 */ ret = nx_tcp_client_socket_bind(&TCPSocket, DEFAULT_PORT, NX_WAIT_FOREVER); if (ret != NX_SUCCESS) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 连接远程服务器 */ ret = nx_tcp_client_socket_connect(&TCPSocket, TCP_SERVER_ADDRESS, TCP_SERVER_PORT, NX_WAIT_FOREVER); if (ret != NX_SUCCESS) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 省略 */ }
9.3.3 TCP回环通信实现
回环的意思就是电脑端网络助手发送数据给板子后，板子再将数据返回。为了方便大家使用，本例子将接收数据包和发送数据包分别做了定义：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: NetXTest * 功能说明: TCPnet应用 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void NetXTest(void) { /* 省略 */ while(1) { TX_MEMSET(data_buffer, '\0', sizeof(data_buffer)); /* 获取socket状态 */ nx_tcp_socket_info_get(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */ NULL, /* 发送的TCP数据包总数目 */ NULL, /* 发送的TCP总字节数 */ NULL, /* 接收TCP数据包总数目 */ NULL, /* 接收的TCP总字节数 */ NULL, /* 重新传输的TCP数据包总数目 */ NULL, /* Socket上TCP排队的TCP数据包总数 */ NULL, /* Socket上有校验和错误的TCP数据包总数 */ &socket_state, /* Socket当前状态 */ NULL, /* 仍在排队等待ACK的发送数据包总数 */ NULL, /* 当前发送窗口大小 */ NULL); /* 当前接收窗口大小 */ /* 如果连接还没有建立，继续接受新连接，成功的话开启接收数据 */ if(socket_state != NX_TCP_ESTABLISHED) { /* 绑定端口 */ ret = nx_tcp_client_socket_bind(&TCPSocket, DEFAULT_PORT, NX_WAIT_FOREVER); if (ret != NX_SUCCESS) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 连接远程服务器 */ ret = nx_tcp_client_socket_connect(&TCPSocket, TCP_SERVER_ADDRESS, TCP_SERVER_PORT, NX_WAIT_FOREVER); if (ret != NX_SUCCESS) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } } if((socket_state == NX_TCP_ESTABLISHED)&&(ret == NX_SUCCESS)) { /* 接收TCP客户端发的TCP数据包 */ ret = nx_tcp_socket_receive(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */ &RecPacket, /* 接收到的数据包 */ NX_WAIT_FOREVER); /* 永久等待 */ if (ret == NX_SUCCESS) { /* 获取客户端的IP地址和端口 */ nx_tcp_socket_peer_info_get(&TCPSocket, /* TCP Socket控制块 */ &peer_ip_address, /* 远程IP地址 */ &peer_port); /* 远程端口号 */ /* 获取客户端发来的数据 */ nx_packet_data_retrieve(RecPacket, /* 接收到的数据包 */ data_buffer, /* 解析出数据 */ &bytes_read); /* 数据大小 */ /* 打印接收到数据 */ PRINT_DATA(peer_ip_address, (unsigned int)peer_port, data_buffer); nx_packet_release(RecPacket); /* 申请发送数据包 */ ret = nx_packet_allocate(&pool_0, &TraPacket, NX_TCP_PACKET, TX_WAIT_FOREVER); if (ret) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } sprintf((char *)sendbuf, "sendbuf = %d\r\n", count++); /*将要发送的数据附加到TraPacket */ ret = nx_packet_data_append(TraPacket, (VOID *)sendbuf, strlen((char *)sendbuf), &pool_0, TX_WAIT_FOREVER); if (ret) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 发送数据，注意发送后，此函数会释放数据包 */ ret = nx_tcp_socket_send(&TCPSocket, TraPacket, NX_WAIT_FOREVER); if (ret) { //Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } } else { /* 释放数据包 */ nx_packet_release(RecPacket); /* 断开连接 */ nx_tcp_socket_disconnect(&TCPSocket, NX_WAIT_FOREVER); /* disconnect the socket */ nx_tcp_client_socket_unbind(&TCPSocket); } } } /* 省略 */ }
9.4 网络调试助手和板子的调试操作步骤
我们这里使用下面这款调试助手，当然，任何其它网络调试助手均可，不限制：
http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1568 。
9.4.1 测试使用的DM916X网口并注意跳线帽
测试时，网线要插到DM916X网口上：
特别注意此处跳线帽的位置，要短接PG11：
9.4.2 RJ45网络变压器插座上绿灯和黄灯现象
各种网卡、交换机等网络设备都不一样，一般来讲：绿灯分为亮或不亮（代表网络速度），黄灯分为闪烁或不闪烁（代表是否有数据收发）。
绿灯：长亮代表100M； 不亮代表10M。
黄灯：长亮代表无数据收发； 闪烁代表有数据收发。
也有些千兆网卡的灯以颜色区分，不亮代表10M / 绿色代表100M / 黄色代表1000M。现在10M的网络基本看不到了，如果一个灯长亮，基本可以说明100M网络或更高，而另一个灯时而闪烁，那代表有数据收发，具体要看网络设备了。甚至有些低等网卡如TP-LINK，只有一个灯，亮代表连通，闪烁代表数据收发。
对于开发板上面的RJ45网络变压器插座上面的灯而言，绿灯代表数据收发，长亮的话表示无数据收发，闪烁代表有数据收发。黄灯代表网络速度，长亮代表100M，不亮代表10M。
9.4.3 第1步，设置板子IP地址
我们这里使用使用固定IP（或者说静态IP一个意思），设置也比较省事。我们这里以开发板和电脑直连的方式进行说明，即通过一根网线直接将开发板的网口和电脑端的网口连接起来即可。如果大家使用的是笔记本，强烈推荐测试期间将笔记本的WIFI网络禁止，各种代理软件和虚拟网卡也暂时关闭。等测试完毕了再逐一打开，查看是否有问题。
对于固定IP方式，也可以接到路由器或者交换机上面测试，特别注意板子设置的IP地址不要跟路由器或者交换机上其它设备的IP冲突了，测试阶段还是建议采用电脑直连方式，跑通了再跑其它方式。
在文件demo_dm9162_netx.h中设置IP地址，具体配置如下（大家更新自己的情况修改）：
/* ********************************************************************************************************* * IP相关 ********************************************************************************************************* */ #define DEFAULT_PORT 1000 /* TCP服务器监听端口号 */ #define IP_ADDR0 192 #define IP_ADDR1 168 #define IP_ADDR2 28 #define IP_ADDR3 245
9.4.4 第2步，设置电脑IP地址
一定要将电脑端的IP地址设置到跟开发板在一个IP段，即都是192.168.28.X。第2步中已经将开发板的IP设置为192.168.28.245，我们这里就将电脑的IP设置为192.168.28.221。我这里是WIN7 64bit系统。
（1）右击桌面上的“网络”图标，选择属性。
（2）弹出的界面中选项“本地连接”
（3）选择“属性(P)”
（4）双击“Internet协议版本4(TCP/Ipv4)”选项。
（5）配置IP地址、子网掩码和默认网关，DNS无需配置，记得点击确定
（6）点击了“确定”按钮后，退回到之前的界面，这里的“确定”按钮不要忘了点击：
9.4.5 第3步，测试ping是否成功
下载例程到开发板，然后ping 192.168.28.245，查看是否连接上。
（1）WIN+R组合键打开“运行”窗口，输入cmd。
（2）输入ping 192.168.28.245后，回车，也是可以的。
收发相同，没有数据丢失，说明ping命令也是成功的。
9.4.6 第4步，在程序中配置要访问的远程IP地址和端口
根据第2步设置的电脑端IP地址，需要大家配置程序中app_tcpnet_lib.c文件开头的宏定义，其中IP地址填前面获取的192.168.28.146，大家要根据电脑实际的IP地址填写。而端口号，我们这里随意配置一个即可，配置为1001，后面电脑端使用网络调试助手创建TCP服务器时，务必要跟这个端口号统一：
/* 远程服务器端口和IP */ #define TCP_SERVER_PORT 1001 #define TCP_SERVER_ADDRESS IP_ADDRESS(192, 168, 28, 146)
9.4.7 第5步，网络调试助手创建TCP服务器
- 打开调试助手，点击左上角创建服务器：
- 弹出如下界面，指定IP设置为192.168.28.146，一定要跟第2步设置的电脑IP地址一致，端口号1001，最后点击确定：
- 创建后的界面效果如下：
- 点击启动服务器：
9.4.8 第6步，创建TCP客户端连接TCP服务器
如果开发板下载了TCP客户端的程序，并且开发板已经上电，可以看到客户端连接已经加入：
跟我们在程序中设置的端口号，即app_tcpnet_lib.c文件开头的宏定义：
#define DEFAULT_PORT 1000是一致的。
9.4.9 第5步，TCP客户端回环测试
板子和网络调试助手建立连接后就可以相互收发数据了。
板子端接收到字符做了个简单的展示（波特率115200，数据位8，奇偶校验位无，停止位1）：
9.5 实验例程
配套例子：
V5-2403_ThreadX NetXDUO TCP Client
实验目的：
- 学习ThreadX NetXDUO TCP 客户端实现
实验内容：
- 共创建了如下几个任务，通过按下按键K1可以通过串口打印任务堆栈使用情况
======================================================
OS CPU Usage = 1.31%
=======================================================
任务优先级 任务栈大小 当前使用栈 最大栈使用 任务名
Prio StackSize CurStack MaxStack Taskname
2 4092 303 459 App Task Start
30 1020 303 303 App Task STAT
31 1020 87 71 App Task IDLE
5 4092 311 551 App Msp Pro
7 4092 303 719 App Task UserIF
6 4092 255 359 App NETX Pro
3 4092 415 535 NetX IP Instance 0
0 1020 191 235 System Timer Thread
串口软件可以使用SecureCRT或者H7-TOOL RTT查看打印信息。
App Task Start任务 ：启动任务，这里用作BSP驱动包处理。
App Task MspPro任务 ：消息处理。
App Task UserIF任务 ：按键消息处理。
App Task COM任务 ：这里用作LED闪烁。
System Timer Thread任务：系统定时器任务
操作说明：
1、由于程序使用了DWT时钟周期计数器，程序下载后，请将板子重新上电使用，防止DWT时钟周期计数器没有正常复位。
2、NetX网络协议栈操作：
(1) 默认IP地址192.168.28.245，在demo_dm9162_netx.c开头定义，用户可根据需要修改。
(2) 可以在电脑端用网络调试软件创建TCP服务器，端口号1001。
(3) 实现了一个简单的回环通信，用户使用上位机发送的数据，然后板子返回另外的数据。
串口打印信息方式（AC5，AC6和IAR）：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1
9.6 总结
本章节就为大家讲解这么多，希望大家多做测试，争取可以熟练掌握这些API函数的使用。