五、W5100S/W5500+RP2040树莓派Pico＜UDP Client数据回环测试＞

news2024/11/16 6:54:35

文章目录

  • 1. 前言
  • 2. 协议简介
    • 2.1 简述
    • 2.2 优点
    • 2.3 应用
  • 3. WIZnet以太网芯片
  • 4. UDP Client回环测试
    • 4.1 程序流程图
    • 4.2 测试准备
    • 4.3 连接方式
    • 4.4 相关代码
    • 4.5 测试现象
  • 5. 注意事项
  • 6. 相关链接

1. 前言

  UDP是一种无连接的网络协议，它提供了一种简单的、不可靠的方式来进行数据传输。尽管它并不保证数据传输的完整性和顺序性，但UDP在某些场景下却具有独特的优势，例如在实时应用或网络游戏等领域中。

  本章将在UDP Client模式下进行数据回环测试。

  W5100S/W5500是一款集成全硬件 TCP/IP 协议栈的嵌入式以太网控制器，同时也是一颗工业级以太网控制芯片。在以太网应用中使用 W5100S/W5500 让用户可以更加方便地在设备之间实现远程连接和通信。

2. 协议简介

2.1 简述

  UDP是Open System Interconnection（开放式系统互联）参考模型中一种无连接的传输层协议，它提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP在IP报文的协议号是17。与传输控制协议（TCP）相对，UDP是一种无连接的、不可靠的协议，它提供了简单的数据传输服务。

  UDP协议不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用，包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。

  总的来说，虽然UDP不具备可靠性和流量控制等特性，但由于其低开销和高传输效率，使得UDP在音视频传输、实时通信等领域得到广泛应用。

2.2 优点

  • 简单性：UDP的协议结构相对简单，这使得其在实现和使用上较为方便，对于某些简单数据传输任务来说，UDP可以更快地完成。
  • 高效性：UDP的数据报文头部开销较小，相对于TCP来说，其数据传输效率较高。在处理大数据量的情况下，UDP可以更好地利用网络带宽。
  • 实时性：UDP支持实时应用，例如视频会议和在线游戏等。这是因为UDP协议不提供数据包的分组、组装和排序功能，而是更注重速度和效率。
  • 应用广泛：由于UDP的简单和高效率，使其在许多网络管理任务、网络测试和实时多媒体应用中得到广泛应用。

2.3 应用

  • 实时通信：如网络游戏、在线直播、VoIP（网络电话）等，需要实时传输音频、视频等数据流，通过UDP协议实现高效、实时的数据传输。
  • DNS查询：DNS（域名系统）使用UDP协议进行地址查询，因为UDP不需要建立连接，可以减少查询时间。
  • TFTP：文件传输协议TFTP（简单文件传输协议）使用UDP协议进行文件传输，因为它不需要建立连接，可以实现快速传输。
  • SNMP：网络管理协议SNMP（简单网络管理协议）使用UDP协议进行网络设备管理，因为UDP可以实现简单的请求和响应。
  • BOOTP：网络启动协议BOOTP（引导程序协议）使用UDP协议进行无盘工作站的引导，因为UDP可以实现简单的数据传输。

3. WIZnet以太网芯片

WIZnet 主流硬件协议栈以太网芯片参数对比

ModelEmbedded CoreHost I/FTX/RX BufferHW SocketNetwork Performance
W5100STCP/IPv4， MAC & PHY8bit BUS, SPI16KB4Max.25Mbps
W6100TCP/IPv4/IPv6, MAC & PHY8bit BUS, Fast SPI32KB8Max.25Mbps
W5500TCP/IPv4, MAC & PHYFast SPI32KB8Max 15Mbps
  1. W5100S/W6100 支持 8bit数据总线接口，网络传输速度会优于W5500。
  2. W6100 支持IPV6，与W5100S 硬件兼容，若已使用W5100S的用户需要支持IPv6，可以Pin to Pin兼容。
  3. W5500 拥有比 W5100S更多的 Socket数量以及发送与接收缓存

4. UDP Client回环测试

4.1 程序流程图

在这里插入图片描述

4.2 测试准备

软件：

  • Visual Studio Code
  • WIZnet UartTool
  • SocketTester

硬件：

  • W5100SIO模块 + RP2040 树莓派Pico开发板 或者 WIZnet W5100S-EVB-Pico开发板
  • Micro USB 接口的数据线
  • TTL 转 USB
  • 网线

4.3 连接方式

  • 通过数据线连接PC的USB口（主要用于烧录程序，也可以虚拟出串口使用）
  • 通过TTL串口转USB，连接UART0 的默认引脚：
    • RP2040 GPIO 0（UART0 TX） <----> USB_TTL_RX
    • RP2040 GPIO 1（UART0 RX） <----> USB_TTL_TX
  • 使用模块连接RP2040进行连线时
    • RP2040 GPIO 16 <----> W5100S MISO
    • RP2040 GPIO 17 <----> W5100S CS
    • RP2040 GPIO 18 <----> W5100S SCK
    • RP2040 GPIO 19 <----> W5100S MOSI
    • RP2040 GPIO 20 <----> W5100S RST
  • 通过网线直接连接PC网口（或：PC和设备都通过网线连接交换机或路由器LAN口）

4.4 相关代码

  我们直接打开udp_client.c文件（路径：examples/udp_client/udp_client.c）看下具体实现：

  可以看到这里是以DHCP模式配置网络信息的，因此在主控和W5100S初始化完成后，会进行DHCP初始化，然后增加一个定时器初始化，用来做DHCP过程中的计时以进行超时处理；接着进入DHCP配置网络信息，成功则直接进入循环调用回环测试函数，失败则用我们初始化的静态网络信息进行配置，然后再进入循环调用回环测试函数，如下所示：

/* Network information to be configured. */
wiz_NetInfo net_info = {
    .mac = {0x00, 0x08, 0xdc, 0x1e, 0xed, 0x2e}, // Configured MAC address
    .ip = {192, 168, 1, 10},                     // Configured IP address
    .sn = {255, 255, 255, 0},                    // Configured subnet mask
    .gw = {192, 168, 1, 1},                      // Configured gateway
    .dns = {8, 8, 8, 8},                         // Configured domain address
    .dhcp = NETINFO_DHCP};                       // Configured dhcp model,NETINFO_DHCP:use dhcp; NETINFO_STATIC: use static ip.

wiz_NetInfo get_info;
static uint8_t ethernet_buf[ETHERNET_BUF_MAX_SIZE] = {
    0,
};                                           // Send and receive cachestatic uint8_t destip[4]={192, 168, 1, 2};  // udp destination ip
static uint8_t des_ip[4] = {192, 168, 1, 2}; // UDP IP address
static uint16_t des_port = 8080;             // UDP port
static uint8_t dhcp_get_ip_flag = 0;         // Define the DHCP acquisition flag

int main()
{
    struct repeating_timer timer; // Define the timer structure

    /* MCU init */
    stdio_init_all();     // Initialize the main control peripheral
    wizchip_initialize(); // Initialize the chip interface

    /*dhcp init*/
    DHCP_init(SOCKET_ID, ethernet_buf);                                   // DHCP initialization
    add_repeating_timer_ms(1000, repeating_timer_callback, NULL, &timer); // Add DHCP 1s Tick Timer handler

    printf("wiznet chip tcp server example.\r\n");
    network_init(&net_info);              // Configuring Network Information
    print_network_information(&get_info); // Read back the configuration information and print it

    while (true)
    {
        loopback_udpc(SOCKET_ID, ethernet_buf, des_ip, des_port); // udp loopback test
    }
}

  跳进回环测试里面看下其具体实现： 该函数有这几个参数，socket端口号、数据收发缓存、目标IP地址、目标端口；可根据需要自行填入参数。其整体通过一个switch状态机轮询socket状态，根据不同进行相应的处理，依次完成了初始化、打开socket端口、连接服务端、收到数据后回传的操作 ；其中本地端口直接在函数内初始化了。如下所示：

/**
 * @brief   udp client loopback test
 * @param   sn:         socket number
 * @param   buf:        Data sending and receiving cache
 * @param   destip:     Destination IP address
 * @param   destport:   Destination port
 * @return  value for SOCK_ERRORs,return 1:no error
*/
int32_t loopback_udpc(uint8_t sn, uint8_t* buf, uint8_t* destip, uint16_t destport)
{
   int32_t ret;
   uint16_t size = 0, sentsize=0;

   static uint16_t any_port = 50000;

   switch(getSn_SR(sn))
   {
      case SOCK_UDP :
         // sendto(sn, "test", 4, destip, destport);
         if((size = getSn_RX_RSR(sn)) > 0)
         {
            if(size > DATA_BUF_SIZE) size = DATA_BUF_SIZE;
            ret = recvfrom(sn, buf, size, destip, (uint16_t*)&destport);
            buf[ret]=0x00;
            printf("recv form[%d.%d.%d.%d][%d]: %s\n", destip[0],destip[1],destip[2],destip[3],destport,buf);
            if(ret <= 0)
            {
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_
               printf("%d: recvfrom error. %ld\r\n",sn,ret);
#endif
               return ret;
            }
            size = (uint16_t) ret;
            sentsize = 0;
            while(sentsize != size)
            {
               ret = sendto(sn, buf+sentsize, size-sentsize, destip, destport);
               if(ret < 0)
               {
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_
                  printf("%d: sendto error. %ld\r\n",sn,ret);
#endif
                  return ret;
               }
               sentsize += ret; // Don't care SOCKERR_BUSY, because it is zero.
            }
         }
         break;
      case SOCK_CLOSED:
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_
         //printf("%d:UDP loopback start\r\n",sn);
#endif
         if((ret = socket(sn, Sn_MR_UDP, any_port, 0x00)) != sn)
            return ret;
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_
         printf("%d:Opened, UDP loopback, port [%d]\r\n", sn, any_port);
#endif   
         break;
      default :
         break;
   }
   return 1;
   
}

4.5 测试现象

  硬件连接无误后，编译烧录程序（具体可参考第一章节），打开WIZ UartTool，选择对应的COM口，填入参数：波特率115200，8位数据位，1位停止位，无校验位，无流控，填完参数后点击open打开，观察串口打印的信息以获取设备运行状态；打开SocketTester，在左列填入相对应的参数，UDP 模式，本地IP填写电脑的IP，本地端口的填写可随机，但尽量不要使用特殊端口；然后根据设备通过DHCP获得的IP等信息，在下边远程IP地址栏填入设备IP和设备端口，因为UDP是无连接的，直接发送信息后可以看到回传现象，如下图所示：

在这里插入图片描述

5. 注意事项

  • UDP是无连接的，服务端发送消息后客户端收到才能看到现象
  • 如果想用WIZnet的W5500来实现本章的示例，我们只需修改两个地方即可：
  1. 在library/ioLibrary_Driver/Ethernet/下找到wizchip_conf.h这个头文件，将_WIZCHIP_ 宏定义修改为W5500；
  2. 在library下找到CMakeLists.txt文件，将COMPILE_SEL设置为ON即可，OFF为W5100S，ON为W5500。

6. 相关链接

WIZnet官网

WIZnet官方库链接

本章例程链接

想了解更多，评论留言哦！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1133277.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

Premiere Pro（Pr）2023软件下载及安装教程

Premiere Pro（Pr）2023软件下载及安装教程

目录 一.简介 二.安装步骤 软件&#xff1a;Pr版本&#xff1a;2023语言&#xff1a;简体中文大小&#xff1a;8.30G安装环境&#xff1a;Win11/Win10&#xff08;1809版本以上&#xff09;硬件要求&#xff1a;CPU2.6GHz 内存8G(或更高&#xff0c;不支持7代以下CPU&#xf…
阅读更多...
Android系统启动

Android系统启动

首语 Android系统启动与应用启动、四大组件、AMS等很多内容都有关联&#xff0c;因此&#xff0c;Android系统启动是首先需要了解的知识。 Android 系统启动流程 Android系统流程主要部分如上图所示。下面对各个流程进行解析。 Boot ROM 启动电源以及系统启动。当电源按下时…
阅读更多...
启动1000万个虚拟线程需要多少时间？需要多少平台线程？

启动1000万个虚拟线程需要多少时间？需要多少平台线程？

之前&#xff0c;在Java新特性专栏中&#xff0c;我们简单介绍了Java 21正式发布的虚拟线程。 昨天&#xff0c;正好看到一个讲解此内容的视频&#xff0c;非常不错&#xff0c;所以DD这里给大家翻译好了&#xff0c;感兴趣的可以看看。可以进一步了解虚拟线程。 什么是虚拟线…
阅读更多...
二进制搭建 Kubernetes+部署网络组件+部署CornDNS+负载均衡部署+部署Dashboard

二进制搭建 Kubernetes+部署网络组件+部署CornDNS+负载均衡部署+部署Dashboard

二进制搭建 Kubernetes v1.20 k8s集群master01&#xff1a;20.0.0.50 kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler etcd k8s集群master02&#xff1a;20.0.0.100k8s集群node01&#xff1a;20.0.0.110 kubelet kube-proxy docker etcd k8s集群node02&#xff1a;20.…
阅读更多...
jenkins配置推送java项目

jenkins配置推送java项目

阅读更多...
ArcGIS笔记12_ArcGIS搜索工具没法用？ArcGIS运行很慢很卡？

ArcGIS笔记12_ArcGIS搜索工具没法用？ArcGIS运行很慢很卡？

本文目录 前言Step 1 ArcGIS搜索工具没法用Step 2 ArcGIS运行很慢很卡 前言 这是笔者最近遇到的两个小问题&#xff0c;新换了台式机&#xff0c;安装上ArcGIS后发现搜索工具没法用&#xff0c;而且感觉还不如原来笔记本运行的流畅&#xff0c;加载图层很慢&#xff0c;编辑要…
阅读更多...
基于YOLOv8模型和UA-DETRAC数据集的车辆目标检测系统（PyTorch+Pyside6+YOLOv8模型）

基于YOLOv8模型和UA-DETRAC数据集的车辆目标检测系统（PyTorch+Pyside6+YOLOv8模型）

摘要&#xff1a;基于YOLOv8模型和UA-DETRAC数据集的车辆目标检测系统可用于日常生活中检测与定位汽车&#xff08;car&#xff09;、公共汽车&#xff08;bus&#xff09;、面包车&#xff08;vans&#xff09;等目标&#xff0c;利用深度学习算法可实现图片、视频、摄像头等方…
阅读更多...
μCOS-Ⅲ中断管理，这样理解非常简单！

μCOS-Ⅲ中断管理，这样理解非常简单！

μCOS-Ⅲ中断管理&#xff0c;这样理解非常简单&#xff01; 文章目录 μCOS-Ⅲ中断管理&#xff0c;这样理解非常简单&#xff01;前言一、中断源与中断优先级二、μCOS-Ⅲ的中断管理方式三、中断屏蔽与中断控制1、μCOS-Ⅲ中断开关2、μCOS-Ⅲ中断屏蔽应用——临界区4、μCOS…
阅读更多...
sqoop和flume简单安装配置使用

sqoop和flume简单安装配置使用

1. Sqoop 1.1 Sqoop介绍 Sqoop 是一个在结构化数据和 Hadoop 之间进行批量数据迁移的工具 结构化数据可以是MySQL、Oracle等关系型数据库 把关系型数据库的数据导入到 Hadoop 与其相关的系统 把数据从 Hadoop 系统里抽取并导出到关系型数据库里 底层用 MapReduce 实现数据 …
阅读更多...
Linux区分文件类型，file指令，目录权限，umask掩码，共享文件，Linux中的一些有趣指令

Linux区分文件类型，file指令，目录权限，umask掩码，共享文件，Linux中的一些有趣指令

file指令&#xff0c;Linux区分文件类型&#xff0c;目录权限&#xff0c;umask掩码&#xff0c;共享文件&#xff0c;Linux中的一些有趣指令 1.Linux中是如何区分文件类型的2. file指令3.目录权限4.umask掩码5.粘滞位6.Linux中的一些有趣指令 所属专栏&#xff1a;Linux学习❤…
阅读更多...
计算机网络-TCP协议

计算机网络-TCP协议

面向连接的运输&#xff1a;TCP TCP连接 TCP被称为面向连接的&#xff0c;因为在应用程序开始互传数据之前&#xff0c;TCP会先建立一个连接&#xff0c;该连接的建立涉及到三次“握手”。 TCP的连接不是一条真实存在的电路&#xff0c;而是一条逻辑链接&#xff0c;其共同状…
阅读更多...
EL表达式和JSTL标签库

EL表达式和JSTL标签库

2023.10.25 EL表达式是什么&#xff1f; EL表达式&#xff0c;Expression Language&#xff08;表达式语言&#xff09;&#xff0c;可以代替JSP中的java代码&#xff0c;让JSP文件中的程序看起来更加整洁&#xff0c;美观。 由于JSP中夹杂着各种java代码&#xff0c;例如<…
阅读更多...
MySQL---表的增查改删（CRUD进阶）

MySQL---表的增查改删（CRUD进阶）

文章目录 数据库约束表的设计一对一一对多多对多 新增查询聚合查询分组查询联合查询内连接外连接自连接子查询合并查询 数据库约束 数据库约束就是指&#xff1a;程序员定义一些规则对数据库中的数据进行限制。这样数据库会在新增和修改数据的时候按照这些限制&#xff0c;对数…
阅读更多...
[ACTF2020 新生赛]Exec

[ACTF2020 新生赛]Exec

【解题过程】 1.打开链接 得到一个能ping 的网站&#xff0c;可以推测这个可以在终端运行的网站。 2.解题思路 在执行的时候我们可以想到命令执行的“&#xff1b;”分号的作用&#xff1a;命令用分号分隔开来&#xff0c;表示它们是两个独立的命令&#xff0c;需要依次执行。…
阅读更多...
【Docker】Docker的网络

【Docker】Docker的网络

Docker提供了多种内置的网络模式&#xff0c;用于在容器之间建立网络连接。这些网络模式&#xff0c;包括桥接网络、主机网络、无网络模式。我们将主要探讨每种网络模式的优缺点、适用场景。 桥接网络 桥接网络是Docker的默认网络模式。在桥接网络中&#xff0c;Docker会为每…
阅读更多...
Pytorch代码入门学习之分类任务（一）：搭建网络框架

Pytorch代码入门学习之分类任务（一）：搭建网络框架

目录 一、网络框架介绍 二、导包 三、定义卷积神经网络 3.1 代码展示 3.2 定义网络的目的 3.3 Pytorch搭建网络 四、测试网络效果 一、网络框架介绍 网络理解&#xff1a; 将32*32大小的灰度图片&#xff08;下述的代码中输入为32*32大小的RGB彩色图片&#xff09;&…
阅读更多...
论多段图的最短路径问题（我认为本质上还是暴力枚举法）

论多段图的最短路径问题（我认为本质上还是暴力枚举法）

比如说这道题&#xff1a;我向前推进 从0到11的最短路径 按照图可以分5段&#xff0c;v1 是第一阶段 0&#xff0c;v2是第二段 有1&#xff0c;2&#xff0c;3&#xff0c;4 从0开始&#xff0c;路径为0&#xff0c;所以m&#xff08;1&#xff0c;0&#xff09;0&#xff1b…
阅读更多...
单片机核心/RTOS必备 （ARM汇编）

单片机核心/RTOS必备 （ARM汇编）

ARM汇编概述 一开始&#xff0c;ARM公司发布两类指令集&#xff1a; ARM指令集&#xff0c;这是32位的&#xff0c;每条指令占据32位&#xff0c;高效&#xff0c;但是太占空间。Thumb指令集&#xff0c;这是16位的&#xff0c;每条指令占据16位&#xff0c;节省空间。 要节…
阅读更多...
reqable(小黄鸟)+雷电抓包安卓APP

reqable(小黄鸟)+雷电抓包安卓APP

x 下载证书保存到雷电模拟器根目录(安装位置) 在根目录打开cmd执行命令 F:\Program\leidian\LDPlayer9>adb push reqable-ca.crt /system/etc/security/cacerts/364618e0.0 reqable-ca.crt: 1 file pushed, 0 skipped. 0.8 MB/s (1773 bytes in 0.002s)如果是powershell…
阅读更多...
Hadoop3.0大数据处理学习4（案例：数据清洗、数据指标统计、任务脚本封装、Sqoop导出Mysql）

Hadoop3.0大数据处理学习4（案例：数据清洗、数据指标统计、任务脚本封装、Sqoop导出Mysql）

案例需求分析 直播公司每日都会产生海量的直播数据&#xff0c;为了更好地服务主播与用户&#xff0c;提高直播质量与用户粘性&#xff0c;往往会对大量的数据进行分析与统计&#xff0c;从中挖掘商业价值&#xff0c;我们将通过一个实战案例&#xff0c;来使用Hadoop技术来实…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023