随着人工智能和大数据等技术的不断发展,网络测速技术也可以结合这些技术来进行更精准的测量和优化。例如,通过利用人工智能技术对网络流量进行分析和处理,可以更准确地识别和解决网络问题;通过利用大数据技术对网络测速数据进行存储和分析,可以更全面地了解网络性能和用户需求。
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。本教程将介绍使用测速工具对W5100S/W5500芯片进行测速。
网络测速技术是一种用于测量网络连接速度和性能的技术。它可以通过发送一定大小和指定时间的数据包来模拟真实的网络传输过程,并计算出网络的速度。同时,在测试过程中也会计算出网络的稳定性和可靠性等因素。
网络测速技术主要包括Ping测试、下载速度测试和上传速度测试等。通过这些测试,用户可以了解其网络连接的速度和质量,以便采取必要的措施来优化网络性能。
网络测速的优点主要包括:
测试原理是基于标准的TCP/IP协议栈,其工作流程如下:
网络测速的应用场景非常广泛,以下是一些常见的应用场景:
WIZnet 主流硬件协议栈以太网芯片参数对比
Model | Embedded Core | Host I/F | TX/RX Buffer | HW Socket | Network Performance |
---|---|---|---|---|---|
W5100S | TCP/IPv4, MAC & PHY | 8bit BUS, SPI | 16KB | 4 | Max.25Mbps |
W6100 | TCP/IPv4/IPv6, MAC & PHY | 8bit BUS, Fast SPI | 32KB | 8 | Max.25Mbps |
W5500 | TCP/IPv4, MAC & PHY | Fast SPI | 32KB | 8 | Max 15Mbps |
程序的运行框图如下所示:
软件
硬件
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:
使用模块连接RP2040 进行接线时
通过PC和设备都通过网线连接路由器LAN口
我们使用的是WIZnet官方的ioLibrary_Driver库。该库支持的协议丰富,操作简单,芯片在硬件上集成了TCP/IP协议栈,该库又封装好了TCP/IP层之上的协议,我们只需简单调用相应函数即可完成协议的应用。
第一步:velocity_measurement.c文件中加入对应的库文件。
第二步:定义DHCP配置需要的宏。
第三步:网络信息的配置,开启DHCP模式,设置连接的服务器IP和端口号。
第四步:编写定时器回调处理函数,用于 DHCP 1秒嘀嗒定时器处理函数。
第五步:主函数先是定义了一个定时器结构体参数用来触发定时器回调函数,对串口和SPI进行初始化,然后写入W5100S的网络配置参数,初始化DHCP后开始DHCP获取IP,获取到就打印获取到的IP,获取次数超过最大获取次数时就使用静态IP,主循环主要是对TCP服务器进行连接后,然后将数据发送给服务器,最后网络测试工具测速。
#include
#include "pico/stdlib.h"
#include "pico/binary_info.h"
#include "hardware/spi.h"
#include "wizchip_conf.h"
#include "bsp_spi.h"
#include "loopback.h"
#include "loopback.h" // Use loop test
#include "dhcp.h" // Use dhcp
#include "socket.h" // Use socket
#include "string.h"
#define SOCKET_ID 0 // Socket number
#define SOCKET_DHCP 1 // Socket number
#define ETHERNET_BUF_MAX_SIZE (1024 * 2) // Send and receive cache size
#define DHCP_RETRY_COUNT 5 // DHCP retry times
/**
* @brief Timer callback processing function, used for dhcp timing processing
* @param repeating :Timer structure
* @return bool
*/
bool repeating_timer_callback(struct repeating_timer *t);
/**
* @brief Initialization of chip network information
* @param conf_info :Static configuration information
* @return none
*/
void network_init(wiz_NetInfo *conf_info);
/* 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 cache
static uint8_t des_ip[4] = {192, 168, 1, 18}; // Server IP address
static uint16_t des_port = 8080; // Server port
static uint16_t local_port = 8000; // Local port
static uint8_t dhcp_get_ip_flag = 0; // Define the DHCP acquisition flag
uint8_t buffer[2048];
uint8_t buffer_txst[2024] = "1234567890";
int main()
{
struct repeating_timer timer; // Define the timer structure
uint16_t len = 0;
/* MCU init */
stdio_init_all(); // Initialize the main control peripheral
wizchip_initialize(); // Initialize the chip interface
wizchip_setnetinfo(&net_info); // Configure once first
/*dhcp init*/
DHCP_init(SOCKET_DHCP, 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)
{
switch (getSn_SR(SOCKET_ID))
{
case SOCK_INIT:
connect(SOCKET_ID, des_ip, des_port);
printf("%d:Try to connect to the %d.%d.%d.%d : %d\r\n", SOCKET_ID, des_ip[0], des_ip[1], des_ip[2], des_ip[3], des_port);
break;
case SOCK_ESTABLISHED:
if (getSn_IR(SOCKET_ID) & Sn_IR_CON) Socket n interrupt register mask; TCP CON interrupt = connection with peer is successful
{
setSn_IR(SOCKET_ID, Sn_IR_CON); // this interrupt should be write the bit cleared to '1'
printf("%d:Connected to - %d.%d.%d.%d : %d\r\n", SOCKET_ID, des_ip[0], des_ip[1], des_ip[2], des_ip[3], des_port);
}
send(SOCKET_ID, buffer_txst, strlen(buffer_txst)); // Data send process (User's buffer -> Destination through H/W Tx socket buffer)
len = getSn_RX_RSR(SOCKET_ID);
if (len >= sizeof(buffer)) // Sn_RX_RSR: Socket n Received Size Register, Receiving data length
{
recv(SOCKET_ID, buffer, len); // Data Receive process (H/W Rx socket buffer -> User's buffer)
send(0, buffer, len);
}
else if (len > 0)
{
len = recv(SOCKET_ID, buffer, len);
send(SOCKET_ID, buffer, len);
}
break;
case SOCK_CLOSE_WAIT:
disconnect(SOCKET_ID);
break;
case SOCK_CLOSED:
socket(SOCKET_ID, Sn_MR_TCP, local_port, Sn_MR_ND);
break;
}
}
}
1.代码编译烧录完成之后,打开WIZnet UartTool串口调试工具,填入参数,按下复位,显示开发板的网络配置信息,并尝试连接服务器。
2.然后打开我们的iperf测速工具,创建服务器,当开发板连接上服务器是串口会打印连接成功,同时向服务器发送数据,然后iperf测速工具开始测速并对速率进行打印。
(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。
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