Matlab TCP/IP通讯 连续接收高速信息方法

1 简介

  matlab中自带有TCP/IP通讯的函数，主要使用fopen打开端口，fclose关闭端口，fread以二进制形式读取数据，fwrite以二进制形式写入数据。
  fread函数读取的是TCP输入缓冲区中的数据，而matlab中TCP的输入缓冲器并不会自动分割远端发来的数据包，需要我们设置如何区分两个数据包。

2 TCP/IP数据包分割方法

主要有两种分割数据包的方法：

2.1通过数据包的长度进行划分
将tcpip对象的BytesAvailableFcnMode属性设置为‘byte’，然后将BytesAvailableFcnCount属性设置为数据包的长度。这样matlab会自动分割数据包，然后将数据包依次传入数据缓冲区中。不过这样做需要提前知道目标数据包的长度。
2.2 通过终止符划分
将tcpip对象的BytesAvailableFcnMode属性设置为‘terminator’，然后将 terminator属性设置成你需要的终止符。具体实现可以查看matlab help文档。

3 代码实现

  这里我以第一种数据包分割方法为例。
  假设服务器端给客户端以500Hz的频率，发送一个19字节的数据包。该数据包定义如下：
首先是一个4字节 int型的数据表示一个数据包的长度，接着是一段7个字节长度的字符串，如’abcdefg’;最后是一个8字节 double型的数据，表示这是第几个数据包。

3.1 在malab中建立服务器端

%建立服务器端
tcpipServer = tcpip('127.0.0.1',8888,'NetworkRole','Server');
%设置输出 和 输入缓冲器大小
tcpipClient.OutputBufferSize=2000;
tcpipClient.InputBufferSize=2000;

%开始监听端口，如果没有端口连接进来则一直等待，直到有客户端连接进来
fopen(tcpipServer);

doubleSize=19;%数据包的大小 单位字节数
str='abcdefg';
%连接后自动发送数据包
for i=1:10
    pause(1)
    fwrite(tcpipServer,doubleSize,'int');
    fwrite(tcpipServer,str,'char');
    fwrite(tcpipServer,i,'double');
end

3.2 在malab中建立客户端

tcpipClient = tcpip('127.0.0.1',8888,'NetworkRole','Client');
tcpipClient.Timeout=1;
tcpipClient.OutputBufferSize=20;
tcpipClient.InputBufferSize=20;
tcpipClient.TransferDelay = 'off';
tcpipClient.BytesAvailableFcnMode='byte';
%提前定义好每一个数据包的大小
packetSize=19;
tcpipClient.BytesAvailableFcnCount=packetSize;

dataCell=cell(1000,3);%存放接收的到的数据
fopen(tcpipClient);

%死循环可以一直读取数据
i=0;
while 1
    i=i+1;
    dataReceiveSize=fread(tcpipClient,1,'int');%读1个int型数据
    dataReceive=fread(tcpipClient,7,'char');%读7个char型数据
    dataReceiveDouble=fread(tcpipClient,1,'double');%读1个double型数据
    dataCell(i,:)={dataReceiveSize,dataReceive,dataReceiveDouble,};
    %可以设置读取多少个数据包后跳出
    if(i>1000)
        break
    end
end
fclose(tcpipClient);

需要注意的是
fread函数从输入缓冲区读取数据时需要指定数据类型，如

fread(tcpipClient,1,‘int’)
fread(tcpipClient,7,‘char’);

  表示从缓冲区中读取一个int型的数据(4个字节)，然后读取7个char型数据（7*1个字节）。注意，fread读取完的数据会自动从缓冲区中清除，我们只需要按顺序编写fread函数即可。

打开两个matlab，一个运行服务器端，一个运行客户端

  首先运行服务器端，如果没有客户端连接，服务器端会一直运行，等待客户端的接入。然后运行客户端接收信息。客户端程序运行完毕后，可以看到数据包被成功解析了，其中char型数据以ASCII码的形式储存起。