STM32F2xx的tcp_echoserver例程解说

/=====================================================================
//TITLE:
//    STM32F2xx的tcp_echoserver例程解说
//AUTHOR:
//    norains
//DATE:
//    Monday  04-July-2011
//Environment:
//    Keil MDK 4.2
//    STM32F207 核心版
//=====================================================================

     最近拿到STM32F207的核心版，板载有网卡芯片，自然要拿过来捣鼓一番。而对于一个从未接触过网络的菜鸟来说，最好的入门方式就是揣测ST公司的例程，所以今天norains也不例外。那么我们就一起来看看这个官方的例程吧！

    首先我们来了解C/S网络程序的工作流程，如图：

 

    这个图并不是norains所绘制的，而是网上流传的一个名为《TCP/IP Socket网络编程》的PPT所截取的。这个流程各位一定要熟悉，因为接下来所描述的例子流程，和该图例非常吻合。

    ST关于TCP的例程分为client和server，根据字面意思，可以知道tcp_echoserver例程是将STM32F2xx作为server来用。而例程的第一步呢，便是初始化，调用的是tcp_echoserver_init()函数。

    在tcp_echoserver_init()函数里，主要做了这么几件事情：
     1. 创建一个新的TCP协议控制块
     2. 绑定地址和端口号（port）
     3. 开始监听（listen）
     4. 设置accept的回调函数

    其完整代码如下：

 void tcp_echoserver_init(void)
 {
   //创建一个新的TCP控制块
   tcp_echoserver_pcb = tcp_new();

   if (tcp_echoserver_pcb != NULL)
   {
     err_t err;

     //绑定到端口7
     err = tcp_bind(tcp_echoserver_pcb, IP_ADDR_ANY, 7);

     if (err == ERR_OK)
     {
       //开始监听
       tcp_echoserver_pcb = tcp_listen(tcp_echoserver_pcb);

       //设置tcp_echoserver_accept为accept的回调函数
       tcp_accept(tcp_echoserver_pcb, tcp_echoserver_accept);
     }
     else
     {
       printf("Can not bind pcb\n");  //norains 2011-7-4 comment
     }
   }
   else
   {
     printf("Can not create new pcb\n");   //norains 2011-7-4 comment
   }
 }

 

    当客户端开始连接之后，那么被设置的tcp_echoserver_accept()回调函数就会被调用。该函数主要是创建一个新的数据结构，并且将该数据结构传递给底层的TCP，最后分别是设置receive，error和poll这三个回调函数。
　　
　　tcp_echoserver_accept()代码如下所示：

 static err_t tcp_echoserver_accept(void *arg, struct tcp_pcb *newpcb, err_t err)
 {
   err_t ret_err;
   struct tcp_echoserver_struct *es;

   LWIP_UNUSED_ARG(arg);
   LWIP_UNUSED_ARG(err);

   ///给新的连接设置优先级
   tcp_setprio(newpcb, TCP_PRIO_MIN);

   //分配一个结构体空间以保持TCP的连接
   es = (struct tcp_echoserver_struct *)mem_malloc(sizeof(struct tcp_echoserver_struct));
   if (es != NULL)
   {
     es->state = ES_ACCEPTED;
     es->pcb = newpcb;
     es->p = NULL;

     //传递新分配的结构体数据给新的pcb
     tcp_arg(newpcb, es);

     //为新的连接设置receive回调函数
     tcp_recv(newpcb, tcp_echoserver_recv);

     //为新的连接设置error回调函数
     tcp_err(newpcb, tcp_echoserver_error);

     //为新的连接设置poll回调函数
     tcp_poll(newpcb, tcp_echoserver_poll, 1);

     ret_err = ERR_OK;
   }
   else
   {
     /* return memory error */
     ret_err = ERR_MEM;
   }
   return ret_err;
 }

　　
　　接下来便是tcp_echoserver_recv()这个回调函数，因为该函数比较大，这里就不再全部罗列代码了。对于使用者来说，只需要知道相应的判定条件来代表什么意思就足够了，如：

 static err_t tcp_echoserver_recv(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, struct pbuf *p, err_t err)
 {
   struct tcp_echoserver_struct *es;
   err_t ret_err;

   LWIP_ASSERT("arg != NULL",arg != NULL);

   es = (struct tcp_echoserver_struct *)arg;

   if (p == NULL)
   {
    //如果接收到空的帧，则释放连接
    ...
   }
   else if(err != ERR_OK)
   {
    //接收到一个非空的帧，但可能某些原因出错，导致返回值不为ERR_OK，故在此释放缓存
    ...
   }
   else if(es->state == ES_ACCEPTED)
   {
    //连接成功，在这里需要设置sent回调函数
    ...
   }
   else if (es->state == ES_RECEIVED)
   {
    //从客户端收到数据
    ...
   }
   else
   {
    //当连接关闭时，还收到了数据
    ...

   }

   return ret_err;
 }
 　STM32F207的代码部分就暂时说到这里，现在的问题是，如何测试这代码的正确性呢？这就必须用到ST提供的echotool.exe程序了。该程序位于stm32f2x7_eth_lwip的PC_Software文件夹中。该程序必须在命令行打开，其大致参数如下所示： 　　 　　 　　如果我们的serverip地址为192.168.0.8，那么可以输入如下命令进行测试： 　　echotool.exe 192.168.0.8 /p tcp /r 7 /n 15 /t 2 /d Testing LwIP TCP echo server 　　 　　如果网络联通的话，测试成功将如下如下的画面，如图：