LWIP_STM32_ENC28J60_NETCONN_UDP（3）

    前面移植了lwip之后只是简单地做了一个dhcp的程序，但是实际工作中经常要用来通讯，那今天就来讲一讲怎么用lwip来进行UDP通讯

    要使用数据通信首先第一步得知道lwip是怎么样保存数据的，在使用netconn数据包进行通讯的时候，netbuf是主要的数据结构，该数据结构的构成如下

struct netbuf {
  struct pbuf *p, *ptr;
  ip_addr_t addr;
  u16_t port;
#if LWIP_NETBUF_RECVINFO || LWIP_CHECKSUM_ON_COPY
#if LWIP_CHECKSUM_ON_COPY
  u8_t flags;
#endif /* LWIP_CHECKSUM_ON_COPY */
  u16_t toport_chksum;
#if LWIP_NETBUF_RECVINFO
  ip_addr_t toaddr;
#endif /* LWIP_NETBUF_RECVINFO */
#endif /* LWIP_NETBUF_RECVINFO || LWIP_CHECKSUM_ON_COPY */
};

 

蛮长一串，但是不用全部弄明白只需要关注这几个

struct pbuf *p, *ptr;
ip_addr_t addr;
u16_t port;

  首先，系统中有一个pbuf的链表，p指向pbuf的顶端，ptr指向当前正在使用的pbuf，netbuf_next()和 netbuf_first()操作 ptr 字段。 addr 和 port 字段用来记录数据发送方的 IP 地址和端口号，netbuf_fromaddr 和 netbuf_fromport 这两个宏定义用于返回 addr 和 port 这两个字段。netbuf和 pbuf 之间的关系如图

不管是 TCP 连接还是 UDP 连接， 接收到数据包后会将数据封装在一个 netbuf 中，然后将这个 netbuf 交给应用程序去处理。在数据发送时，根据不同的连接有不同的处理：对于 TCP 连
接，用户只需要提供待发送数据的起始地址和长度，内核会根据实际情况将数据封装在合适大小的数据包中，并放入发送队列中，对于 UDP 来说，用户需要自行将数据封装在 netbuf 结构
中，当发送函数被调用的时候内核直接将数据包中的数据发送出去

操作netbuf的api主要有下面几个

这只是数据结构，接下来是使用这些数据结构的api，主要是下面这些

这里面用到了一个新的数据结构，叫做netconn，也就是今天我们的核心，他的构成如下

/** A netconn descriptor */
struct netconn {
  /** 连接类型 (TCP, UDP or RAW) */
  enum netconn_type type;
  /** 当前连接状态 */
  enum netconn_state state;
  /** 内核中与这个相关的控制块指针 */
  union {
    struct ip_pcb  *ip;
    struct tcp_pcb *tcp;
    struct udp_pcb *udp;
    struct raw_pcb *raw;
  } pcb;
  /** 这个链接最近的一个错误 */
  err_t last_err;
  /** 用于两个api上下文同步的信号量 */
  sys_sem_t op_completed;
  /**接收数据的消息邮箱 */
  sys_mbox_t recvmbox;
#if LWIP_TCP
  /** 用于TCP服务器，连接请求的缓冲队列 */
  sys_mbox_t acceptmbox;
#endif /* LWIP_TCP */
  /** socket描述符，用于socket类的api */
#if LWIP_SOCKET
  int socket;
#endif /* LWIP_SOCKET */
#if LWIP_SO_SNDTIMEO
  /** 发送数据的超时时间 */
  s32_t send_timeout;
#endif /* LWIP_SO_RCVTIMEO */
#if LWIP_SO_RCVTIMEO
  /** 接收数据的超时时间 */
  int recv_timeout;
#endif /* LWIP_SO_RCVTIMEO */
#if LWIP_SO_RCVBUF
  /** 接收消息队列的长度 */
  int recv_bufsize;
  /** 当前接收邮箱中已经缓存的数据长度 */
  s16_t recv_avail;
#endif /* LWIP_SO_RCVBUF */
  /** netconn内部的状态标识符 */
  u8_t flags;
#if LWIP_TCP
  /** 当调用 netconn_write 发送数据但缓存不足的时候，数据会暂时存放在 current_msg 中,等待下
一次数据发送， write_offset 记录下一次发送时的索引 */
  size_t write_offset;
  /** TCP: when data passed to netconn_write doesn't fit into the send buffer,
      this temporarily stores the message.
      Also used during connect and close. */
  struct api_msg_msg *current_msg;
#endif /* LWIP_TCP */
  /** //连接相关回调函数，实现 socket API 时使用 */
  netconn_callback callback;
};

与这个api相关的还有一些枚举，这里就先不说了，基本上通过这些api就能够进行网络通讯，接下来看看怎样实现udp通讯

流程是这样的：创建一个udp链接--绑定一个udp端口--设定目的地的端口和ip，然后就能发送了，因为udp本身是无连接的，所以我们不需要等待udp连连接上在操作，具体的代码如下

//创建UDP线程
//返回值:0 UDP创建成功
//        其他 UDP创建失败
INT8U udp_demo_init(void)
{
    INT8U res;
    OS_CPU_SR cpu_sr;
    
    OS_ENTER_CRITICAL();    //关中断
    res = OSTaskCreate(udp_thread,(void*)0,(OS_STK*)&UDP_TASK_STK[UDP_STK_SIZE-1],UDP_PRIO); //创建UDP线程
    OS_EXIT_CRITICAL();        //开中断
    
    return res;
}

创建任务之后任务如下

//udp任务函数
static void udp_thread(void *arg)
{
    OS_CPU_SR cpu_sr;
    err_t err;
    static struct netconn *udpconn;
    static struct netbuf  *recvbuf;
    static struct netbuf  *sentbuf;
    struct ip_addr destipaddr;
    u32 data_len = 0;
    struct pbuf *q;
    
    while(dhcpstatus != 2)//等待dhcp成功
    {
        OSTimeDly(10);
        printf("wait dhcp\r\n");
    }
    
    LWIP_UNUSED_ARG(arg);
    udpconn = netconn_new(NETCONN_UDP);  //创建一个UDP链接
    udpconn->recv_timeout = 10;          
    
    if(udpconn != NULL)  //创建UDP连接成功
    {
        err = netconn_bind(udpconn,IP_ADDR_ANY,UDP_DEMO_PORT); 
        IP4_ADDR(&destipaddr,192,168,1,105); //构造目的IP地址
        netconn_connect(udpconn,&destipaddr,UDP_DEMO_PORT);     //连接到远端主机
        if(err == ERR_OK)//绑定完成
        {
            while(1)
            {
                if(keyValue == KEY_DOWN)
                {
                    udp_flag = LWIP_SEND_DATA;
                }
                if((udp_flag & LWIP_SEND_DATA) == LWIP_SEND_DATA) //有数据要发送
                {
                    sentbuf = netbuf_new();
                    netbuf_alloc(sentbuf,strlen((char *)udp_demo_sendbuf));
                    sentbuf->p->payload = (char*)udp_demo_sendbuf;       //指udp_demo_sendbuf组
                    err = netconn_send(udpconn,sentbuf);      //将netbuf中的数据发送出去
                    if(err != ERR_OK)
                    {
                        printf("发送失败\r\n");
                        netbuf_delete(sentbuf);      //删除buf
                    }
                    udp_flag &= ~LWIP_SEND_DATA;    //清除数据发送标志
                    netbuf_delete(sentbuf);          //删除buf
                    keyValue = 0;
                }    
                
                netconn_recv(udpconn,&recvbuf); //接收数据
                if(recvbuf != NULL)          //接收到数据
                { 
                    OS_ENTER_CRITICAL(); //关中断
                    printf("receive data\r\n");
                    memset(udp_demo_recvbuf,0,UDP_DEMO_RX_BUFSIZE);  //数据接收缓冲区清零
                    for(q=recvbuf->p;q!=NULL;q=q->next)  //遍历完整个pbuf链表
                    {
                        //判断要拷贝到UDP_DEMO_RX_BUFSIZE中的数据是否大于UDP_DEMO_RX_BUFSIZE的剩余空间，如果大于
                        //的话就只拷贝UDP_DEMO_RX_BUFSIZE中剩余长度的数据，否则的话就拷贝所有的数据
                        if(q->len > (UDP_DEMO_RX_BUFSIZE-data_len)) 
                            memcpy(udp_demo_recvbuf+data_len,q->payload,(UDP_DEMO_RX_BUFSIZE-data_len));//拷贝数据
                        else 
                            memcpy(udp_demo_recvbuf+data_len,q->payload,q->len);
                        data_len += q->len;      
                        if(data_len > UDP_DEMO_RX_BUFSIZE) 
                            break; //超出TCP客户端接收数组,跳出    
                    }
                    OS_EXIT_CRITICAL();  //开中断
                    data_len=0;  //复制完成后data_len要清零。
                    //打印接收到的数据
                    printf("%s\r\n",udp_demo_recvbuf);  
                    netbuf_delete(recvbuf);      //删除buf
                }
                else 
                    OSTimeDlyHMSM(0,0,0,10);  //延时5ms
            }
        }
        else 
            printf("UDP绑定失败\r\n");
    }
    else 
        printf("UDP连接创建失败\r\n");
}

这都没什么好说的，但是需要注意的是，最好将udp的优先级别设置的低于数据查询任务的优先级别

工程代码如下

http://download.csdn.net/detail/dengrengong/8599069