网站制作便宜,网站代码怎么优化,娄底建设网站公司,wordpress静态路由文章目录 1 前言2 简介2. 1 使用多路socket的优点2.2 多路socket数据交互原理2.3 多路socket应用场景 3 WIZnet以太网芯片4 多路socket设置示例概述以及使用4.1 流程图4.2 准备工作核心4.3 连接方式4.4 主要代码概述4.5 结果演示 5 注意事项6 相关链接 1 前言 W5100S/W5500是一… 文章目录 1 前言2 简介2. 1 使用多路socket的优点2.2 多路socket数据交互原理2.3 多路socket应用场景 3 WIZnet以太网芯片4 多路socket设置示例概述以及使用4.1 流程图4.2 准备工作核心4.3 连接方式4.4 主要代码概述4.5 结果演示 5 注意事项6 相关链接 1 前言 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。支持多路socket独立通信通信效率互不影响。本教程将介绍W5100S/W5500以太网多路socket应用的基本原理、使用步骤、应用实例以及注意事项帮助读者更好地掌握这一技术。
2 简介
2. 1 使用多路socket的优点 多路socket的优点主要体现在以下几个方面
提高并发处理能力多路socket可以同时处理多个网络连接请求显著提高服务器的性能和并发处理能力。这意味着服务器可以同时处理多个客户端的请求而不需要为每个客户端连接创建一个线程。增强可靠性多路socket可以为对可靠性要求比较高的场景提供主服务器和备服务器连接。在实际使用中当主服务器出现异常时可以通过备用服务器提供服务。优化数据处理多路socket可以根据不同的网络连接请求进行优化处理比如对数据传输间隔较长的连接使用网络心跳包定期上传一组固定的数据让服务器知道设备处于正常工作状态对于触发式上传数据的场景则可以减少不必要的处理过程。方便设备识别在设备启动时多路socket可以上传一组带有唯一编号的信息到服务器用于服务器辨别是那一台设备方便后续进行数据交互。
2.2 多路socket数据交互原理 服务器建立多路socket的流程可以按照以下步骤进行
服务器端创建socket并绑定到一个IP地址和一个端口上然后开启侦听等待客户端连接请求。当服务器端接到客户端的连接请求后会为这个连接创建一个新的socket并与客户端建立连接。服务器端和客户端可以通过各自的socket进行数据交互。当数据交互完成后可以关闭连接可能主动也可能被动。服务器继续侦听等待下一个客户端连接请求。
2.3 多路socket应用场景
多路socket应用是指使用socket接口进行网络通信并允许多个客户端或服务器同时建立连接的应用程序。以下是一些常见的多路socket应用
聊天服务器聊天服务器可以同时与多个客户端建立连接接收和发送消息。多路socket可以让服务器同时处理多个客户端的连接请求实现高效的并发处理。游戏服务器游戏服务器需要同时与多个客户端建立连接处理游戏逻辑和数据交换。多路socket可以让服务器同时处理多个客户端的连接请求提高游戏的流畅度和稳定性。视频直播服务器视频直播服务器需要同时与多个客户端建立连接传输视频数据。多路socket可以让服务器同时处理多个客户端的连接请求提高直播的流畅度和稳定性。分布式系统分布式系统需要多个服务器协同工作处理客户端的请求。多路socket可以让每个服务器同时处理多个客户端的连接请求提高系统的可扩展性和稳定性。
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 PerformanceW5100STCP/IPv4 MAC PHY8bit BUS, SPI16KB4Max.25MbpsW6100TCP/IPv4/IPv6, MAC PHY8bit BUS, Fast SPI32KB8Max.25MbpsW5500TCP/IPv4, MAC PHYFast SPI32KB8Max 15Mbps
W5100S/W6100 支持 8bit数据总线接口网络传输速度会优于W5500。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。W5500 拥有比 W5100S更多的 Socket数量以及发送与接收缓存。
4 多路socket设置示例概述以及使用
4.1 流程图 程序的运行框图如下所示 4.2 准备工作核心
软件
Visual Studio CodeWIZnet UartToolSocketTester
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 GPIO0UART0 TX ---- USB_TTL_RXRP2040 GPIO1UART0 RX ---- USB_TTL_TX 使用模块连接RP2040 进行接线时 RP2040 GPIO16 ---- W5100S MISORP2040 GPIO17 ---- W5100S CSRP2040 GPIO18 ---- W5100S SCKRP2040 GPIO19 ---- W5100S MOSIRP2040 GPIO20 ---- W5100S RST 通过PC和设备都通过网线连接路由器LAN口
4.4 主要代码概述 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tcp_server_multi_socket.c文件中加入对应的.h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。
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主循环进行服务器运行函数中。
第六步我们看到服务器的函数的运行函数先是打开socket创建服务器然后开始监听如果有客户连接socket号会进行加一操作W5100S最多支持4路socketW5500最多支持8路socket。循环检测客户端发来的消息并打印出对应连接客户端的信息。
void do_tcp_server(void)
{static uint8_t sock_cof 0;uint16_t len 0;uint8_t destip[4];uint16_t destport;switch (getSn_SR(sock_cof)) /*Get the socket status*/{case SOCK_CLOSED: /*The socket is closed*/socket(sock_cof, Sn_MR_TCP, local_port, Sn_MR_ND); // Open socketbreak;case SOCK_INIT: /*The socket is in the initialization state*/listen(sock_cof); /*socket starts listening*/break;case SOCK_ESTABLISHED: /*The socket is in the connection establishment state*/if (getSn_IR(sock_cof) Sn_IR_CON) /*Receive interrupt flags clearly*/{setSn_IR(sock_cof, Sn_IR_CON);}len getSn_RX_RSR(sock_cof);if (len 0){recv(sock_cof, buff, len); /*print the receive data.*/buff[len] 0x00;getSn_DIPR(sock_cof, destip);destport getSn_DPORT(sock_cof);printf(socket%d form:%d.%d.%d.%d port: %d message:%s\r\n, sock_cof, destip[0], destip[1], destip[2], destip[3], destport, buff);send(sock_cof, buff, len);}break;case SOCK_CLOSE_WAIT: /*The socket is waiting to be closed*/close(sock_cof);break;}
#if (_WIZCHIP_ W5100S)if (sock_cof 4){sock_cof;}else{sock_cof 0;}
#elif (_WIZCHIP_ W5500)if (sock_cof 8){sock_cof;}else{sock_cof 0;}
#endif
}4.5 结果演示 5 注意事项
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W5100SON为W5500。
6 相关链接
WIZnet官网
WIZnet官方库链接
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