ARM7單片機+RTL8019嵌入式TCP_IP協議棧使用分析

作者：時間：2012-12-05 來源：網絡

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一、總則
本文件是嵌入式TCP/IP協議棧的說明文件，嵌入式TCP/IP應用開發人員可通過閱讀本文件，掌握在嵌入式TCP/IP協議棧的基礎上開發服務器和客戶端應用程序，如FTP服務器，WEB服務器，串口服務器等等。
二、參考文件
1)TCP_IP詳解卷1，2，3
2)RFC 959 (rfc959) - File Transfer Protocol.htm
3)rfc1945- Hypertext Transfer Protocol -- HTTP/1.0
三、技術說明
1)用戶應用協議棧則需要編寫以太網的數據報收發驅動，就可以使用協議棧提供的標準SOCKET API，完成服務器和客戶端應用程序的開發。
2)協議棧運行于非操作系統的環境下，因此它的運行速度與一般采用多任務操作系統的TCP/IP協議，速度相對說來要快。
3)協議棧完成的功能包括ARP，IP，ICMP（ping），TCP，UDP，暫不支持IGMP，RARP。
4)協議棧采用C代碼編寫，可方便的移植于各種單片機平臺。
5)協議棧在ARM7+RTL8019硬件環境下測試，并建立了FTP服務器和WEB服務器，性能穩定。
6)協議棧建立的FTP服務器和WEB服務器與Internet Explorer瀏覽器和ftp.exe相互兼容。
7)協議棧每一個SOCKET上建了數據緩沖隊列(數據結構)，用于接收SOCKET的并發數據，實現多SOCKET的并發數據報處理，可同時運行FTP服務器和WEB服務器。
8)協議棧實現了ACK的延時答應（200ms），支持TCP多包發送和接收，但未支持TCP數據報的失序處理，因此適合局域網內使用。

四、SOCKET API函數
1)函數SOCKET * socket(u16 af,u16 type,u16 protocol)
本函數功能是從SOCKET pool中分配一個SOCKET插口，供應用程序使用，其參數說明如下：
1.參數af，type—無意義，保留為擴充功能使用。
2.參數protocol—為分配SOCKET的類型，包括TCP_PROTOCOL和UDP_PROTOCOL兩個類型。
3.返回值：函數執行成功，返回SOCKET*指針指向一個SOCKET，失敗返回NULL
2)函數u16 bind(SOCKET * sock,struct sockaddr * address,u8 len)
本函數功能是將IP地址和端口綁定到一個SOCKET 指針* sock指向的SOCKET。
1.SOCKET * sock—指向被綁定的SOCKET。
2.struct sockaddr * address—指向IP地址和端口。
3.len—無意義，保留為擴充功能使用。
4.返回值：SUCC。
3)函數u16 listen(SOCKET * sock, u16 QTY)
本函數功能是啟動被綁定了地址和端口的 SOCKET * sock，觸發其為監聽狀態。本函數由服務器端應用程序使用。
1.SOCKET * sock—指向被bind的SOCKET。
2.返回值：SUCC。
4)函數u16 connect(SOCKET * sock, struct sockaddr * sevaddr,u8 len)
本函數功能是用于建立一個連接，到服務器，服務器的地址和端口由參數sevaddr指定。該函數由客戶端使用。
1.SOCKET * sock—指向被連接的本地SOCKET。
2.struct sockaddr * sevaddr,-- 服務器的地址和端口.
3.u8 len—無意義，保留為擴充功能使用。
4.返回值：是SOCKET句柄。
5)函數u16 accept(SOCKET * sock,struct sockaddr * address,u16 *iii)
本函數返回一個已連接的SOCKET句柄，供函數recv(),send()收發數據使用。
1.SOCKET * sock—指向一個被綁定地址和端口的SOCKET
2.struct sockaddr * address,u16 *iii--無意義，保留為擴充功能使用。
3.返回值：是SOCKET句柄。
6)函數u16 recv(u16 handle,u8 * rec_buff,u16 len,u16 i)
指定句柄讀取數據，由TCP使用
1.u16 handle--指定句柄
2.u8 * rec_buff—緩沖區首地址
3.u16 len—讀取數據的長度
4.u16 i--無意義，保留為擴充功能使用。
5.返回值:為已讀取的字節數
7)函數u8 send(u16 handle,u8 *rec_buff,u16 len,u16 i)
向指定句柄發送數據,由TCP使用
1.u16 handle--指定句柄
2.u8 * rec_buff—緩沖區首地址
3.u16 len—發送數據的長度
4.u16 i--無意義，保留為擴充功能使用。
5.返回值:是SUCC
8)void close(u16 handle)
發送FIN主動關閉一個SOCKET連接，handle為被關閉連接的句柄。

9)函數u16 recvfrom(SOCKET *sock,u8 *rec_buff,u16 len,u8 i,struct sockaddr * address,u16 *addr_len)
從指定SOCKET *sock插口讀取數據，由UDP使用，函數的參數具體情況如下：
1.SOCKET *sock --指向插口的指針
2.u8 * rec_buff—緩沖區首地址
3.u16 len—讀取數據的長度
4.u16 i--無意義，保留為擴充功能使用。
5.返回值:為已讀取的字節數

10)函數u16 sendto(SOCKET *sock,u8 *rec_buff,u16 len,u8 i,struct sockaddr * address,u16 *addr_len)
向從指定SOCKET *sock插口發送數據，由UDP使用，函數的參數具體情況如下：
1.SOCKET *sock,--指向插口的指針
2.u8 * rec_buff—緩沖區首地址
3.u16 len—發送數據的長度
4.u16 i--無意義，保留為擴充功能使用
5.返回值:為SUCC

五、SOCKET API應用舉例
1)簡單WEB服務器--通過函數TCP_TEST()完成設置本地TCP服備器的IP地址，其過程如下：
1.調用SOCKET API函數socket(0,0,TCP_PROTOCOL)分配一個SOCKET，
2.調用SOCKET API函數將TCP server的IP地址與SOCKET綁定,調用函數bind()起動監聽。
3.函數TCP_TEST()通過函數accept()接收網頁獲取請求，調用函數recv()接收HTTP命令，根據命令調用函數send()發送http網頁。