AWorks编程——socket通信

Posted 2021-04-25 ZLG致远电子

socket在计算机通信领域被称为“套接字”，是网络通信的一种方式，在AWorks系统中如何使用socket API建立服务器与客户端，进行数据通信呢？本文将详细为你介绍。

  概述

要编写通过计算机网络通信的程序，首先要确定这些程序相互通信使用的协议，通常使用TCP或UDP协议族。TCP是面向连接的传输协议，建立连接时需要经过三次握手，断开连接时需要经过四次握手，中间传输数据也要回复ACK包进行确认。而UDP是非连接的传输协议，没有建立连接和断开连接的过程，它只是简单的把数据丢到网络中，也不明确区分服务器和客户端。因此TCP比UDP协议更加可靠，且TCP和UDP编程大致相同，所以本文就以TCP协议为例，建立图1所示的基本客户/服务器网络模型，进行通信。

 

图1 基本服务器-客户端模型

  基本套接字编程

图2给出了一对客户与服务器进程之间发生的典型事件的时间表。服务器首先启动，稍后客户端启动连接到服务器。所有的客户和服务器都从调用socket开始，它返回套接字描述符；客户随后调用connect，服务器则调用bind、listen和accept；建立连接之后调用send、recv函数进行数据传输。数据传输完成后，套接字使用标准的closesocket函数关闭。

 

图2 基本客户/服务器程序的套接字函数

• socket()函数：指定期望的通信协议类型（使用IPv4的TCP、使用IPv6的UDP等）创建套接字；

• connect()函数：客户端向服务器发出连接请求；

• listen()函数：仅服务器调用，使套接字进入被动监听状态。所谓被动监听是指当没有客户端请求时，套接字处于“睡眠”状态，只有当接收到客户端请求时，套接字才会被唤醒来响应请求；

• accept()函数：当套接字处于监听状态时，可以通过aceept函数来接收客户端的请求；

• send/recv()函数：发送和接收函数；

• closesocket()函数：关闭套接字，回收资源。

  网络连接与配置

socket通信程序基于网络之上,常规的开发板一般都携带以太网外设，所以本文以以太网为例，配置开发板的网络连接。

首先需要用网线连接开发板的网口和电脑，来建立网络的物理连接。其次在AWorks sdk包中的aw_prj_params.h文件中打开以太网设备宏，如程序清单1。

程序清单1 打开以太网配置宏

  TCP客户端实例

程序清单3 回声客户端程序

程序编写完成后，我们使用TCP上位机软件测试。打开TCP调试软件，如图3。创建服务器，如图4。最后启动服务器，如图5。

 

图3 TCP调试工具

 

图4 创建服务器

图5 启动服务器

以上步骤就绪后，在主程序中调用demo_tcp_client_entry()入口函数，编译、下载程序到开发板，待程序运行之后，可以在shell界面看到TCP客户端连接成功，如图6，此时在上位机软件上可以看到建立的TCP连接，在发送区域向客户端发送数据，在接收区将看到客户端回发的数据，如图7。shell界面打印客户端收到的数据，如图8。

 

图6 TCP客户端连接成功

图7 服务器数据显示

 

图8 客户端数据打印

  TCP服务器实例

程序清单4 非阻塞服务器

程序编写完成后，将服务器例程入口函数demo_tcp_server_block_entry()放入主函数中编译、下载到开发板，程序运行后在shell界面可看到服务器已经启动，如图9。

 

图9 服务器启动

服务器启动后，同样使用TCP上位机软件建立客户端进行测试，指定服务器的IP和端口号，如图10。

 

图10 创建客户端

客户端创建后，点击连接，如图11。

 

图11 连接到服务器

连接成功后，在发送区发送数据，接收区可以看到服务器回发的数据，如图12所示。此时在串口界面也可以看到服务器收到的数据，如图13。

 

图12 客户端收发数据

 

图13 服务器收到的数据

  出错调试

如果程序运行后，没有成功建立连接，可按照以下步骤查看网络状态：

 

图15 测试网络是否正常

注解：本文使用的硬件平台为M1052_EV_Board开发板，购买可咨询ZLG的销售人员；软件平台为aworks_m105x_sdk_1.0.4-alpha软件包，下载链接：http://www.zlg.cn。

 如有任何疑问，可以：