AT32讲堂023 | AT32 MCU TCP client与TCP server如何与PC端通信

概述 

使用TCP执行通讯时，会有Server与Client的差别。Server是经由开启特定的Port来等待来自Client端的连线需求；而Client端则是向Server端提出连线需求，此例程使用LwIP作为协议栈，可以使用tcp_bind(), tcp_listen()与tcp_accept()这三种系统呼叫来使Server端接受Client的连线要求。
本使用指南会分别说明TCP client与TCP server该如何与PC端通信。

硬件资源

1) AT-START-F407 V1.0实验板2) DM9162以太网模块3) 以太网线

软件资源

tcp_client, TCP client源程序，运行TCP客户端程序

tcp_server, TCP server源程序，运行TCP服务端程序

AT32 TCP client/server程序设置

管脚配置

表1. 管脚配置

LwIP设置

硬件资源只提供从PHY到MAC的信号处理，若要进行开发，则需要实作TCP/IP协议栈，在本应用中使用LwIP协议栈，该协议栈主要关注的是怎样减少减少内存的使用和程序代码的大小，这样就可以让LwIP适用于资源有限的小型平台例如嵌入式系统，更详细的内容可以访问官方网站。由于整个协议栈已经整合到代码中，大部分的内容都无须修改，使用者只要根据自己的网段去设定IP地址及闸口地址即可，这两个全局变量宣告在netconf.c的上头。图1. 配置芯片的IP地址

TCP client project设置

在初始化LwIP协议栈之后，就可以配置TCP client的应用了，芯片作为客户端是发出请求的一方，所以必须要配置往哪里发送数据，也就是说要知道服务端的socket。所谓的socket就是IP地址加上端口，在代码中我们宣告了几个宏定义代表服务端的socket，可以在tcp_client.h中找到TCP_SERVER_IP跟TCP_SERVER_PORT这两个宏定义，用户可以根据网段跟应用修改这两个宏。图2. 配置服务端的socket确认网段与服务端一致后，下载代码到芯片上，服务器端会一秒打印一次”tcp client experiment!”，同时LED2, 3, 4也会跟着闪烁。

上位机服务端设置

1) 设定上位机的IP地址、网路屏蔽及闸口，IP地址与闸口需要跟芯片设置在同一个网段下。2) 打开上位机端的服务器软件，这里使用网路调适助手为例。协议类型选择TCP server，本地IP地址为代码中的TCP_SERVER_IP，本地端口号为代码中的TCP_SERVER_PORT，按下连线即建立连线。3) 连线建立后，会出现以下画面，不断打印来自TCP client的数据。图3. 设置PC端的IP、网路屏蔽与闸口图4. 设置服务器软件图5. 接收TCP client的数据

TCP server project设置

在初始化LwIP协议栈之后，就可以配置TCP server的应用了，芯片作为客户端是接受请求的一方，所以必须要配置在哪里接受数据，也就是说要开个端口给客户端丢数据进来。在代码中我们宣告了一个宏定义代表服务端的端口,可以在tcp_server.h中找到TCP_LOCAL_PORT这个宏定义，用户可以根据应用修改这个宏。图6. 服务器端口的宏定义

上位机客户端设置

1) 设定上位机的IP地址、网路屏蔽及闸口，IP地址与闸口需要跟芯片设置在同一个网段下，请参考图3。2) 打开上位机端的服务器软件，这里使用网路调适助手为例。协议类型选择TCP client，服务器IP地址为芯片的IP地址，本地端口号为代码中的TCP_LOCAL_PORT，按下连线即建立连线。3) 此时会出现讯息在视窗中，可以透过调试助手下方的区块输入字符串发送给服务器，服务器会响应输入的字符串到视窗中。图7. 设置上位机的客户端软件图8. 显示讯息到视窗中并响应发送的字符串

 

关于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推动全球市场32位微控制器(MCU)创新趋势的芯片设计公司，专注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研发与创新，全系列采用55nm先进工艺及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗内核，缔造M4业界最高主频288MHz运算效能，并支持工业级别芯片工作温度范围（-40°~105°）。雅特力目前已累积相当多元的终端产品成功案例：如微型打印机、扫地机、光流无人机、热成像仪、激光雷达、工业缝纫机、伺服驱控、电竞周边市场、断路器、ADAS、T-BOX、数字电源、电动工具等终端设备应用，广泛地覆盖5G、物联网、消费、商务及工控等领域。