TCP-UART数据透传技术，居然如此简单！

今天，来分享下TCP-UART透传示例，源码开放，可根据实际需求灵活应用。
 

一、TCP协议概述

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）——是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它主要用于在不可靠的网络环境中提供稳定的数据传输服务，确保数据能够按照顺序、无错误地到达接收端。

TCP通过三次握手建立连接，使用滑动窗口进行流量控制，以及通过校验和确认应答、超时重传等机制来保证数据的可靠性。它是互联网协议套件（TCP/IP协议族）的核心组成部分，广泛应用于各种网络应用中。

▼ TCP工作原理 ▼

连接建立：

TCP协议使用三次握手协议来建立连接。

客户端发送一个SYN（同步序列编号）报文给服务端，并携带一个随机生成的初始序列号。

服务端收到SYN报文后，发送一个SYN+ACK（同步序列编号 + 确认应答）报文给客户端，表示确认收到了客户端的SYN报文，并携带自己的初始序列号。

客户端收到服务端的SYN+ACK 报文后，发送一个ACK（确认应答）报文给服务端，表示确认收到了服务端的SYN+ACK报文。至此，TCP连接建立完成。

数据传输：

在连接建立后，双方就可以开始传输数据了。TCP协议会将应用层发送的数据分割成适当长度的报文段（通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传输单元MTU的限制），并为每个报文段分配一个序号。

接收端在收到报文段后，会按照序号进行排序，并发送确认应答（ACK）给发送端。如果发送端在合理的往返时延（RTT）内未收到确认应答，则会重传对应的报文段。

连接释放：

TCP协议使用四次挥手协议来终止连接。

客户端发送一个FIN（结束）报文给服务端，表示自己想要关闭连接。

服务端收到FIN报文后，发送一个ACK报文给客户端，表示确认收到了客户端的FIN报文。此时，客户端到服务端的连接关闭，但服务端到客户端的连接仍然打开。

服务端在发送完所有剩余数据后，也发送一个FIN报文给客户端，表示自己也想要关闭连接。

客户端收到服务端的FIN报文后，发送一个ACK报文给服务端，表示确认收到了服务端的FIN报文。至此，TCP连接完全关闭。
 

二、TCP-UART透传示例

本小节教你使用LuatOS脚本语言，让Air201模组连接上一个TCP服务器，并且实现模组和服务器之间数据的双向传输。

软硬件相关准备工作及最新示例源码下载详见：

https://docs.openluat.com/air201/luatos/app/socket/tcp/

2.1 本教程实现的功能定义：

通过网页端启动一个TCP服务器；

Air201模组插卡开机后，连接上TCP服务器；

Air201模组向TCP服务器发送：TCP CONNECT，服务器可以收到数据并且在网页端显示；

TCP服务器网页端向Air201模组发送：data from TCP server，Air201模组可以收到数据并且通过串口输出显示。

2.2 核心脚本代码详解

2.2.1 串口初始化

本文示例：串口使用MAIN_UART(uart1)。

2.2.2 数据接收回调：搭建响应桥梁

这里使用uart.rx接口，和以zbuff的方式存储从uart1外部串口收到的数据--收取数据会触发回调。

注意：这里的"receive"是固定值不要修改。

2.2.3 TCP网络配置：铺就数据通道

2.2.4 TCP至串口透传：数据无缝流转

2.2.5 串口至TCP反透传：信息双向传递

2.3 完整代码及运行结果

2.3.1 完整代码

 

 

 

 

2.3.2 运行结果

使用TCP/UDP web测试工具及SSCOM串口工具，运行结果如下图所示：

今天的内容就分享到这里了~

审核编辑 黄宇