tcp客户端
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作者：陈之敏 时间：2020年08月15日
关键字：csdk、RDA8910、二次开发、TCP客户端 ## 目录
`点击这里查看所有博文 <https://blog.csdn.net/weixin_44570083/article/details/104285283>`__
最近听说有的小伙伴看了我的教程后，有一些问题都跑到官方的gitee上面去问去了。导致官方的人没搞懂问的是啥，小伙伴们也没能知道自己想要的答案。给大家造成了困扰，这里我说声抱歉。
既然出现了这个问题，我这里就声明一下，本系列教程所涉及的内容(demo)不是官方的作品。我个人觉得官方的demo内容太多太全，往往都是把一个模块内所有的东西全部放在一起。这样的话对新手不是很友好，阅读起来也比较费劲。我就把官方的部分demo进行相关的简化，并推出教程这样的话可能会对新手朋友们有一定的帮助。
有时候周末闲暇时间我也会加上一些我觉得好玩的模块在里面，这些可能在官方的demo都没有，比如cJSON、PAHO-MQTT、http-client。
这就是官方的代码仓库。
.. code:: c
git clone --recursive https://gitee.com/openLuat/Luat_CSDK_Air724U.git
当然各位小伙伴在看本教程时，我建议还是使用我下面提供的仓库比较好，看完之后在迁移到官方的仓库⇧。
.. code:: c
git clone --recursive https://gitee.com/chenxiahuaxu/RDA8910_CSDK.git
再看本教程过程中如果遇到了问题，可以在本人的代码仓库下面评论。也可以在本人的\ `博客 <https://blog.csdn.net/weixin_44570083/article/details/104285283>`__\ 下面评论。我要是看到的话，并且这个问题在我的能力范围的话我会尽力解答的（非官方，不要对我要求太多哦，要求太多我可能就不管啦）。
一、前言
--------
上篇博客我们简单的使用了下互联网的功能，主要是为了带大家熟悉一下联网流程，必须要根据设备反馈的信息进行相应的处理，才能接入互联网。本篇博客我们一起来试一试怎么使用tcp连接与服务器交换信息。
关于tcp通讯的详解\ `点击这里 <https://blog.csdn.net/sinat_36629696/article/details/80740678>`__\ ，这位大神总结的很好，有兴趣的可以去看看底层原理。原理很复杂我这里也没什么好讲的，我只负责教会大家怎么用。
.. figure:: https://img-blog.csdnimg.cn/20200526200411431.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MDA4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70
:alt: 在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
要记住一点就是tcp通讯是需要建立长连接的，有服务端和客户端的区别。服务端不会主动发起连接请求，只有客户端才会主动向服务器发起连接请求，建立连接后双方均可以主动发送数据。（\ ``注意：这里的服务端是指软件的状态，并不是指远程的服务器``\ ）。
由于我们使用的是4g模块，联网时基站给我们分配的ip不是公网ip。我又没有能力实现在模块上跑一套内网穿透的程序，所以就没有办法测试将模块作为tcp服务端使用的程序，关于tcp的例程只有这一个\ ``TcpClient``\ ，这是一个很大的遗憾。如果用的是wifi模块那就可以在局域网内测试TcpServer。
|在这里插入图片描述|
lwip是瑞典计算机科学院(SICS)的Adam Dunkels
开发的一个小型开源的TCP/IP协议栈。实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM
的占用。现在嵌入式设备联网所使用的socket库一般都是lwip库，所以不用担心在我这里学会了socket怎么用，去其他地方就不会用了，放心大胆的学，在哪都是一样的。
|image1| ## 二、编写测试程序 ## 2.1、了解本例程所用到的函数
使用tcp副武需要包含\ ``#include "iot_socket.h""``\ 头文件，我们这里只用到了8个函数，分别是：
>/**设置网络状态回调函数 *@param indCb: 回调函数*\ @return TRUE: 成功
\* FALSE: 失败 \**/
- BOOL ``iot_network_set_cb`` (F_OPENAT_NETWORK_IND_CB indCb )
..
/**创建socket @param domain: 仅支持AF_INET (IPV4 网络协议) @param
type: 支持SOCK_STREAM/SOCK_DGRAM，分别表示TCP、UDP连接 @param
protocol: 仅支持0\ @return >=0: socket描述符，用于后续操作 <0:
创建socket失败\ @note 创建的socket不用后需要用close将其关闭**/
- int ``socket``\ (int domain, int type, int protocol)
..
/**本地字节顺序转化为网络字节顺序(16bits) @param n:
本地字节书序数据\ @return 网络字节顺序数据**/
``htons``\ (n) ((n & 0xff) << 8) \| ((n & 0xff00) >> 8)
/**将ip地址字符串转为数值，转化后的数值为网络字节顺序 @param cp:
ip地址字符串，例如“192.168.1.1”\ @param addr: struct in_addr
返回的ip地址数值 @return 1: 成功 0: 失败**/
``inet_aton``\ (cp, addr) ipaddr_aton(cp, (openat_ip_addr_t*)addr)
/**建立和服务器端的连接 *@param socketfd:
调用socket接口返回的socket描述符 @param addr: 指定服务器地址和端口
@param addrlen: sizeof(struct openat_sockaddr)*\ @return 0: 表示成功
\* <0 表示有错误 \**/
- int ``connect``\ (int socketfd, const struct openat_sockaddr \*addr,
openat_socklen_t addrlen)
..
/**关闭socket *@param fd: 调用socket接口返回的socket描述符*\ @return
0: 表示成功 \* <0 表示有错误 \**/
- int ``close`` (int fd)
..
/**发送数据 *@param socketfd: 调用socket接口返回的socket描述符 @param
msg: 数据内容 @param len: 数据长度 @param flags:
仅支持MSG_DONTWAIT/MSG_OOB，可以通过或来指定多个标志，一般为0*\ @return
>=0: 实际发送的长度 \* <0 发送错误 \**/
- int ``send``\ (int socketfd,const void \*msg,size_t len,int flags)
..
/**接收数据 *@param socketfd: 调用socket接口返回的socket描述符 @param
buf: 用于存放数据的缓存 @param len: buf的长度 @param flags:
仅支持MSG_DONTWAIT/MSG_PEEK/MSG_OOB，可以通过或来指定多个标志，一般为0*\ @return
>0: 接收到的数据长度 * =0: 对方已经断开连接* <0: 读取错误
\*@note
当flags没有设置MSG_DONTWAIT，该函数会阻塞，直到有数据或者读取超时
\**/
- int ``recv``\ (int socketfd,void \*buf,size_t len,int flags)
2.2、编写主程序
---------------
主程序负责注册网络回调函数，以及创建一个消息处理函数。
.. code:: c
//系统休眠
iot_os_sleep(10000);
//注册网络状态回调函数
iot_network_set_cb(NetWorkCb);
//创建一个任务
//TestTask_HANDLE =
TestTask_HANDLE = iot_os_create_task(TestTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "TestTask");
return 0;
2.3、编写网络回调函数
---------------------
消息回调函数负责通知系统消息，最好不要在其中处理复杂的动作。我这里将系统消息转存到全局变量中，然后再任务中定时查询并处理其他的逻辑。
.. code:: c
static void NetWorkCb(E_OPENAT_NETWORK_STATE state)
{
NetWorkCbMessage = state;
}
2.4、编写消息处理任务
---------------------
在消息处理函数中，定时查询全局变量转存的网络状态，进行相应的处理。网络正常后调用\ ``TcpConnect``\ 建立套接字，同时连接远程服务端。执行完成后进行任务自毁。
.. code:: c
static void TestTask(void *param)
{
bool NetLink = FALSE;
while (NetLink == FALSE)
{
T_OPENAT_NETWORK_CONNECT networkparam = {0};
switch (NetWorkCbMessage)
{
case OPENAT_NETWORK_DISCONNECT: //网络断开 表示GPRS网络不可用澹，无法进行数据连接，有可能可以打电话
iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_DISCONNECT");
iot_os_sleep(10000);
break;
case OPENAT_NETWORK_READY: //网络已连接 表示GPRS网络可用，可以进行链路激活
iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_READY");
memcpy(networkparam.apn, "CMNET", strlen("CMNET"));
//建立网络连接，实际为pdp激活流程
iot_network_connect(&networkparam);
iot_os_sleep(500);
break;
case OPENAT_NETWORK_LINKED: //链路已经激活 PDP已经激活，可以通过socket接口建立数据连接
iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_LINKED");
NetLink = TRUE;
break;
}
}
if (NetLink == TRUE)
{
TcpConnect();
}
iot_os_delete_task(TestTask_HANDLE);
}
最开始我是用任务通知做的，这样消息的实时性更高，不需要自己主动去查询消息。我也不知道为什么，如果用消息通知的话，加上这一行\ ``iot_network_connect(&networkparam);``\ 设备就重启。我以人格担保任务接收到的消息指针是对的，我还打印出来看过了，switch语句也进入了对应的分支。我就搞不懂为什么进行链路激活会出错。最后实在找不到原因，用全局变量转存，主动查询状态，避开了这个问题。
|image2|
2.5、编写TcpConnect
-------------------
这是一个子程序，网络连接正常后在消息处理函数中被调用，只会执行一次。首先创建一个套接字，判断创建是否正常。然后初始化网络连接结构体，要注意的是需要将字符串格式的ip转化为网络序列的ip和主机字节port转化为网络字节顺序的端口，主要是因为\ ``大小端存储模式``\ 的字节顺序不一样。
大端模式，是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址中，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放；这和我们的阅读习惯一致。
小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低。
.. code:: c
//创建套接字
socketfd = socket(OPENAT_AF_INET, OPENAT_SOCK_STREAM, 0);
while (socketfd < 0)
{
iot_debug_print("[socket] create tcp socket error");
iot_os_sleep(3000);
}
// 建立TCP链接
struct openat_sockaddr_in tcp_server_addr = {0};
//AF_INET 的目的就是使用 IPv4 进行通信
tcp_server_addr.sin_family = OPENAT_AF_INET;
//远端端口，主机字节顺序转变成网络字节顺序
tcp_server_addr.sin_port = htons((unsigned short)TCP_SERVER_PORT);
//字符串远端ip转化为网络序列ip
inet_aton(TCP_SERVER_IP, &tcp_server_addr.sin_addr);
iot_debug_print("[socket] tcp connect to addr %s", TCP_SERVER_IP);
int connErr = connect(socketfd, (const struct openat_sockaddr *)&tcp_server_addr, sizeof(struct openat_sockaddr));
if (connErr < 0)
{
iot_debug_print("[socket] tcp connect error %d", socket_errno(socketfd));
close(socketfd);
}
iot_debug_print("[socket] tcp connect success");
iot_os_create_task(SentTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "SentTask");
iot_os_create_task(RecvTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "RecvTask");
2.6、编写发送任务
-----------------
在发送任务中，定时对建立的套接字做循环发送字符串的动作，并进行相应的次数标记。
.. code:: c
uint8 num = 0;
int len = 0;
char data[512] = {0};
while (1)
{
if (socketfd >= 0)
{
len = sprintf(data, "RDA8910 Sent:%d", num);
data[len] = '\0';
iot_debug_print(data);
if (len > 0)
{
// TCP 发送数据
len = send(socketfd, data, len + 1, 0);
if (len < 0)
{
iot_debug_print("[socket] tcp send data False");
}
else
{
iot_debug_print("[socket] tcp send data Len = %d", len);
num += 1;
}
}
}
iot_os_sleep(3000);
}
2.7、编写接收任务
-----------------
在接收任务中，将接收的数据打印在日志中显示，recv函数会陷入阻塞状态，直到接收到数据。程序中提供的测试服务端自带回环功能，会将接收的的数据原封不动返回。所以我们接收到的数据就是自己发送的数据。
.. code:: c
int len = 0;
unsigned char data[512] = {0};
while (1)
{
if (socketfd >= 0)
{
// TCP 接受数据
len = recv(socketfd, data, sizeof(data), 0);
if (len < 0)
{
iot_debug_print("[socket] tcp send data False");
}
else
{
iot_debug_print("[socket] tcp Recv data result = %s", data);
}
}
}
三、编译并下载程序
------------------
完整代码在这，自取。
.. code:: c
/*
* @Author: your name
* @Date: 2020-05-19 14:05:32
* @LastEditTime: 2020-05-26 19:30:56
* @LastEditors: Please set LastEditors
* @Description: In User Settings Edit
* @FilePath: \RDA8910_CSDK\USER\user_main.c
*/
#include "string.h"
#include "cs_types.h"
#include "osi_log.h"
#include "osi_api.h"
#include "am_openat.h"
#include "am_openat_vat.h"
#include "am_openat_common.h"
#include "iot_debug.h"
#include "iot_uart.h"
#include "iot_os.h"
#include "iot_gpio.h"
#include "iot_pmd.h"
#include "iot_adc.h"
#include "iot_vat.h"
#include "iot_network.h"
#include "iot_socket.h"
//Tcp Client Demo
#define TCP_SERVER_IP "121.40.198.143"
#define TCP_SERVER_PORT 12415
HANDLE TestTask_HANDLE = NULL;
uint8 NetWorkCbMessage = 0;
int socketfd = -1;
static void SentTask(void *param)
{
uint8 num = 0;
int len = 0;
char data[512] = {0};
while (1)
{
if (socketfd >= 0)
{
len = sprintf(data, "RDA8910 Sent:%d", num);
data[len] = '\0';
iot_debug_print(data);
if (len > 0)
{
// TCP 发送数据
len = send(socketfd, data, len + 1, 0);
if (len < 0)
{
iot_debug_print("[socket] tcp send data False");
}
else
{
iot_debug_print("[socket] tcp send data Len = %d", len);
num += 1;
}
}
}
iot_os_sleep(3000);
}
}
static void RecvTask(void *param)
{
int len = 0;
unsigned char data[512] = {0};
while (1)
{
if (socketfd >= 0)
{
// TCP 接受数据
len = recv(socketfd, data, sizeof(data), 0);
if (len < 0)
{
iot_debug_print("[socket] tcp send data False");
}
else
{
iot_debug_print("[socket] tcp Recv data result = %s", data);
}
}
}
}
static void TcpConnect()
{
//创建套接字
socketfd = socket(OPENAT_AF_INET, OPENAT_SOCK_STREAM, 0);
while (socketfd < 0)
{
iot_debug_print("[socket] create tcp socket error");
iot_os_sleep(3000);
}
// 建立TCP链接
struct openat_sockaddr_in tcp_server_addr = {0};
//AF_INET 的目的就是使用 IPv4 进行通信
tcp_server_addr.sin_family = OPENAT_AF_INET;
//远端端口，主机字节顺序转变成网络字节顺序
tcp_server_addr.sin_port = htons((unsigned short)TCP_SERVER_PORT);
//字符串远端ip转化为网络序列ip
inet_aton(TCP_SERVER_IP, &tcp_server_addr.sin_addr);
iot_debug_print("[socket] tcp connect to addr %s", TCP_SERVER_IP);
int connErr = connect(socketfd, (const struct openat_sockaddr *)&tcp_server_addr, sizeof(struct openat_sockaddr));
if (connErr < 0)
{
iot_debug_print("[socket] tcp connect error %d", socket_errno(socketfd));
close(socketfd);
}
iot_debug_print("[socket] tcp connect success");
iot_os_create_task(SentTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "SentTask");
iot_os_create_task(RecvTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "RecvTask");
}
static void TestTask(void *param)
{
bool NetLink = FALSE;
while (NetLink == FALSE)
{
T_OPENAT_NETWORK_CONNECT networkparam = {0};
switch (NetWorkCbMessage)
{
case OPENAT_NETWORK_DISCONNECT: //网络断开 表示GPRS网络不可用澹，无法进行数据连接，有可能可以打电话
iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_DISCONNECT");
iot_os_sleep(10000);
break;
case OPENAT_NETWORK_READY: //网络已连接 表示GPRS网络可用，可以进行链路激活
iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_READY");
memcpy(networkparam.apn, "CMNET", strlen("CMNET"));
//建立网络连接，实际为pdp激活流程
iot_network_connect(&networkparam);
iot_os_sleep(500);
break;
case OPENAT_NETWORK_LINKED: //链路已经激活 PDP已经激活，可以通过socket接口建立数据连接
iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_LINKED");
NetLink = TRUE;
break;
}
}
if (NetLink == TRUE)
{
TcpConnect();
}
iot_os_delete_task(TestTask_HANDLE);
}
static void NetWorkCb(E_OPENAT_NETWORK_STATE state)
{
NetWorkCbMessage = state;
}
//main函数
int appimg_enter(void *param)
{
//系统休眠
iot_os_sleep(10000);
//注册网络状态回调函数
iot_network_set_cb(NetWorkCb);
//创建一个任务
//TestTask_HANDLE =
TestTask_HANDLE = iot_os_create_task(TestTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "TestTask");
return 0;
}
//退出提示
void appimg_exit(void)
{
OSI_LOGI(0, "application image exit");
}
查看输出，发现接收到的数据和发送的数据一致，没有任何问题。 |image3|
不会下载的\ `点击这里 <https://blog.csdn.net/weixin_44570083/article/details/104285283>`__\ ，进去查看我的\ ``RDA8910 CSDK二次开发入门教程``\ 专题第一篇博文\ ``1、RDA8910CSDK二次开发：环境搭建``\ 里面讲了怎么下载
这里只是我的学习笔记，拿出来给大家分享，欢迎大家批评指正，本篇教程到此结束
.. |在这里插入图片描述| image:: https://img-blog.csdnimg.cn/20200526200256514.png
.. |image1| image:: https://img-blog.csdnimg.cn/20200526200214752.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MDA4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70
.. |image2| image:: https://img-blog.csdnimg.cn/20200526202250497.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MDA4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70
.. |image3| image:: https://img-blog.csdnimg.cn/20200526204603206.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MDA4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70