W5500EVB UDP模式的测试与理解-新华龙电子

　　WIZnet 之前已经介绍过W5500EVB 在TCP模式下的两种(Server及Client)数据传输的实现过程，那么传输控制协议中，UDP也是非常常用的，这种无连接的协议在更多场合为用户提供了便捷，比如发电子邮件，QQ聊天发收消息等…好，那今天就学习一下，UDP模式在W5500EVB上的简单实现。

　　一 实验硬件及其连接

　　二 UDP实验相关知识

　　W5500是一款全硬件TCP/IP嵌入式以太网控制器，为嵌入式系统提供了更加简易的互联网连接方案。W5500集成了TCP/IP协议栈，10/100M以太网数据链路层(MAC)及物理层(PHY)，用户无需特别关注TCP 和 UDP的实现过程，只需最好相应配置和查询工作即可。下面主要讲解TCP和UDP区别，供参考

　　1 基于连接与无连接

　　TCP—传输控制协议提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。

　　每个数据包的传输过程是：先建立链路、数据传输、然后清除链路。数据包不包含目的地址。受端和发端不但顺序一致，而且内容相同。它的可靠性高。

　　UDP—用户数据报协议是面向无连接的，每个数据包都有完整的源、目的地址及分组编号，各自在网络中独立传输，传输中不管其顺序，数据到达收端后再进行排序组装，遇有丢失、差错和失序等情况，通过请求重发来解决。它的效率比较高,是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。

　　2、对系统资源的要求(TCP较多，UDP少)

　　3、UDP程序结构较简单

　　4、流模式与数据报模式

　　5、TCP保证数据正确性，UDP可能丢包，TCP保证数据顺序，UDP不保证

　　6、TCP是面可靠的字节流服务 ，UDP 并不提供对 IP协议的可靠机制、流控制以及错误恢复功能等

　　下图为TCP 和UDP应用

　　三 关键程序介绍

　　3.1编译工具为IAR5.4

　　3.2 1-5 UDP实验例程实现功能：

　　以UDP模式不断向 目标 IP地址 和端口 发送数据 test：ecountr，同时若收到 目标IP发来信息，将信息copy回复。本例中用网线直接和PC机相连接。PC机ip作为 目标ip ，注意PC机的IP与EVB IP处于同一网段内。

　　3.3 实验函数流程：

　　Step 1 ：初始化STM32时钟 GPIO USART 等

　　Step2： 初始化SPI 和W5500

　　Step3： 配置MAC地址 本机IP地址 子网掩码 默认网关等信息，配置完后再读取以上信息，并打印到串口

　　Step4：初始化8 个socket

　　Step5 ：实时读取socket 0状态，如果是socket 0是关闭的，则打开socket 0 作为UDP端口。如果读取 socket 0为UDP模式则向 目标 IP地址 和端口 发送数据 test：ecountr，同时若收到 目标IP发来信息，将信息copy回复。

　　3.4 部分子程序讲解

　　uint8 getSn_SR(SOCKET s)//获取SOCKET s状态

　　{

　　return IINCHIP_READ(Sn_SR(s));

　　}

　　/*W5500 SPI 通信协议的实现

　　W5500 SPI数据帧 有三种 依次为数据段 控制段 和数据段 */

　　uint8 IINCHIP_READ(uint32 addrbsb)

　　{

　　uint8 data = 0;

　　IINCHIP_ISR_DISABLE(); //关闭中断

　　IINCHIP_CSoff(); // CS=0, SPI使能片选

　　IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x00FF0000)>>16);// 写入地址段高8位 Address byte 1

　　IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x0000FF00)>> 8);// 写入地址段低8位Address byte 2

　　IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x000000F8)) ;// 以读模式写入控制段

　　data = IINCHIP_SpiSendData(0×00); // 写入数据段

　　/*SPI主从接口相当于一个循环串行移位寄存器，主机(STM32)发送数据 0×00，从机(W5500)就会接手0×00，并移数据到主机当中，该函数返回值就是读的数据*/

　　IINCHIP_CSon(); // CS=1, SPI end 失能片选

　　IINCHIP_ISR_ENABLE(); // 打开关中断

　　return data;

　　}

　　Sn_SR(s)函数原型为 (0×000308 + (ch<<5)) 为目的是获取socket s的状态寄存器地址，类似函数还有很多，主要是获取寄存器绝对地址

　　其中0×0003为socket n的状态寄存器 16位偏移地址，就是SPI通信的地址段

　　08 + (ch<<5) 为控制段，指出偏移地址的归属，读写模式和

　　SPI工作模式 ，08 = 00001000

　　SPI 控制段：

　　

　　BSB4 BSB3 BSB2 就是ch表示地址是socket ch的状态寄存器地址

　　BSB1 BSB0 为选择寄存器类型 01指选择 socket寄存器

　　RWB ：0读 1写

　　OM1 OM0 控制SPI为可变数据长度工作模式还是 固定数据长度工作模式

　　00 可变数据长度 (推荐使用可变数据长度工作模式)

　　01 1字节数据长度

　　10 2字节数据长度

　　11 4字节数据长度

　　四 程序下载和实验现象

　　4 .1 下载

　　打Flash loader 找到EVB的com 口，按BOOT0键使之为1，进入ISP模式进行下载。

　　4.2观察实验现象

　　运行网络调试助手软件，

　　PC机IP ：192.168.1.119 端口8080

　　开发板IP：192.168.1.90 端口8080

　　常态下 开发板发送 test 并计数 ，收到信息时会回复，关闭PC机端口并再次打开会发现，部分UDP数据已经丢失了，这个和TCP 模式是不一样的。说明UDP在一定情况下会丢包，对数据完整性要求高的场合不能用。

　　五 总结

　　可通过本例程学习通过SPI接口配置W5500工作在UDP模式的方法。

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