目录
1.PING原理
1.1简介
1.2协议
1.3通信流程
2.代码解释
3.工程链接
- PING原理
1.简介
PING是基于ICMP（Internet Control Message Protocol）协议工作的。ICMP报文是封装在IP包中，工作在网络层。
2.协议
ICMP包头的类型字段有2类，一类是查询报文，用于检测通信链路是否正常；一类是差错报文，通知出错原因。
回送消息是用于进行通信的主机间，判断所发的数据包是否已经成功到达对端的一种消息，ping命令就是利用这个消息实现的：可以向对端发送回送请求的消息（request,8）,也可以接收对端主机发送回来的应答（reply,0）
|----------|----------|
| Type（8位） | Code（8位） |
| Checksum（16位） ||
| Identifier（16位） ||
| Sequence Number（16位） ||
| 选项数据 ||
Type（类型）：0代表回送应答，8代表回送请求
Code（代码）：值为0
Checksum（校验和）
Identifier（标识符）：Unix系统在实现ping程序时，把ICMP报文中的标识符字段设置成发送进程的PID号
Sequence Number（序号）：从0开始，每发送一次新的请求就加1
抓包：
请求包（Response frame:40 表示应答此请求的reply包是N0.40这一包）
应答包（Request frame:37 表示此包是对N0.37这一请求包的应答）
3.通信流程
①执行ping 192.168.x.x命令后，源主机会先构建一个ICMP请求消息数据包（类型为8）
②由ICMP协议将这个数据包连同192.168.x.x这一地址一起交给IP层。IP层将以192.168.x.x作为目的地址，本地ip地址作为源地址，协议字段置为1表示是ICMP协议，再加上一些其他的信息构建成一个IP数据包。
③之后，需要加入MAC头，如果在本地ARP映射表中能直接查到192.168.x.x这一地址所对应的MAC地址，则可以直接使用。在获取MAC地址后，由数据链路层构建一个数据帧,其中，目的地址是刚刚找到的MAC地址，源地址是本机的MAC地址。
④对端设备收到这个数据帧后，将其中的目的MAC地址和自己的本地MAC地址对比，如果符合则接收，不符合就丢弃。如果MAC地址符合，那么提取出IP数据包，经IP层检查后，再提取出有用的相关信息给ICMP协议。
⑤识别出这是一个ping请求帧后，将构建一个ICMP应答包（类型为0），经过同样的流程传给发送请求包的主机。
- 代码解释（CH395.c）
1.设置395相关网络参数及对端，将ip包协议字段置为1，表示为Internet控制消息 (ICMP）协议类型。
1 /* CH395相关定义 */
2 const UINT8 CH395IPAddr[4] = {192,168,1,126}; /* CH395IP地址 */
3 const UINT8 CH395GWIPAddr[4] = {192,168,1,1}; /* CH395网关 */
4 const UINT8 CH395IPMask[4] = {255,255,255,0}; /* CH395子网掩码 */
5 const UINT8 DestIPAddr[4] = {192,168,1,23}; /* 目的IP */
6 const UINT8 IPRawProto = 1; /* IP包协议类型 */
2.初始化395和socket的参数，并将socket设置为ipraw模式。（关于ipraw模式的介绍和使用可以查阅CH395的官方手册）
1 /**********************************************************************************
2 * Function Name : InitCH395InfParam
3 * Description : 初始化CH395Inf参数
4 * Input : None
5 * Output : None
6 * Return : None
7 **********************************************************************************/
8 void InitCH395InfParam(void)
9 {
10 memset(&CH395Inf,0,sizeof(CH395Inf)); /* 将CH395Inf全部清零*/
11 memcpy(CH395Inf.IPAddr,CH395IPAddr,sizeof(CH395IPAddr)); /* 将IP地址写入CH395Inf中 */
12 memcpy(CH395Inf.GWIPAddr,CH395GWIPAddr,sizeof(CH395GWIPAddr)); /* 将网关IP地址写入CH395Inf中 */
13 memcpy(CH395Inf.MASKAddr,CH395IPMask,sizeof(CH395IPMask)); /* 将子网掩码写入CH395Inf中 */
14 }
15
16 /**********************************************************************************
17 * Function Name : InitSocketParam
18 * Description : 初始化socket
19 * Input : None
20 * Output : None
21 * Return : None
22 **********************************************************************************/
23 void InitSocketParam(void)
24 {
25 memset(&SockInf,0,sizeof(SockInf)); /* 将SockInf[0]全部清零*/
26 memcpy(SockInf.IPAddr,DestIPAddr,sizeof(DestIPAddr)); /* 将目的IP地址写入 */
27 SockInf.ProtoType = PROTO_TYPE_IP_RAW; /* IP RAW模式 */
28 SockInf.IPRAWProtoType = IPRawProto;
29 }
30
31 /**********************************************************************************
32 * Function Name : CH395SocketInitOpen
33 * Description : 配置CH395 socket 参数，初始化并打开socket
34 * Input : None
35 * Output : None
36 * Return : None
37 **********************************************************************************/
38 void CH395SocketInitOpen(void)
39 {
40 UINT8 i;
41 /* socket 0为IP RAW模式 */
42 CH395SetSocketDesIP(0,SockInf.IPAddr); /* 设置socket 0目标IP地址 */
43 CH395SetSocketProtType(0,SockInf.ProtoType); /* 设置socket 0协议类型 */
44 CH395SetSocketIPRAWProto(0,SockInf.IPRAWProtoType); /* 设置协议字段 */
45
46 i = CH395OpenSocket(0); /* 打开socket 0 */
47 mStopIfError(i); /* 检查是否成功 */ /* 检查是否成功 */
48 }3.在socket的接收中断中，调用 CH395GetRecvLength()函数获取当前缓冲区中的数据长度，在调用CH395GetRecvData()函数读取数据，最后调用 CH395IcmpRecvData()函数对收到的ping包处理和分析。
1 /**********************************************************************************
2 * Function Name : CH395SocketInterrupt
3 * Description : CH395 socket 中断,在全局中断中被调用
4 * Input : sockindex
5 * Output : None
6 * Return : None
7 **********************************************************************************/
8 void CH395SocketInterrupt(UINT8 sockindex)
9 {
10 UINT8 sock_int_socket;
11
12 UINT16 len;
13
14 sock_int_socket = CH395GetSocketInt(sockindex); /* 获取socket 的中断状态 */
15 // printf("SOCK status : %02x\n",sock_int_socket);
16 if(sock_int_socket & SINT_STAT_SENBUF_FREE) /* 发送缓冲区空闲，可以继续写入要发送的数据 */
17 {
18 }
19 if(sock_int_socket & SINT_STAT_SEND_OK) /* 发送完成中断 */
20 {
21 IcmpSuc++;
22 }
23 if(sock_int_socket & SINT_STAT_RECV) /* 接收中断 */
24 {
25 printf("recv back!\r\n");
26 len = CH395GetRecvLength(sockindex); /* 获取当前缓冲区内数据长度 */
27 if(len == 0)return;
28 if(len > 512) len = 512;
29 CH395GetRecvData(sockindex,len,MyBuffer); /* 读取数据 */
30 CH395IcmpRecvData(len,MyBuffer);
31 }
32 if(sock_int_socket & SINT_STAT_CONNECT) /* 连接中断，仅在TCP模式下有效*/
33 {
34
35 }
36 if(sock_int_socket & SINT_STAT_DISCONNECT) /* 断开中断，仅在TCP模式下有效 */
37 {
38 }
39 if(sock_int_socket & SINT_STAT_TIM_OUT) /* 超时中断 */
40 {
41 }
42 }4.在CH395PINGInit()函数中，进行引脚初始化、复位395、初始化395、初始化socket、打开socket等操作。
调用 CH395EnablePing(1)函数开启ping功能（默认开启）
InitParameter（）--- PING参数变量初始化
InitPing（）--- PING初始化，生成ping查询报文
1 /**********************************************************************************
2 * Function Name : main
3 * Description : main主函数
4 * Input : None
5 * Output : None
6 * Return : None
7 **********************************************************************************/
8 void CH395PINGInit(void)
9 {
10 UINT8 i;
11 Delay_Ms(100);
12 printf("CH395EVT Test Demo\n");
13 CH395_PORT_INIT();
14 CH395CMDReset(); /* 复位CH395芯片 */
15 Delay_Ms(1000); /* 延时1000毫秒,要分开写，否则无效 */
16
17 i = CH395CMDGetVer(); /*获取芯片以及固件版本号 */
18 printf("固件版本号:%02x\n",i);
19 InitCH395InfParam(); /* 初始化CH395相关变量 */
20 i = CH395Init(); /* 初始化CH395芯片 */
21 printf("CH395Init:%02x\n",i);
22 mStopIfError(i);
23
24 while(1)
25 { /* 等待以太网连接成功*/
26 if(CH395CMDGetPHYStatus() == PHY_DISCONN) /* 查询CH395是否连接 */
27 {
28 printf("CH395 DISCONN\n");
29 Delay_Ms(200); /* 未连接则等待200MS后再次查询 */
30 }
31 else
32 {
33 printf("CH395 Connect Ethernet\n"); /* CH395芯片连接到以太网，此时会产生中断 */
34 break;
35 }
36 }
37 InitSocketParam(); // /* 初始化socket相关变量 */
38 CH395SocketInitOpen();//
39
40 //CH395EnablePing(1);//默认开启
41 InitParameter();
42 InitPing();
43 printf("!!\r\n");
44 // TIM2_Init();
45 // Intervalometer_4ms();
46 } 1 /**********************************************************************************
2 * Function Name : InitParameter
3 * Description : Ping参数初始化
4 * Input : None
5 * Output : None
6 * Return : None
7 **********************************************************************************/
8 void InitParameter( void )
9 {
10 UNREACH_COUNT=0;
11 TIMOUT_COUNT=0;
12 SUCRECV_COUNT=0;
13 IcmpCont=0;
14 IcmpSeq=0;
15 IcmpSuc=0;///
16 icmp_tmp=0;
17 CH395GetIPInf(CH395INF_BUF);
18 }
19
20 /**********************************************************************************
21 * Function Name : InitPing
22 * Description : Ping初始化
23 * Input : None
24 * Output : None
25 * Return : None
26 **********************************************************************************/
27 void InitPing( void )
28 {
29 IcmpHeader head;
30 UINT32 check_sum=0;
31 UINT8 i;
32
33 IcmpCont++;
34 IcmpSeq += 1;
35 head.i_type = ICMP_HEAD_TYPE;//8
36 head.i_code = ICMP_HEAD_CODE;//0
37 head.i_id = ICMP_HEAD_ID;//512
38 head.i_seq = ICMP_HEAD_SEQ+IcmpSeq;//100+
39 memset(head.i_data,0,sizeof(head.i_data));
40
41 for( i=0;i<ICMP_DATA_BYTES;i++ ){//32
42 if(i<26)
43 head.i_data[i] = i + 'a';
44 else
45 head.i_data[i] = i + 'a' - 26;
46 if(i%2==0)
47 check_sum += head.i_data[i]<<8;
48 else
49 check_sum += head.i_data[i];
50 }
51 check_sum += head.i_type<<8;
52 check_sum += head.i_code;
53 check_sum += head.i_id;
54 check_sum += head.i_seq;
55 head.i_cksum = check_sum>>16;
56 head.i_cksum += check_sum&0xffff;
57 head.i_cksum = 0xffff - head.i_cksum;
58 memset(SEND_BUF,0,sizeof(SEND_BUF));
59 memcpy(SEND_BUF,&head,sizeof(head));
60
61 SEND_BUF[2] = head.i_cksum >> 8;
62 SEND_BUF[3] = head.i_cksum & 0xff;
63 SEND_BUF[4] = head.i_id >> 8;
64 SEND_BUF[5] = head.i_id & 0xff;
65 SEND_BUF[6] = head.i_seq >> 8;
66 SEND_BUF[7] = head.i_seq & 0xff;
67 }5.在main函数中，通过 CH395SendData()函数发送 InitPing()函数生成的40字节的数据，简单实现按键按一下发送一次ping请求包。
1 /**********************************************************************************
2 * Function Name : main
3 * Description : main主函数
4 * Input : None
5 * Output : None
6 * Return : None
7 **********************************************************************************/
8 int main(void)
9 {
10
11 Delay_Init();
12 USART_Printf_Init(115200);
13 Delay_Ms(100);
14 /* 延时100毫秒 */
15 GPIO_Toggle_INIT_C();
16 CH395PINGInit();
17 //
18 //Delay_Ms(2000);
19 //CH395SendData(0,MyBuffer1,2);
20 //Delay_Ms(20);
21 // CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
22 // Delay_Ms(20);
23 // CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
24 //
25 // Delay_Ms(20);
26 // CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
27 // Delay_Ms(20);
28 // CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
29 while(1)
30 {
31 if(CH395_INT_WIRE == 0)
32 {
33 CH395GlobalInterrupt();
34 }
35 if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_12) == RESET)
36 {
37 Delay_Ms(2);
38 if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_12) == RESET)
39 {
40 printf("PING %d times\r\n",++t);
41 CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
42 while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_12) == RESET);
43 }
44 }
45 // CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
46 // Delay_Ms(1500);
47 /*查询状态执行相应命令*/
48 // CH395_PINGCmd();
49 // InitPing();
50 }
51 }效果如下，按下按键发送一次ping请求包，对端reply一包数据。（一共发了3次ping_request，成功进入socket接收中断接收处理回包）
工程代码及抓包：https://files.cnblogs.com/files/blogs/808422/CH395_主动ping.zip?t=1702869711\&download=true