IOT-9608I-L（工控板）实现TCP Client

概述

[1 硬件接口介绍](#1 硬件接口介绍)

[1.1 接口介绍](#1.1 接口介绍)

[1.2 硬件接口](#1.2 硬件接口)

[2 TCP Client相关接口函数](#2 TCP Client相关接口函数)

[2.1 接口函数](#2.1 接口函数)

[2.2 认识函数](#2.2 认识函数)

[2.2.1 socket函数](#2.2.1 socket函数)

[2.2.2 bind函数](#2.2.2 bind函数)

[2.2.3 connect函数](#2.2.3 connect函数)

[2.2.4 读数据函数](#2.2.4 读数据函数)

[2.2.5 写数据函数](#2.2.5 写数据函数)

[3 TCP/IP Clinet功能实现](#3 TCP/IP Clinet功能实现)

[3.1 代码实现](#3.1 代码实现)

[3.2 详尽代码](#3.2 详尽代码)

[4 测试](#4 测试)

[4.1 编译代码](#4.1 编译代码)

[4.2 运行代码](#4.2 运行代码)

概述

本文主要介绍在IOT-9608I-L（工控板）实现TCP Client 的方法，其内容包括：板卡的NET硬件端口，以及和TCP Client相关接口函数的功能和用法，还编写一个实例，实现了TCP/IP Client，并在PC上配置一个servers实现数据的接收和发送功能。

1 硬件接口介绍

1.1 接口介绍

IoT-9608提供两路以太网接口，一路百兆网，一路千兆网。连接器物理形式为双网口RJ45插座，每个网口均有两个LED指示灯，用来指示以太网的工作情况。双网口工位为J12，其中，在主板上百兆网的标志为"NET1"，在主板上千兆网的标志为"NET2"。

系统上电以后NET1的绿灯亮，表示配置为百兆网，接入网线后黄灯亮，表示连接正常；NET2的指示灯在不接入网线时均不亮，当接入网线后，黄灯亮，表示连接正常，当有数据传输时，绿灯闪烁。

1.2 硬件接口

1）百兆RJ45接口引脚定义(NET1)

管脚号	符号	功能	管脚号	符号	功能	管脚号	符号	功能
1	TX+	发送+	4	NC	空	7	NC	空
2	TX-	发送-	5	NC	空	8	NC	空
3	RX+	接收+	6	RX-	接收-

2）千兆RJ45接口引脚定义(NET2)

管脚号	符号	功能	管脚号	符号	功能	管脚号	符号	功能
1	MX1+	差分对1数据正	4	MX3+	差分对3数据正	MX4+	NC	差分对4数据正
2	MX1-	差分对1数据负	5	MX3-	差分对3数据负	MX4-	NC	差分对4数据负
3	MX2+	差分对2数据正	6	MX2-	差分对2数据负

2 TCP Client相关接口函数

2.1 接口函数

Socket接口提供了一些接口函数，用于实现Client功能，其具体函数接口如下：

函数名称	功能描述
socket	创建一个Socket通信节点
bind	绑定地址和端口
connect	连接服务器端口
sendto	发送数据接口
recvfrom	接收数据接口

2.2 认识函数

2.2.1 socket函数

函数原型：

cpp 复制代码

int socket(int domain, int type, int protocol);

参数介绍

参数名称	功能描述
domain	Socket所使用的地址类型
type	Socket的类型
protocol	协议类型

函数返回值：

ERROR 类型	错误含义
EAFNOSUPPORT	本实现不支持指定的地址族
EMFILE	进程不再有文件描述符可用
ENFILE	系统不再有文件描述符可用
EPROTONOSUPPORT	地址族或本实现不支持协议
EPROTOTYPE	协议不支持套接字类型

2.2.2 bind函数

函数原型

cpp 复制代码

int bind(int socket, const struct sockaddr *address, socklentaddress_len);

参数介绍：

参数名称	功能描述
socket	指向Socket的有效文件描述符
address	一个指向struct sockaddr结构的指针，根据不同的协议，可以有不同的具体结构，对于IP地址，就是struct sockaddr_in
address_len	指明使用的地址数据结构的长度

返回值：

当bind()调用成功时返回0，失败时返回-1，这时需要检查的errno值见表。

ERROR 类型	含义
EADDRINUSE	指定的地址和端口已经被占用
EADDRNOTAVAIL	本机不存在指定的地址
EAFNOSUPPORT	对于指定的地址族来说，地址无效
ENOTSOCK	socket不是指向socket的文件描述符
EBADF	socket不是有效的文件描述符
EINVAL	socket已经保定到一个地址，协议不支持绑定到新地址，或者socket已关闭
EOPNOTSUPP	socket类型不支持对地址的绑定

2.2.3 connect函数

函数原型：

cpp 复制代码

int connect(int socket, const struct sockaddr *address, socklentaddress_len);

参数介绍：

参数名称	功能描述
socket	指向Socket的有效文件描述符
address	一个指向struct sockaddr结构的指针，根据不同的协议，可以有不同的具体结构，对于IP地址，就是struct sockaddr_in
address_len	指明使用的地址数据结构的长度

connect()需要处理的errno

errno	含义
EADDRNOTAVAIL	本机上没有指定地址
EAFNOSUPPORT	对于指定Socket的地址族来说，指定地址无效
EALREADY	Socket已经做过connect()操作
EBADF	参数Socket不是有效的文件描述符
ECONNREFUSED	对方未监听Socket或拒绝连接
EINPROGRSS	已经设置为O_NONBLOCK的Socket不能立即建立连接，需要异步建立连接
EINTR	信号中断了建立连接的尝试，需要异步建立连接
EISCONN	指定的Socket已经连接
ENETUNREACH	没有到目标网络的路由
ENOTSOCK	文件描述符未指向Socket
EPROTOTYPE	指定的地址类型与绑定到指定对等地址的Socket类型不同
ETIMEDOUT	试图建立连接超时

2.2.4 读数据函数

函数原型

cpp 复制代码

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
              struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);

2.2.5 写数据函数

函数原型

cpp 复制代码

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
            const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

3 TCP/IP Clinet功能实现

3.1 代码实现

1）创建socket

使用connect连接服务器端口

3）接收/发送数据

3.2 详尽代码

1）创建client.c文件，编写client功能代码

cpp 复制代码

/***************************************************************
Copyright  2024-2029. All rights reserved.
文件名     :  client.c
作者       : tangmingfei2013@126.com
版本       : V1.0
描述       : IOT_9608 TCP/IP Client测试程序
其他       : 无
日志       : 初版V1.0 2024/04/23
***************************************************************/
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h> 
#include <string.h> 
#include <netdb.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <netinet/in.h> 
#include <sys/socket.h> 
#include <arpa/inet.h>

#define PORT        5000                    // The port which is communicate with server
#define LENGTH      256                     // Buffer length

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd;                         // Socket file descriptor
    int num;                           // Counter of received bytes  
    char revbuf[LENGTH];               // Receive buffer
    char buff[LENGTH]; 
    struct sockaddr_in remote_addr;    // Host address information

    /* Check parameters number */
    if (argc != 2)                     
    {    
        printf ("Usage: client HOST IP (ex: ./client 192.168.1.4).\n");
        return (0);
    }

    /* Get the Socket file descriptor */
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        printf("ERROR: Failed to obtain Socket Descriptor!\n");
        return (0);
    }
    
    /* Fill the socket address struct */
    remote_addr.sin_family = AF_INET;                   // Protocol Family
    remote_addr.sin_port = htons(PORT);                 // Port number
    inet_pton(AF_INET, argv[1], &remote_addr.sin_addr); // Net Address
    bzero(&(remote_addr.sin_zero), 8);                  // Flush the rest of struct

    /* Try to connect the remote */
    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&remote_addr,  sizeof(struct sockaddr)) == -1) 
    {
        printf ("ERROR: Failed to connect to the host!\n");
        return (0);
    }  
    else
    {
        printf ("OK: Have connected to the %s\n",argv[1]);
    }

    /* Try to connect the server */
    while (strcmp(revbuf,"exit") != 0)     // Check remoter command
    {      
        bzero(revbuf,LENGTH);
        num = recv(sockfd, revbuf, LENGTH, 0);

        switch(num)
        {
            case -1:
        	printf("ERROR: Receive string error!\n");
                close(sockfd);
                return (0);
                
            case  0:
                close(sockfd);
                return(0);
              
            default:
                printf ("OK: Receviced numbytes = %d\n", num);
                break;
        }
        
        revbuf[num] = '\0';
        printf ("OK: Receviced string is: %s \n", revbuf);
       
        // send response message to server
        memset(buff,'\0',sizeof(buff));
        sprintf(buff,"IOT_9608 TCP/IP Client,i am %s:%d\n",
                inet_ntoa(remote_addr.sin_addr),ntohs(remote_addr.sin_port));
        
        ssize_t send_ret = send(sockfd, buff, strlen(buff),0); 
        if(send_ret < 0)
        {
            close(sockfd);
            return(0);
        }
    }

    close (sockfd);
    return (0);
}

2）编写Makefile

bash 复制代码

EXEC= client
OBJS= client.o

CROSS = arm-none-linux-gnueabi-
CC= ${CROSS}gcc

LDFLAGS =
CFLAGS += -g -Wall
EXTRA_LIBS += 

all: $(EXEC)

$(EXEC): $(OBJS)
	$(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $(OBJS)  $(EXTRA_LIBS)

clean:
	-rm -f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o

4 测试

4.1 编译代码

使用make编译代码，然后将编译的可执行文件共享至NFS目录

4.2 运行代码

1）使用NetAssist，创建服务器，端口设置为5000

2）在板卡上运行代码，使用如下命令：

cpp 复制代码

./client 192.168.1.4

板卡上的log信息：

服务器软件上收到的log: