uip协议介绍
要想移植uip至stm32上,那么就得了解uip的原理,和架构。
uIP 由瑞典计算机科学学院(网络嵌入式系统小组)的Adam Dunkels (http://dunkels.com/adam/uip/)开发。其源代码由C 语言编写,并完全公开,有了这个TCP/IP协议栈,让嵌入式可以实现的功能更为丰富。uip是TCP/IP协议族一种简化并实现的协议栈。实现TCP/IP协议有uip还有lwip,这两种是比较常用的协议栈,在嵌入式应用中发挥了作用。
uip可以作为webclient向指定的网站提交数据,也可以作为一个webserver作为网页服务器,提供一个小型的动态页面访问功能。
uip用到的rom有6kb,而ram只有几百字节,相对于lwip更适合于非操作系统的单片机。
uIP 特性
uIP由瑞典计算机科学学院(网络嵌入式系统小组)的Adam Dunkels开发。其源代码由C语言编写,并完全公开,所有代码和相关说明文档可以到http://dunkels.com/adam/uip/下载。最新版本是uIP1.0版本,本书移植和使用的版本正是此版本。
uIP协议栈去掉了完整的TCP/IP中不常用的功能,简化了通讯流程,但保留了网络通信必须使用的协议,设计重点放在了IP/TCP/ICMP/UDP/ARP这些网络层和传输层协议上,保证了其代码的通用性和结构的稳定性。
由于uIP协议栈专门为嵌入式系统而设计,因此还具有如下优越功能: (1) 代码非常少,其协议栈代码不到6K,很方便阅读和移植。 (2) 占用的内存数非常少,RAM占用仅几百字节。
(3) 其硬件处理层、协议栈层和应用层共用一个全局缓存区,不存在数据
的拷贝,且发送和接收都是依靠这个缓存区,极大的节省空间和时间。 (4) 支持多个主动连接和被动连接并发。
(5) 其源代码中提供一套实例程序:web服务器,web客户端,电子邮件
发送程序(SMTP客户端),Telnet服务器, DNS主机名解析程序等。通用性强,移植起来基本不用修改就可以通过。
(6) 对数据的处理采用轮循机制,不需要操作系统的支持。
由于uIP对资源的需求少和移植容易,大部分的8位微控制器都使用过uIP协议栈, 而且很多的著名的嵌入式产品和项目(如卫星,Cisco路由器,无线传感器网络)中都在使用uIP协议栈。
uIP架构
uIP相当于一个代码库,通过一系列的函数实现与底层硬件和高层应用程序的通讯,对于整个系统来说它内部的协议组是透明的,从而增加了协议的通用性。uIP协议栈与系统底层和高层应用之间的关系如图2-1所示。
从上图可以看出,uIP协议栈主要提供了三个函数供系统底层调用。即uip_init(), uip_input() 和uip_periodic()。其与应用程序的主要接口是UIP_APPCALL( )。
uip_init()是系统初始化时调用的,主要初始化协议栈的侦听端口和默认所有连接是关闭的。
当网卡驱动收到一个输入包时,将放入全局缓冲区uip_buf中,包的大小由全局变量uip_len约束。同时将调用uip_input()函数,这个函数将会根据包首部的协议处理这个包和需要时调用应用程序。当uip_input()返回时,一个输出包同样放在全局缓冲区uip_buf里,大小赋给uip_len。如果uip_len是0,则说明没有包要发送。否则调用底层系统的发包函数将包发送到网络上。
uIP周期计时是用于驱动所有的uIP内部时钟事件。当周期计时激发,每一个TCP连接都会调用uIP函数uip_periodic()。类似于uip_input()函数。uip_periodic()函数返回时,输出的IP包要放到uip_buf中,供底层系统查询uip_len的大小发送。
由于使用TCP/IP的应用场景很多,因此应用程序作为单独的模块由用户实现。uIP协议栈提供一系列接口函数供用户程序调用,其中大部分函数是作为C的宏命令实现的,主要是为了速度、代码大小、效率和堆栈的使用。用户需要将应用层入口程序作为接口提供给uIP协议栈,并将这个函数定义为宏UIP_APPCALL()。这样,uIP在接受到底层传来的数据包后,在需要送到上层应用程序处理的地方,调用UIP_APPCALL( )。在不用修改协议栈的情况下可以适配不同的应用程序。
程序
int main(void)
{ u8 tcp_server_tsta=0XFF;
u8 ret = 0;
u8 tcp_client_tsta=0XFF;
BspInit(); //外设功能初始化
while(SysTick_Config(72000));
if(tapdev_init()) //初始化ENC28J60错误
{
};
;
InitNet();
uip_listen(HTONS(1200)); //监听1200端口,用于TCP Server
uip_listen(HTONS(80)); //监听80端口,用于Web Server
tcp_client_reconnect(); //尝试连接到TCP Server端,用于TCP Client
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
while(1)
{
uip_polling();//轮询数据是否有接收
}
}