LwIP及其网络编程应用实例ppt课件
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1、LwIP简介1、LwIP简介 LwIP 全名为 Light weight IP,意思是轻量化的 TCP/IP 协议,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。
LwIP 的设计初衷是:⽤少量的资源消耗(RAM)实现⼀个较为完整的 TCP/IP 协议栈,其中“完整”主要指的是 TCP 协议的完整性,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。
此外 LwIP既可以移植到操作系统上运⾏,也可以在⽆操作系统的情况下独⽴运⾏。
LwIP有⽆操作系统的⽀持都可以运⾏。
LwIP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,它只需⼗⼏KB的RAM和40K左右的ROM就可以运⾏,这使LwIP协议栈适合在低端的嵌⼊式系统中使⽤。
lwIP协议栈主要关注的是怎么样减少内存的使⽤和代码的⼤⼩,这样就可以让lwIP适⽤于资源有限的⼩型平台例如嵌⼊式系统。
为了简化处理过程和内存要求,lwIP对API进⾏了裁减,可以不需要复制⼀些数据。
2、LwIP的特性 LwIP 具有主要特性: (1)⽀持 ARP 协议(以太⽹地址解析协议)。
(2)⽀持 ICMP 协议(控制报⽂协议),⽤于⽹络的调试与维护。
(3)⽀持 IGMP 协议(互联⽹组管理协议),可以实现多播数据的接收。
(4)⽀持 UDP 协议(⽤户数据报协议)。
(5)⽀持 TCP 协议(传输控制协议),包括阻塞控制、 RTT 估算、快速恢复和快速转发。
(6)⽀持 PPP 协议(点对点通信协议),⽀持 PPPoE。
(7)⽀持 DNS(域名解析)。
(8)⽀持 DHCP 协议,动态分配 IP 地址。
(9)⽀持 IP 协议,包括 IPv4、 IPv6 协议,⽀持 IP 分⽚与重装功能,多⽹络接⼝下的数据包转发。
(10)⽀持 SNMP 协议(简单⽹络管理协议)。
LwIP协议栈的学习与应用前言LWIP(Light Weight Internet Protoco1)是瑞士计算机科学院(Swedish Institute of Computer Science)AdamDunkels等人开发的一套用于嵌入式系统的开放源代码TCP/IP协议栈。
LWIP的含义是Light Weight(轻型)IP协议。
LWIP 可以移植到操作系统上,也可以在无操作系统的情况下独立运行。
LWIP TCP/IP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。
一般它只需要几十KB的RAM和40 KB左右的ROM就可以运行,这使LWIP协议栈适合在小型嵌入式系统中使用。
第二章基础组件内存管理LwIP内存管理部分(mem.h mem.c)比较灵活,支持多种分配策略,有运行时库自带的内存分配(MEM_LIBC_MALLOC),有内存池分配(MEM_USE_POOLS),有动态内存堆分配,这些分配策略可以通过宏定义来更改。
在嵌入式系统里面,C运行时库自带的内存分配一般情况下很少用,更多的是后面二者,下面就这两种分配策略进行简单的分析:动态内存堆分配其原理就是在一个事先定义好大小的内存块中进行管理,其内存分配的策略是采用最快合适(First Fit[user1])方式,只要找到一个比所请求的内存大的空闲块,就从中切割出合适的块,并把剩余的部分返回到动态内存堆中。
在分配的内存块前大约有12字节会存放内存分配器管理用的私有数据,该数据区不能被用户程序修改,否则导致致命问题。
内存释放的过程是相反的过程,但分配器会查看该节点前后相邻的内存块是否空闲,如果空闲则合并成一个大的内存空闲块。
采用这种分配策略,其优点就是内存浪费小,比较简单,适合用于小内存的管理,其缺点就是如果频繁的动态分配和释放,可能会造成严重的内存碎片,如果在碎片情况严重的话,可能会导致内存分配不成功。
对于动态内存的使用,比较推荐的方法就是分配->释放->分配->释放,这种使用方法能够减少内存碎片。
stm32的lwip的skocet编程STM32是一种广泛应用于嵌入式系统开发的微控制器系列,而lwIP (light-weight IP) 是一个轻量级的开源TCP/IP协议栈,具有高度可移植性和灵活性。
在STM32的嵌入式系统中,使用lwIP库进行网络通信是一种常见的选择。
本文将介绍如何使用lwIP的socket编程在STM32上实现网络通信。
我们需要在STM32上配置lwIP库。
lwIP提供了一些示例代码,可以帮助我们快速上手。
我们可以从lwIP的官方网站上下载最新的版本,并解压缩到工程目录中。
然后,在工程的配置文件中引入lwIP 的头文件和源文件,并配置相应的宏定义。
在进行socket编程之前,我们需要先初始化lwIP协议栈。
在main 函数中,我们可以调用lwIP库提供的初始化函数进行初始化。
初始化完成后,我们可以创建一个socket套接字,用于后续的网络通信。
接下来,我们可以使用socket套接字进行网络通信。
在lwIP中,socket套接字使用整数来表示。
我们可以使用lwIP库提供的函数来创建套接字,并指定相应的协议类型,例如TCP或UDP。
创建套接字后,我们可以使用该套接字进行数据的发送和接收。
在进行数据发送时,我们可以使用lwIP库提供的send函数。
该函数可以将数据发送到指定的目标地址和端口号。
在发送数据之前,我们需要先创建一个目标地址结构体,并填写相应的信息。
然后,我们可以调用send函数发送数据。
在进行数据接收时,我们可以使用lwIP库提供的recv函数。
该函数可以从指定的套接字接收数据,并保存到指定的缓冲区中。
在接收数据之前,我们需要先创建一个接收缓冲区,并指定相应的长度。
然后,我们可以调用recv函数接收数据。
除了发送和接收数据外,我们还可以使用lwIP库提供的其他函数来实现更多的功能。
例如,我们可以使用lwIP库提供的gethostbyname函数来获取指定主机名对应的IP地址。
lwip 编程方式
LWIP(Light Weight IP)是一个轻量级的 TCP/IP 协议栈,它提供了一种简单而高效的方式来实现网络通信功能。
下面是一些常见的 LWIP 编程方式:
1. 初始化协议栈:在使用 LWIP 之前,需要先初始化协议栈。
这可以通过调用`lwip_init()` 函数来完成。
该函数会初始化各种网络模块,并设置网络参数。
2. 创建套接字:通过调用 `socket()` 函数,可以创建不同类型的套接字,如 TCP、UDP 套接字等。
套接字用于表示网络通信的端点。
3. 绑定套接字:使用 `bind()` 函数将套接字绑定到指定的本地地址和端口。
4. 连接或监听:对于 TCP 连接,可以使用 `connect()` 函数建立与远程主机的连接;对于服务器端,可以使用 `listen()` 函数监听指定端口上的连接请求。
5. 发送和接收数据:通过 `send()` 和 `recv()` 函数,分别用于发送和接收数据。
6. 关闭套接字:在完成通信后,使用 `close()` 函数关闭套接字,释放相关资源。
7. 处理网络事件:LWIP 提供了回调机制来处理网络事件,如连接建立、数据接收等。
可以注册相应的回调函数来执行特定的操作。
这只是 LWIP 编程的一些基本方式,实际应用中可能会涉及更多的细节和功能。
此外,LWIP 还提供了其他高级特性,如 IP 地址配置、DHCP、DNS 等。
具体的编程方式和使用方法可以参考 LWIP 的官方文档和示例代码。
lwIP和TCP函数什么是lwIP?lwIP(lightweight IP)是一个轻量级的开源的IP协议栈,适用于嵌入式系统和小型设备。
它提供了TCP/IP协议栈中的核心功能,如IP、TCP、UDP、ICMP等协议的实现,同时具有较低的内存占用和较高的性能。
lwIP具有高度可配置性,可以根据实际需求进行裁剪和优化,使其适用于不同类型的设备和应用场景。
TCP函数TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的、有序的、基于字节流的传输协议。
TCP在IP协议的基础上提供了面向连接的可靠数据传输功能,通过序号、确认和重传机制来保证数据的可靠性和有序性。
lwIP提供了一系列的TCP函数,用于在嵌入式系统中实现TCP协议的各种功能。
1. tcp_new()函数原型:struct tcp_pcb* tcp_new(void)功能:创建一个新的TCP协议控制块(PCB)。
说明: TCP协议控制块用于维护TCP连接的状态信息,包括本地IP地址、端口号、远程IP地址、端口号等。
通过tcp_new()函数可以创建一个新的TCP协议控制块,并返回该控制块的指针。
2. tcp_bind()函数原型:err_t tcp_bind(struct tcp_pcb* pcb, const ip_addr_t* ipaddr, u16_t port)功能:将TCP协议控制块绑定到指定的IP地址和端口。
说明: tcp_bind()函数用于将一个已创建的TCP协议控制块绑定到一个特定的IP地址和端口。
绑定后的控制块可以监听该IP地址和端口的连接请求。
3. tcp_listen()函数原型:struct tcp_pcb* tcp_listen(struct tcp_pcb* pcb)功能:将TCP协议控制块设置为监听状态。
说明: tcp_listen()函数用于将一个已绑定的TCP协议控制块设置为监听状态,使其可以接受来自客户端的连接请求。
lwip的tcp socket编程-回复LWIP (Lightweight IP) 是一个轻量级的开源TCP/IP 协议栈,用于嵌入式系统的网络通信。
在本文中,我们将了解如何使用LWIP 进行TCP Socket 编程。
第一步:了解TCP SocketTCP (Transmission Control Protocol) 是一种面向连接的协议,可确保数据的可靠传输。
Socket 是一种用于网络通信的编程接口,允许不同的计算机之间通过网络进行数据传输。
第二步:下载和安装LWIP首先,您需要从LWIP 官方网站下载LWIP 协议栈的最新版本。
下载完成后,解压缩并将其添加到您的项目文件夹中。
第三步:创建一个新的LWIP项目接下来,创建一个新的LWIP 项目,并将LWIP 文件夹添加到该项目目录中。
确保您的编译器正确设置了LWIP 的路径。
第四步:配置LWIPLWIP 需要通过配置文件进行设置。
打开LWIP 项目目录中的"lwip_opts.h" 文件,并根据您的需求进行所需的配置。
例如,您可以设置LWIP 的最大连接数、最大数据包大小等。
第五步:创建TCP Socket在编写TCP Socket 程序之前,您需要创建一个Socket 来进行通信。
在LWIP 中,可以使用"socket()" 函数来创建一个TCP Socket。
该函数将返回一个Socket 文件描述符,供后续操作使用。
第六步:绑定Socket在准备好Socket 后,您需要将其绑定到本地IP 地址和端口上。
使用"bind()" 函数来实现这一点。
将要绑定的IP 地址和端口作为参数传递给该函数。
第七步:监听连接在绑定Socket 之后,您需要开始监听连接请求。
调用"listen()" 函数并传递最大允许连接数作为参数。
第八步:接受连接一旦有连接请求进来,您可以使用"accept()" 函数来接受连接。
GD32是一款由国产芯片设计公司GigaDevice推出的32位微控制器系列,它基于ARM Cortex-M核心。
LwIP (Lightweight IP)是一个开源的轻量级TCP/IP协议栈,适用于嵌入式系统。
在GD32微控制器上使用LwIP可以实现网络功能。
下面是一个使用GD32与LwIP的简单例程:1. 在GD32的开发环境中,下载并安装LwIP软件包(或者将LwIP源码添加到项目中)。
2. 在项目中包含LwIP的头文件以及相关的配置文件,例如"lwip.h"、"lwipopts.h"。
3. 在项目中初始化LwIP:包括网络接口的初始化、协议栈的初始化等。
初始化的代码可以参考LwIP提供的示例代码或者文档。
4. 配置网络参数:例如IP地址、子网掩码、网关等。
这些参数可以在初始化代码中设置,也可以通过用户交互方式进行配置。
5. 实现网络功能:例如TCP客户端/服务器、UDP通信等。
可以使用LwIP提供的API进行网络编程,例如"tcp_new()"创建TCP连接、"udp_new()"创建UDP连接等。
6. 实现数据的发送与接收:根据需求实现数据的发送和接收功能,可以使用LwIP提供的API,例如"tcp_write()"和"tcp_read()"。
7. 处理网络事件:LwIP的协议栈会触发一些网络事件,例如连接建立、数据到达等。
可以通过回调函数或者轮询的方式处理这些事件,并进行相应的操作。
需要注意的是,GD32与LwIP的使用可能会因具体芯片型号和开发环境而有所差异,因此建议参考GD32和LwIP的官方文档和示例代码,以获得更详细和准确的使用指导。
此外,如果需要更具体的例程或代码示例,建议联系GD32的官方技术支持或参与GD32的开发者社区,以获取与GD32和LwIP相关的更多资源和支持。