ESP8266 Урок 27. FreeRTOS. Wi-Fi. STA. TCP Client. Соединение с сервером

Продолжаем работу по программированию микроконтроллера ESP8266 с использованием операционной системы реального времени FREEFTOS. И на данном уроке мы уже начнём работать с протоколом TCP (Transmission Control Protocol). Конечно начнём мы работать с данным протоколом именно с использованием FREERTOS и контроллера ESP8266, а, вообще, мы уже давно с данным протоколом работаем, изучили, можно сказать, его вдоль и поперёк. Мы знаем, что по сравнению с протоколом UDP данный протокол обладает рядом преимуществ — это его надёжность передачи данных, которая обеспечивается тем, что на каждый определённый участок данных требуется подтверждение от принимающей стороны, тем самым обеспечивается гарантированная доставка данных получателю, а также сохранение порядка следования сообщений. Конечно, надёжность эта достаётся не совсем дешевой ценой — нужно корректно создавать соединение с узлом, также корректно разъединяться, обеспечить подтверждение пакетов, следить за порядком следования сегментов и т.д. Но всё это нас не пугает, мы это изучили давным-давно, тем более, что часть данных забот возьмёт на свои плечи библиотека LWIP и её интерфейс SOCKET.

Схема наша также не изменилась и осталась такая же, как и в прошлом уроке

 

 

Так как протокол TCP не очень лёгкий, то работу с ним мы также разобьём на несколько уроков и в данном уроке мы создадим простой клиент, который пока только попытается создать соединение с сервером и затем его разорвать.
А проект мы за основу возьмём из урока 25 с именем WIFI_STA_UDP_CLIENT_RX_RTOS и назовём его WIFI_STA_TCP_CLIENT_CONNECT_RTOS.

Откроем наш проект в Eclipse и в файле wifi.c для начала удалим функцию задачи приёма пакетов с сервера recv_task вместе с телом.

Функцию udp_task мы для порядка переименуем в tcp_task.

Переименуем также данную функцию в теле функции wifi_event_handler_cb при создании данной задачи

 

xTaskCreate(tcp_task, "tcp_task", 4096, NULL, 5, NULL);

 

 

В функции tcp_task удалим объявление следующей переменной, так как мы пока не будем пользоваться продвинутой задержкой

 

portTickType xLastWakeTime;

 

Объявим переменную структуры очереди, а также сразу проинициализируем её поля

 

 

Здесь изменим тип протокола, так как у нас он изменился

 

if ( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP)) < 0 ) {

os_printf("socket not created\n");

 

Удалим также параметр здесь, так как он совершенно не нужен

 

os_printf(«socket binded\n», addr_str);

 

Также удалим вот этот код

 

xTaskCreate(recv_task, «recv_task», 1024, (void*)&sockfd, 5, NULL);

xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();

for(short i=0;;i++)

{

  sendto(sockfd, &i, 2, 0, (struct sockaddr*) &servaddr, sizeof(servaddr));

  vTaskDelayUntil( &xLastWakeTime, ( 100 / portTICK_RATE_MS ) );

}

 

Попытаемся соединиться с сервером, если соединение прошло удачно, то выведем соответствующее сообщение на дисплей

 

 

Подождём 2 секунды и попытаемся передать строку серверу, после чего подождём ещё 2 секунды

 

 

Так как при выходе из функции мы уже разрываем соединение, то нам уже для этого ничего писать не потребуется.

 

 

После попытки разрыва соединения выведем соответствующее сообщение на дисплей

 

 

Вот и весь код. Теперь попробуем его проверить.

Для этого мы для начала соберём и прошьём нашу программу, запустим терминальную программу, настроим порт и соединимся по нему с нашей платой, перезагрузим контроллер и посмотрим, какой у нас сетевой адрес

 

 

Запустим программу-анализатор трафика Wireshark и отфильтруем поток по данному адресу

 

 

Теперь откроем каталог с программой nc (netcat), которой мы также ранее постоянно пользовались для изучения ряда сетевых протоколов, и перейдём в командную строку, в которой введём следующую команду

 

 

Номер порта был взят из макроса SERVER_PORT в файле user_config.h.

Перезагрузим контроллер и, если всё правильно, то на дисплее мы сначала увидим следующее сообщение

 

 

Затем через 2 секунды в программе netcat мы увидим присланное сообщение

 

 

И ещё через 2 секунды на дисплее появится сообщение, сигнализирующее о разрыве соединения

 

 

Также весь процесс обмена мы можем наблюдать в Wireshark

 

 

Мы видим здесь, что соединение происходит корректно — путём трёхкратного рукопожатия, также обоюдно происходит и его разрыв.

Итак, на данном уроке нам удалось создать простейший TCP-клиент, который способен соединиться и разъединиться с сервером, а также передали на сервер пакет данных.

Всем спасибо за внимание!

 

 

Предыдущий урок Программирование МК STM32 Следующий урок

Исходный код

 

 

Модуль ESP NodeMCU можно купить здесь: Модуль ESP NodeMCU

Различные модули ЕSP8266 можно приобрести здесь Модули ЕSP8266

Дисплей LCD 20×4 можно приобрести здесь Дисплей LCD 20×4

Дисплей LCD 16×2

Переходник I2C to LCD можно приобрести здесьI2C to LCD1602 2004

 

 

Смотреть ВИДЕОУРОК (нажмите на картинку)