W5500EVB UDP模式的測试与理解

之前的博文中已经介绍过W5500EVB 在TCP模式下的两种（Server及Client）传输数据的实现过程，那么传输控制协议中，UDP也是很经常使用的。这样的无连接的协议在很多其它场合为用户提供了便捷。比方发电子邮件，QQ聊天发收消息等…好，那今天就学习一下。UDP模式在W5500EVB上的简单实现。

一实验硬件及其连接

二 UDP实验相关知识

W5500是一款全硬件TCP/IP嵌入式以太网控制器，为嵌入式系统提供了更加简易的互联网连接方案。W5500集成了TCP/IP协议栈，10/100M以太网数据链路层（MAC）及物理层（PHY），用户无需特别关注TCP 和 UDP的实现过程。仅仅需最好对应配置和查询工作就可以。以下主要解说TCP和UDP差别。供參考

1 基于连接与无连接

TCP—传输控制协议提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和server彼此交换数据前。必须先在两方之间建立一个TCP连接，之后才干数据传输。TCP提供超时重发。丢弃反复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到还有一端。

每一个数据包的传输过程是：先建立链路、传输数据、然后清除链路。数据包不包括目的地址。受端和发端不但顺序一致，并且内容同样。它的可靠性高。

UDP—用户数据报协议是面向无连接的。每一个数据包都有完整的源、目的地址及分组编号，各自在网络中独立传输，传输中无论其顺序。数据到达收端后再进行排序组装，遇有丢失、差错和失序等情况。通过请求重发来解决。

它的效率比較高,是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性。它仅仅是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，可是并不能保证它们能到达目的地。因为UDP在数据传输报前不用在客户和server之间建立一个连接。且没有超时重发等机制，故而传输速度非常快。

2、对系统资源的要求(TCP较多，UDP少)

3、UDP程序结构较简单

4、流模式与数据报模式

5、TCP保证数据正确性，UDP可能丢包。TCP保证数据顺序。UDP不保证

6、TCP是面可靠的字节流服务，UDP 并不提供对 IP协议的可靠机制、流控制以及错误恢复功能等

下图为TCP 和UDP应用

三关键程序介绍

3.1编译工具为IAR5.4

3.2 1-5 UDP实验例程实现功能：

以UDP模式不断向目标 IP地址和port 发送数据 test：ecountr，同一时候若收到目标IP发来信息，将信息copy回复。本例中用网线直接和PC机相连接。

PC机ip作为目标ip 。注意PC机的IP与EVB IP处于同一网段内。

3.3 实验函数流程：

Step 1 ：初始化STM32时钟 GPIO USART 等

Step2：初始化SPI 和W5500

Step3：配置MAC地址本机IP地址子网掩码默认网关等信息，配置完后再读取以上信息。并打印到串口

Step4：初始化8 个socket

Step5 ：实时读取socket 0状态，假设是socket 0是关闭的，则打开socket 0 作为UDPport。

假设读取 socket 0为UDP模式则向目标 IP地址和port 发送数据 test：ecountr。同一时候若收到目标IP发来信息，将信息copy回复。

3.4 部分子程序解说

uint8 getSn_SR(SOCKET s)//获取SOCKET s状态

{

return IINCHIP_READ(Sn_SR(s));

}

/*W5500 SPI 通信协议的实现

W5500 SPI数据帧有三种依次为数据段控制段和数据段 */

uint8 IINCHIP_READ(uint32 addrbsb)

{

uint8 data = 0;

IINCHIP_ISR_DISABLE(); //关闭中断

IINCHIP_CSoff(); // CS=0, SPI使能片选

IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x00FF0000)>>16);// 写入地址段高8位 Address byte 1

IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x0000FF00)>> 8);// 写入地址段低8位Address byte 2

IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x000000F8)) ;// 以读模式写入控制段

data = IINCHIP_SpiSendData(0×00); // 写入数据段

/*SPI主从接口相当于一个循环串行移位寄存器，主机（STM32）发送数据 0×00，从机（W5500）就会接手0×00，并移数据到主机其中。该函数返回值就是读的数据*/

IINCHIP_CSon(); // CS=1, SPI end 失能片选

IINCHIP_ISR_ENABLE(); // 打开关中断

return data;

}

Sn_SR(s)函数原型为 (0×000308 + (ch<<5)) 为目的是获取socket s的状态寄存器地址，类似函数还有非常多，主要是获取寄存器绝对地址

当中0×0003为socket n的状态寄存器 16位偏移地址，就是SPI通信的地址段

08 + (ch<<5) 为控制段，指出偏移地址的归属，读写模式和

SPI工作模式，08 = 00001000

SPI 控制段：

BSB4 BSB3 BSB2 就是ch表示地址是socket ch的状态寄存器地址

BSB1 BSB0 为选择寄存器类型 01指选择 socket寄存器

RWB ：0读 1写

OM1 OM0 控制SPI为可变数据长度工作模式还是固定数据长度工作模式

00 可变数据长度（推荐使用可变数据长度工作模式）

01 1字节数据长度

10 2字节数据长度

11 4字节数据长度

四程序下载和实验现象

4 .1 下载

打Flash loader 找到EVB的com 口，按BOOT0键使之为1。进入ISP模式进行下载。

4.2观察实验现象

执行网络调试助手软件，

PC机IP ：192.168.1.119 port8080

开发板IP：192.168.1.90 port8080

常态下开发板发送 test 并计数，收到信息时会回复。关闭PC机port并再次打开会发现。部分UDP数据已经丢失了，这个和TCP 模式是不一样的。说明UDP在一定情况下会丢包，对数据完整性要求高的场合不能用。

五总结

可通过本例程学习通过SPI接口配置W5500工作在UDP模式的方法。

很多其它学习笔记：

W5500EVB TCP Client模式设置说明

W5500EVB TCP Server演示

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