W5100E01-AVR是什么？怎么用？（四）（用户手册V1.0版）

发表于 2012/8/24 9:36:31 阅读（2350）

W5100E01-AVR是为AVR开发者提供的W5100评估板。本文是W5100E01-AVR的用户手册，希望对大家有所帮助。今天我们接着昨天的博文继续介绍：

第一部分在这里：W5100E01-AVR是什么？怎么用？（用户手册V1.0版）

http://blog.iwiznet.cn/?p=663

第二部分在这里：W5100E01-AVR是什么？怎么用？（二）（用户手册V1.0版）

http://blog.iwiznet.cn/?p=696

第三部分在这里：W5100E01-AVR是什么？怎么用？（三）（用户手册V1.0版）

http://blog.iwiznet.cn/?p=719

3.2.5.3. Ping响应程序

Ping响应程序是一个发送Ping请求给目的地的程序，使用ICMP协议的消息协议并利用ping_request()函数。

ping_request()函数通过与DOS命令提示符的Ping程序相近的形式创建。该函数在分析和处理选项后发送Ping请求给目的地。

域名和IP地址都可以用作Ping请求的目的地址。如果使用域名，域名会通过gethostbyname()函数或DNS服务器转换成IP地址，随着IP地址的改变，Ping请求随之发送。

当使用‘-a’选项使用IP地址时，域名可以通过gethostbyaddr()函数从DNS服务器获取，Ping请求会发送给该IP地址。当不适用‘-a’ 选项使用IP地址时，Ping请求发送给输入的IP地址，而不与DNS服务器建立连接。

gethostbyname(), gethostbyaddr()是DNS的相关函数，想了解更多，请参考3.2.6.6 DNS 客户。<图3.8> and <图3.9>显示的是处理ping_request()的程序。

<图3.8>描述了如何标记输入命令和选项，以及如何创建选项值，如何决定参数标志位的相关二进制码。

<图3.9>是基于相关选项调用ping()函数的，包含检测命令的有效性选项以及参数标志位的二进制的值选项。ping()函数发送Ping请求给信息给目的地，并处理从任意目的地接收到的ICMP消息。

<图3‑8: ping_request()函数>

<图3‑9: ping_request()函数——续>

让我们在进入Ping程序前简要的看一下Ping消息。

Ping消息在类型字段中具有‘0’(Ping请求)或‘8’(Ping请求) 的值。ICMP报文的代码字段可以分别被重新定义成2 Bytes的ID字段和2 Bytes的序列号字段，具有依赖于4 Bytes 的ICMP报文的0类型数据字段。ICMP报文的数据字段填充了Ping数据且用于Loopback 。

最后，Ping响应程序计算ICMP信息头以及校验字段为0的Ping数据的校验码，并用新的计算的值代替0校验字段。

<图3.10>是ICMP报文格式和Ping消息之间的关系图。

检测Ping请求的响应可以通过检测ID的值、序列号与ping数据域是否相同来处理。如果Ping响应没有在等待时间内返回，ping请求重新发送，这种情况下，Ping请求发送的序列号递增1。

当ping()函数发送Ping请求消息并检测到Ping响应消息后，ping()的内容就包括目的IP地址、Ping响应等待时间和Ping请求数目。分析Ping数据大小并处理接收到的Ping响应找到适合的参数。

<图3.11>是ping()函数的处理过程，<表3-21>是Ping消息作为数据类型的定义和使用，参见“inet/ping.h”。

PINGMSG的数据字段大小是‘PINGBUF_LEN’ Byte，定义PINGBUF_LEN为‘32’。但是，数据字段最大可到‘1472’，这是因为W5100发送的最大传输单元(MTU)是1480 bytes，代码总量、校验码ID和序列号字段大小是8 Bytes。如果我们从1480中减去8，我们就得到1472这个值，因此，字段大小为1472 bytes。

ping()函数的结果保存在数据类型定义中，如<表3-21>所示。

保存的Ping日志可以通过DisplayPingStatistics()函数在RS232终端输出，<图3.12>所示为DisplayPingStatistics()函数的程序流程。

每当从远端主机没有正确接收Ping响应校验码时，CheckSumErr字段加1。

如果没有接收到消息或从远端主机或网关接收到超时消息，Unreachable MSG字段和TimeExceedMSG字段加1。

当接收到未知消息时，UnknownMSG字段加1。

每当从ARP请求获取远端之际物理地址（MAC地址）没有ARP响应时，ARPErr字段加1。

每当ping()函数发送Ping请求时，PingRequest字段加1。

每当从远端主机接收到Ping请求的响应时，PingReply字段加1。

每当因为发送Ping请求后，没有在特定时间内收到远端主机的响应时，Loss字段加1。

<图3‑11：ping()函数>

<图3‑12：DisplayPingStatistics()函数>

正如前面所说的，Ping请求程序是使用运行在IP协议之上的ICMP协议的程序。如果在W5100上使用ICMP信道，如<图3.11>和<图3.13>所示，必须确定用来使用的IP协议，调用setIPProtocol(s, IPPROT_ICMP).后必须创建socket，创建socke过程中调用socket(s,SOCK_IPL_RAW,port,flag)时必须创建IP_RAW信道。如果关闭ICMP套接字，在调调用close(s)函数清除先前设置的ICMP标志位后，需要调用setIPProtocol(s, 0x00)。

3.2.6. 应用程序

这是一个使用W5100的网络应用程序，包括Loopback 程序、Web服务器和DHCP客户端，通过管理程序可以选择应用程序。

3.2.6.1 Loopback TCP服务器

将评估板的Loopback TCP服务器程序设置成服务器模式，测试电脑的AX1程序设置成客户模式。AX1尝试连接评估板，如果连接成功，AX1通过TCP信道传送数据流，评估板从AX1返回数据流，而不通过TCP信道。

Loopback TCP服务器程序使用Loopback _tcps()函数，<图3.14>所示为Loopback _tcps()函数的程序流程。

如果服务器socket处于SOCK_CLOSED装填，Loopback _tcps()函数通过SOCK_STREAM、监听端口号和选项标志位来创建TCP服务器socket去调用socket()函数，

不管socket先前的状态，socket()函数都可以将socket状态更改为SOCK_INIT而。如果服务器socket创建成功，它可以将服务器socket作为参数调用listen()函数后运行在TCP服务器模式下，listen()函数设置服务器socket为SOCK_LISTEN状态，并且保持这个状态直到接收到任意客户端的连接请求。

这样，当有任何客户尝试连接服务器socket时，服务器的socket状态就从SOCK_LISTEN变成SOCK_ESTABLISHED。这就是当客户端和服务器成功建立连接后，就可以在SOCK_ESTABLISHED状态下进行数据传输。

当处于SOCK_ESTABLISHED状态下，使用recv()函数和send()函数进行数据传输，数据传输在评估板(服务器端) and AX1(客户端)采用一对一方式进行传输。

当处于SOCK_ESTABLISHED状态下，如果客户请求关闭连接，服务器端socket状态就从SOCK_ESTABLISHED变成SOCK_CLOSE_WAIT。当处于SOCK_CLOSE_WAIT状态下，数据传输不可用，而且必须关闭服务器端socket。当处于SOCK_CLOSE_WAIT状态下，会调用disconnect()函数关闭socket，无论先前socket是什么状态，disconnect()函数都会将socket状态改为SOCK_CLOSED。

3.2.6.2. Loopback TCP客户端

在Loopback TCP客户端程序中，评估板在客户模式下运行，电脑测试程序运行在服务器模式下。评估板尝试连接作为服务器等待的AX1，如果成功建立连接，评估板会通过TCP信道接收数据流，然后，评估板会发送接收到的数据给AX1。

Loopback TCP客户端程序通过Loopback _tcpc()函数创建，<表3.15>是Loopback _tcpc()函数的流程图。

如果客户端socket处于SOCK_CLOSED状态下，Loopback _tcpc()函数通过参数SOCK_STREAM、任意端口和选项标志位调用socket()函数去创建TCP客户端socket。

这里在创建socket时，get_system_any_port()函数可以使用任意端口号，这是因为如果客户端使用同样的端口号尝试连接同一的服务器时，创建连接会失败。当socket创建成功后，就利用客户端的socket参数调用connect()函数连接AX1服务器。

connect()函数使socket进入SOCK_SYNSENT状态，并保持这个状态知道接收到服务器端的连接许可，如果连接成功，socket状态从SOCK_SYNSENT变成SOCK_ESTABLISHED。当处于SOCK_ESTABLISHED下，操作函数与之前的Loopback _tcps()函数是一样的。