嵌入式LWIP网络客户端设计

协议栈LWIP的移植

LWIP是轻量级的TCP/IP协议栈，协议栈中涉及的函数与数据结构和操作系统及硬件不相关，如果需要使用uC/OS-II操作系统的函数，必须通过操作系统模拟层进行调用。所以移植LWIP协议栈，实际上就是移植到uC/OS-II操作系统。操作系统模拟层为定时器、同步处理、消息传送机制等服务提供一组外留的接口函数，为LwIP提供两种进程间通信方式：信号量和邮箱。创建任务函数、临界保护函数以及信号量和邮箱操作函数均由uC/OS-II提供，进行针对LwIP的移植任务时，就是修改相关接口函数(包括信号量操作函数、邮箱操作函数、临界保护函数、sys_thread_new( )函数、sys_arch_timeouts( )函数)，从而实现LwIP操作系统模拟层的函数利用[4~5]。

LWIP的数据包包头是14个字节，基于LWIP的以太网接收的数据包格式以一个数据结构来描述：PACK_STRUCT_BEGIN

struct eth_hdr {

PACK_STRUCT_FIELD(struct eth_addr dest); //目标的媒质接入控制层地址

PACK_STRUCT_FIELD(struct eth_addr src); //源的媒质接入控制层地址

PACK_STRUCT_FIELD(u16_t type); //类型

} PACK_STRUCT_STRUCT;

PACK_STRUCT_END

其中几个PACK_STRUCT_xxx 的宏定义与编译器字对齐相关，上面的目标dest、源src和类型type三个字段分别对应目标的媒质接入控制层地址、源的媒质接入控制层地址、数据类型。

4 结论

测试前需要把计算机与嵌入式网口模块的IP地址配置在同一网段，IP地址分别为192.168.1.100，192.168.1.102。如果想查看IP地址配置情况，运行CMD命令行，执行ipconfig/all命令。配置完以后，接着ping嵌入式网口的IP地址，结果如图2所示。

从图2可以看出：主机ping 32字节的数据，4个包所用的时间最长为5ms，最短为3ms;而4个包的TTL值均为255， 这是由于最优路径选择算法定下来以后，经过一段时间稳定后，网络拓扑结构也稳定了，数据包的路由路径也会相应稳定在一个最优路径上。整个过程的数据收发正确，错误率为0%。

参考文献：

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本文来源于中国科技核心期刊《电子产品世界》2016年第1期第39页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。