51单片机简单Ping的实现

0 8 16 31 0 8 16 31
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| 寿命 | 协议 | 首部校验和 | | 源站IP地址 |
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| 源站IP地址 | | 目的站IP地址 |
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| 目的站IP地址 | | 零 | 协议 | UDP/TCP长度 |
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| 数据 | | UDP/TCP包数据 |
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IP包格式(局部) UDP、TCP伪首部+数据格式
图5 IP包格式(局部)和UDP、TCP伪首部格式对比图

伪代码清单：

PingRequest(IP地址) //Ping请求
{
//申请小号内存
pICMP=OSMemGet();

//填写以太网帧
目的MAC地址=ping命令传入的IP地址解析后得到的物理地址
源MAC地址=本节点MAC地址
类型=0x0800 //IP包

//填写IP帧
版本号首部长度=0x45
服务类型=0
总长度=60
标识符=GlobalID++ //全局变量16位GlobalID加1
标志分片偏移量=0x0000
寿命=0x80
协议=0x0001 //icmp
首部校验和=0x0000
源IP地址=本节点IP地址
目的IP地址=ping命令传入的IP地址
首部校验和=CheckSum(IP首部和长度) //计算IP包首部校验和

//填写ICMP帧
类型=8 //8 请求 0 应答
代码=0
校验和=0x0
标识符=0x0300
序号=GlobalID
校验和=CheckSum(ICMP首部和长度) //计算ICMP包首部校验和

//将ICMP包登记在PingBuf中
for(i=0;iMaxLenPingBuf;i++){
if(PingBuf[i].status==0){
PingBuf[i].times=0x8; //测试8次
PingBuf[i].ip=ping命令传入的IP地址;
PingBuf[i].memhandle=内存句柄;
PingBuf[i].status=4; //第一次准备发(用于同步1秒时钟)
break;
}
}
if(i==MaxLenPingBuf) 释放内存;
}

PingAnswer(*输入包缓冲区首址pBUF) //Ping应答
{
//改写以太网帧
目的MAC地址=源MAC地址
源MAC地址=本节点MAC地址

//改写IP帧
寿命=寿命-1
目的IP地址=源IP地址
源IP地址=本节点IP地址
首部校验和=0x0000
首部校验和=CheckSum(IP首部和长度) //计算IP包首部校验和

//改写ICMP帧
类型=0 //8 请求 0 应答
校验和=0x0
校验和=CheckSum(ICMP首部和长度) //计算ICMP包首部校验和

//直接发送ICMP包至TxQFIFO缓存
OSQSend(QID,*pBUF);
}

PingEcho(*输入包缓冲区首址pBUF) //收到应答后回显
{
//打印ping响应，因为51定时器较慢，time参数省略(time是本机与对方主机往返一次所用时间)。
PrintStr("\tReply from IP=");
PrintStr(输入包之源IP地址);
PrintStr(": bytes=32");
PrintStr(" TTL=");
PrintByte(输入包之TTL);
PrintStr("");

//处理PingBuf的记录
for(i=0;iMaxLenPingBuf;i++){
if(PingBuf[i].status==1){
if(PingBuf[i].ip==pBUF.ipframe.ip){
PingBuf[i].status=2; //已发出且应答
break;
}
}
}
}

PingCycle() //定时操作，放在1秒循环任务中
{
for(;;){
taskDelay(1秒);
for(i=0;iMaxLenPingBuf;i++){
switch(PingBuf[i].status)
case 0: //空闲
break;

{
case 1: //已发出但无应答

//打印超时信息
PrintStr("\tRequest timed out.(");
PrintStr(PingBuf[i].ip);
PrintStr(")");

case 2: //已发出且应答

//状态变迁
PingBuf[i].times=PingBuf[i].times-1;
if(PingBuf[i].times==0)
PingBuf[i].status=0;
else{

case 4: //第一次准备发(用于同步1秒时钟)

//查ARP缓存
if(ARP缓存有对应项){

//直接发送ICMP包至TxQFIFO缓存
OSQSend(QID,*pBUF);

PingBuf[i].status=1; //已发出但无应答
}
else PingBuf[i].status=3; //等ARP
}
break;
}
case 3: //等ARP
{
//查ARP缓存
if(ARP缓存有对应项){
//直接发送ICMP包至TxQFIFO缓存
OSQSend(QID,*pBUF);
}
PingBuf[i].status=1; //已发出但无应答
}
default: //其他状态，错误
PingBuf[i].status=0;
}
}
}

void PingCommand(WORDTABLE *WordTable)//PING命令处理
{
if(WordTable->Num==1)
PrintStr("Please input IP address!");
else{
if(IPadrToHEX(WordTable->wt[1].Str,ping_ip_address)==0){
PrintStr("IP address error!");return;
}
else
PingRequest(ping_ip_address);
}
}

INT16U CheckSum(INT16U *buf,INT16U length) //校验和计算
{
INT16U len;
INT32U sum;

len=length>>1;
for(sum=0;len>0;len--)
sum+=*buf++;
if(length1)
sum+=(*buf0xFF00);
sum=(sum>>16)+(sum0xFFFF);
sum+=(sum>>16);

return(~sum);
}

union ip_address_type{ //ip地址数据结构
unsigned long dwords;
unsigned int words[2];
unsigned char bytes[4];
};