8、RDA8910CSDK二次开发：以tcp客户端的身份去勾搭服务端

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  本系列博客所述资料均来自合宙官方，并不是本人原创（只有博客是自己写的），csdk只是得到了口头的允许公开授权。出于热心，本人将自己的所学笔记整理并推出相对应的使用教程，方面其他人学习。为国内的物联网事业发展尽自己的一份绵薄之力，没有为自己谋取私利的想法。若出现侵权现象，请告知本人，本人会立即停止更新，并删除相应的文章和代码。

  本系列博客基于紫光展锐的RDA8910 LTE Cat 1 bis芯片平台开发。理论上适用于合宙的Air720U、Air724U、广和通L610以及安信可的cat-01模块。

  各个厂家的部分配置文件可能不一样，也许会导致设备出现奇怪的问题，其他的模块我也不确定能不能用，自行测试。但是有一点编译下载和监视流程基本一样，可供参考。

  先不管支不支持，如果你用的模块是是紫光展锐的RDA8910，那都不妨一试，也许会有意外收获（也有可能变砖，慎重！！！）。

  我使用的是Air724UG开发板，如果在其他模块上不能用，那也不要强怼，也许是开发包不兼容吧。这里的代码是没有问题的。例程仅供参考！

一、前言

  上篇博客我们简单的使用了下互联网的功能，主要是为了带大家熟悉一下联网流程，必须要根据设备反馈的信息进行相应的处理，才能接入互联网。本篇博客我们一起来试一试怎么使用tcp连接与服务器交换信息。

  关于tcp通讯的详解点击这里，这位大神总结的很好，有兴趣的可以去看看底层原理。原理很复杂我这里也没什么好讲的，我只负责教会大家怎么用。

  要记住一点就是tcp通讯是需要建立长连接的，有服务端和客户端的区别。服务端不会主动发起连接请求，只有客户端才会主动向服务器发起连接请求，建立连接后双方均可以主动发送数据。（注意：这里的服务端是指软件的状态，并不是指远程的服务器）。

  由于我们使用的是4g模块，联网时基站给我们分配的ip不是公网ip。我又没有能力实现在模块上跑一套内网穿透的程序，所以就没有办法测试将模块作为tcp服务端使用的程序，关于tcp的例程只有这一个TcpClient，这是一个很大的遗憾。如果用的是wifi模块那就可以在局域网内测试TcpServer。

  lwip是瑞典计算机科学院(SICS)的Adam Dunkels 开发的一个小型开源的TCP/IP协议栈。实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM 的占用。现在嵌入式设备联网所使用的socket库一般都是lwip库，所以不用担心在我这里学会了socket怎么用，去其他地方就不会用了，放心大胆的学，在哪都是一样的。

二、编写测试程序

2.1、了解本例程所用到的函数

  使用tcp副武需要包含#include "iot_socket.h""头文件，我们这里只用到了8个函数，分别是：

/**设置网络状态回调函数
*@param indCb: 回调函数
*@return TRUE: 成功
*    FALSE: 失败
**/

• BOOL iot_network_set_cb (F_OPENAT_NETWORK_IND_CB indCb )

/**创建socket
*@param domain: 仅支持AF_INET (IPV4 网络协议)
@param type: 支持SOCK_STREAM/SOCK_DGRAM，分别表示TCP、UDP连接
@param protocol: 仅支持0
*@return >=0: socket描述符，用于后续操作
*    <0: 创建socket失败
*@note 创建的socket不用后需要用close将其关闭
**/

• int socket(int domain, int type, int protocol)

/**本地字节顺序转化为网络字节顺序(16bits)
*@param n: 本地字节书序数据
*@return 网络字节顺序数据
**/

• #define htons(n) ((n & 0xff) << 8) | ((n & 0xff00) >> 8)

/**将ip地址字符串转为数值，转化后的数值为网络字节顺序
*@param cp: ip地址字符串，例如"192.168.1.1"
*@param addr: struct in_addr 返回的ip地址数值
*@return 1: 成功
*    0: 失败
**/

• #define inet_aton(cp, addr) ipaddr_aton(cp, (openat_ip_addr_t*)addr)

/**建立和服务器端的连接
*@param socketfd: 调用socket接口返回的socket描述符
@param addr: 指定服务器地址和端口
@param addrlen: sizeof(struct openat_sockaddr)
*@return 0: 表示成功
*    <0 表示有错误
**/

• int connect(int socketfd, const struct openat_sockaddr *addr, openat_socklen_t addrlen)

/**关闭socket
*@param fd: 调用socket接口返回的socket描述符
*@return 0: 表示成功
*    <0 表示有错误
**/

• int close (int fd)

/**发送数据
*@param socketfd: 调用socket接口返回的socket描述符
@param msg: 数据内容
@param len: 数据长度
@param flags: 仅支持MSG_DONTWAIT/MSG_OOB，可以通过或来指定多个标志，一般为0
*@return >=0: 实际发送的长度
*    <0 发送错误
**/

• int send(int socketfd,const void *msg,size_t len,int flags)

/**接收数据
*@param socketfd: 调用socket接口返回的socket描述符
@param buf: 用于存放数据的缓存
@param len: buf的长度
@param flags: 仅支持MSG_DONTWAIT/MSG_PEEK/MSG_OOB，可以通过或来指定多个标志，一般为0
*@return >0: 接收到的数据长度
*    =0: 对方已经断开连接
*    <0: 读取错误
*@note 当flags没有设置MSG_DONTWAIT，该函数会阻塞，直到有数据或者读取超时
**/

• int recv(int socketfd,void *buf,size_t len,int flags)

2.2、编写主程序

  主程序负责注册网络回调函数，以及创建一个消息处理函数。

	//系统休眠
	iot_os_sleep(10000);
	//注册网络状态回调函数
	iot_network_set_cb(NetWorkCb);
	//创建一个任务
	//TestTask_HANDLE =
	TestTask_HANDLE = iot_os_create_task(TestTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "TestTask");
	return 0;

2.3、编写网络回调函数

  消息回调函数负责通知系统消息，最好不要在其中处理复杂的动作。我这里将系统消息转存到全局变量中，然后再任务中定时查询并处理其他的逻辑。

static void NetWorkCb(E_OPENAT_NETWORK_STATE state)
{
	NetWorkCbMessage = state;
}

2.4、编写消息处理任务

  在消息处理函数中，定时查询全局变量转存的网络状态，进行相应的处理。网络正常后调用TcpConnect建立套接字，同时连接远程服务端。执行完成后进行任务自毁。

static void TestTask(void *param)
{
	bool NetLink = FALSE;
	while (NetLink == FALSE)
	{
		T_OPENAT_NETWORK_CONNECT networkparam = {0};
		switch (NetWorkCbMessage)
		{
		case OPENAT_NETWORK_DISCONNECT: //网络断开 表示GPRS网络不可用澹，无法进行数据连接，有可能可以打电话
			iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_DISCONNECT");
			iot_os_sleep(10000);
			break;
		case OPENAT_NETWORK_READY: //网络已连接 表示GPRS网络可用，可以进行链路激活
			iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_READY");
			memcpy(networkparam.apn, "CMNET", strlen("CMNET"));
			//建立网络连接，实际为pdp激活流程
			iot_network_connect(&networkparam);
			iot_os_sleep(500);
			break;
		case OPENAT_NETWORK_LINKED: //链路已经激活 PDP已经激活，可以通过socket接口建立数据连接
			iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_LINKED");
			NetLink = TRUE;
			break;
		}
	}
	if (NetLink == TRUE)
	{
		TcpConnect();
	}
	iot_os_delete_task(TestTask_HANDLE);
}

  最开始我是用任务通知做的，这样消息的实时性更高，不需要自己主动去查询消息。我也不知道为什么，如果用消息通知的话，加上这一行iot_network_connect(&networkparam);设备就重启。我以人格担保任务接收到的消息指针是对的，我还打印出来看过了，switch语句也进入了对应的分支。我就搞不懂为什么进行链路激活会出错。最后实在找不到原因，用全局变量转存，主动查询状态，避开了这个问题。

2.5、编写TcpConnect

  这是一个子程序，网络连接正常后在消息处理函数中被调用，只会执行一次。首先创建一个套接字，判断创建是否正常。然后初始化网络连接结构体，要注意的是需要将字符串格式的ip转化为网络序列的ip和主机字节port转化为网络字节顺序的端口，主要是因为大小端存储模式的字节顺序不一样。

  大端模式，是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址中，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放；这和我们的阅读习惯一致。

  小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低。

	//创建套接字
	socketfd = socket(OPENAT_AF_INET, OPENAT_SOCK_STREAM, 0);
	while (socketfd < 0)
	{
		iot_debug_print("[socket] create tcp socket error");
		iot_os_sleep(3000);
	}
	// 建立TCP链接
	struct openat_sockaddr_in tcp_server_addr = {0};
	//AF_INET 的目的就是使用 IPv4 进行通信
	tcp_server_addr.sin_family = OPENAT_AF_INET;
	//远端端口，主机字节顺序转变成网络字节顺序
	tcp_server_addr.sin_port = htons((unsigned short)TCP_SERVER_PORT);
	//字符串远端ip转化为网络序列ip
	inet_aton(TCP_SERVER_IP, &tcp_server_addr.sin_addr);
	iot_debug_print("[socket] tcp connect to addr %s", TCP_SERVER_IP);
	int connErr = connect(socketfd, (const struct openat_sockaddr *)&tcp_server_addr, sizeof(struct openat_sockaddr));
	if (connErr < 0)
	{
		iot_debug_print("[socket] tcp connect error %d", socket_errno(socketfd));
		close(socketfd);
	}
	iot_debug_print("[socket] tcp connect success");
	iot_os_create_task(SentTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "SentTask");
	iot_os_create_task(RecvTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "RecvTask");

2.6、编写发送任务

  在发送任务中，定时对建立的套接字做循环发送字符串的动作，并进行相应的次数标记。

	uint8 num = 0;
	int len = 0;
	char data[512] = {0};
	while (1)
	{
		if (socketfd >= 0)
		{
			len = sprintf(data, "RDA8910 Sent:%d", num);
			data[len] = '\0';
			iot_debug_print(data);
			if (len > 0)
			{
				// TCP 发送数据
				len = send(socketfd, data, len + 1, 0);
				if (len < 0)
				{
					iot_debug_print("[socket] tcp send data False");
				}
				else
				{
					iot_debug_print("[socket] tcp send data Len = %d", len);
					num += 1;
				}
			}
		}
		iot_os_sleep(3000);
	}

2.7、编写接收任务

  在接收任务中，将接收的数据打印在日志中显示，recv函数会陷入阻塞状态，直到接收到数据。程序中提供的测试服务端自带回环功能，会将接收的的数据原封不动返回。所以我们接收到的数据就是自己发送的数据。

	int len = 0;
	unsigned char data[512] = {0};
	while (1)
	{
		if (socketfd >= 0)
		{
			// TCP 接受数据
			len = recv(socketfd, data, sizeof(data), 0);
			if (len < 0)
			{
				iot_debug_print("[socket] tcp send data False");
			}
			else
			{
				iot_debug_print("[socket] tcp Recv data result = %s", data);
			}
		}
	}

三、编译并下载程序

  完整代码在这，自取。

/*
 * @Author: your name
 * @Date: 2020-05-19 14:05:32
 * @LastEditTime: 2020-05-26 19:30:56
 * @LastEditors: Please set LastEditors
 * @Description: In User Settings Edit
 * @FilePath: \RDA8910_CSDK\USER\user_main.c
 */

#include "string.h"
#include "cs_types.h"

#include "osi_log.h"
#include "osi_api.h"

#include "am_openat.h"
#include "am_openat_vat.h"
#include "am_openat_common.h"

#include "iot_debug.h"
#include "iot_uart.h"
#include "iot_os.h"
#include "iot_gpio.h"
#include "iot_pmd.h"
#include "iot_adc.h"
#include "iot_vat.h"
#include "iot_network.h"
#include "iot_socket.h"

//Tcp Client Demo

#define TCP_SERVER_IP "121.40.198.143"
#define TCP_SERVER_PORT 12415

HANDLE TestTask_HANDLE = NULL;
uint8 NetWorkCbMessage = 0;
int socketfd = -1;

static void SentTask(void *param)
{
	uint8 num = 0;
	int len = 0;
	char data[512] = {0};
	while (1)
	{
		if (socketfd >= 0)
		{
			len = sprintf(data, "RDA8910 Sent:%d", num);
			data[len] = '\0';
			iot_debug_print(data);
			if (len > 0)
			{
				// TCP 发送数据
				len = send(socketfd, data, len + 1, 0);
				if (len < 0)
				{
					iot_debug_print("[socket] tcp send data False");
				}
				else
				{
					iot_debug_print("[socket] tcp send data Len = %d", len);
					num += 1;
				}
			}
		}
		iot_os_sleep(3000);
	}
}

static void RecvTask(void *param)
{
	int len = 0;
	unsigned char data[512] = {0};
	while (1)
	{
		if (socketfd >= 0)
		{
			// TCP 接受数据
			len = recv(socketfd, data, sizeof(data), 0);
			if (len < 0)
			{
				iot_debug_print("[socket] tcp send data False");
			}
			else
			{
				iot_debug_print("[socket] tcp Recv data result = %s", data);
			}
		}
	}
}
static void TcpConnect()
{
	//创建套接字
	socketfd = socket(OPENAT_AF_INET, OPENAT_SOCK_STREAM, 0);
	while (socketfd < 0)
	{
		iot_debug_print("[socket] create tcp socket error");
		iot_os_sleep(3000);
	}
	// 建立TCP链接
	struct openat_sockaddr_in tcp_server_addr = {0};
	//AF_INET 的目的就是使用 IPv4 进行通信
	tcp_server_addr.sin_family = OPENAT_AF_INET;
	//远端端口，主机字节顺序转变成网络字节顺序
	tcp_server_addr.sin_port = htons((unsigned short)TCP_SERVER_PORT);
	//字符串远端ip转化为网络序列ip
	inet_aton(TCP_SERVER_IP, &tcp_server_addr.sin_addr);
	iot_debug_print("[socket] tcp connect to addr %s", TCP_SERVER_IP);
	int connErr = connect(socketfd, (const struct openat_sockaddr *)&tcp_server_addr, sizeof(struct openat_sockaddr));
	if (connErr < 0)
	{
		iot_debug_print("[socket] tcp connect error %d", socket_errno(socketfd));
		close(socketfd);
	}
	iot_debug_print("[socket] tcp connect success");
	iot_os_create_task(SentTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "SentTask");
	iot_os_create_task(RecvTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "RecvTask");
}
static void TestTask(void *param)
{
	bool NetLink = FALSE;
	while (NetLink == FALSE)
	{
		T_OPENAT_NETWORK_CONNECT networkparam = {0};
		switch (NetWorkCbMessage)
		{
		case OPENAT_NETWORK_DISCONNECT: //网络断开 表示GPRS网络不可用澹，无法进行数据连接，有可能可以打电话
			iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_DISCONNECT");
			iot_os_sleep(10000);
			break;
		case OPENAT_NETWORK_READY: //网络已连接 表示GPRS网络可用，可以进行链路激活
			iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_READY");
			memcpy(networkparam.apn, "CMNET", strlen("CMNET"));
			//建立网络连接，实际为pdp激活流程
			iot_network_connect(&networkparam);
			iot_os_sleep(500);
			break;
		case OPENAT_NETWORK_LINKED: //链路已经激活 PDP已经激活，可以通过socket接口建立数据连接
			iot_debug_print("[socket] OPENAT_NETWORK_LINKED");
			NetLink = TRUE;
			break;
		}
	}
	if (NetLink == TRUE)
	{
		TcpConnect();
	}
	iot_os_delete_task(TestTask_HANDLE);
}
static void NetWorkCb(E_OPENAT_NETWORK_STATE state)
{
	NetWorkCbMessage = state;
}
//main函数
int appimg_enter(void *param)
{
	//系统休眠
	iot_os_sleep(10000);
	//注册网络状态回调函数
	iot_network_set_cb(NetWorkCb);
	//创建一个任务
	//TestTask_HANDLE =
	TestTask_HANDLE = iot_os_create_task(TestTask, NULL, 2048, 10, OPENAT_OS_CREATE_DEFAULT, "TestTask");
	return 0;
}

//退出提示
void appimg_exit(void)
{
	OSI_LOGI(0, "application image exit");
}

  查看输出，发现接收到的数据和发送的数据一致，没有任何问题。

不会下载的点击这里，进去查看我的RDA8910 CSDK二次开发入门教程专题第一篇博文1、RDA8910CSDK二次开发：环境搭建里面讲了怎么下载
这里只是我的学习笔记，拿出来给大家分享，欢迎大家批评指正，本篇教程到此结束