嵌入式平台lwip协议栈的udp通讯搭建

开篇介绍

上一节介绍了，在移植lwip协议栈到嵌入式平台后，成功搭建了tcp通讯；后续因为项目开发需要，为了简化tcp报文繁琐的解析过程，节省片上资源，更加专注于数据处理，我们选择牺牲一定的通讯严谨性来达到资源最优化，毕竟项目是属于本地局域网直连。
两者区别：
TCP与UDP一样，都是传输层的协议，但是提供的服务却不同。UDP为上层应用提供的是一种不可靠、无连接的服务，而TCP则提供一种面向连接、可靠的字节流传输服务，TCP让两个主机建立连接的关系，应用数据以数据流的形式进行传输，这与UDP是不一样的。
UDP的特点：
1）无连接、不可靠。
2）尽可能提供交付数据服务，出现差错直接丢弃，无反馈。
3）面向报文，发送方的UDP拿到上层数据直接添加UDP首部，校验后递给IP层，而接收的一方在接收到UDP报文后简单进行校验，然后直接去除数据递交给上层应用。
4）支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信。
5）速度快。UDP没有TCP的握手、确认、窗口、重传、拥塞控制等机制，是一个无状态的传输协议，所以它在传递数据时非常快，即使在网络拥塞的时候UDP也不会降低发送数据的速度。
UDP虽然有很多缺点，但是也适用于很多场合，因为在如今的网络环境下，UDP传输出现错误的概率是很小的，并且它的实时性非常好，常用于实时视频的传输，比如直播、网络电话等，适用于对传输速度有要求，并且可以容忍出现差错的数据传输中。

一、udp块创建

作为客户端，需要从雷达获取数据，同样地，我们需要编写udp客户端的程序。调用udp的raw接口：udp_new()创建udp块。往后，就能搭建udp通讯了。

udp块的创建过程比tcp简单，udp也必须通过端口号来唯一识别数据的源头和去向，这里雷达的IP地址为192.168.10.160，端口号TCP_CLIENT_PORT为2105，在添加雷达端的IP地址到注册列表后，即可发起udp链接。然后由于雷达在udp下传输数据时，udp数据报的目的地址是全1，也就是广播地址，因此，我们需要通过udp_bind()来绑定udp块到广播地址，方可接收雷达的广播数据报；然后调用udp_connect()，向雷达端发起udp链接，链接成功后注册接收完成回调函数udp_recv()；若失败则通过调用udp_remove()释放udp块内存。

二、网口断线、重连检测

为做得更像是一个正常的网口，具有插拔重连的功能。这里在tcp块创建成功后，我们在循环里轮询网线的连接状态，若网线断开了，则先将网口连接关闭并停止网口，然后释放tcp块占用的内存。若网线重连了，则对网口重新启动、配置通讯模式、启动网卡，最后重新创建tcp块，创建成功后继续发起对服务端的链接。

三、测试效果

1.连接网线后，开发板上电：

2.拔出网线：

3.重新连接网线：

四、总结

各种暴力测试情况下，网口都能正常运作，但是插拔的时间间隔不能太快，因为其中网卡的启动、udp块的建立和销毁，都需要一定时间，若过快的插拔网线，会使嵌入式端内存或时间处理报错。