[网络协议] 启明去端分享| ESP32-S3如何实现tcp_client和tcp

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[网络协议]启明去端分享| ESP32-S3如何实现tcp_client和tcp_server9-07

开发环境：
esp-idf：master分支
官方idf环境搭建文档：
https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/get-started/index.html#get-started-set-up-env
硬件需求：
Esp32-s3开发板
在这里插入图片描述

ESP32-S3

TCP介绍
传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

TCP分为服务端Server和客户端Client，服务端创建服务等待客户端连接，客户端连接后即可与服务端相互发送消息，服务端只有一个，客户端可以是N个，可以同时连接服务端，服务器不能主动去连接客户端，必须客户端主动连接服务端才能相互发送消息。

Tcp_client整体流程：
1、编译官方tcp_client例程（需要配置下面会详细介绍），烧录到ESP32-S3开发板。
2、使用TCP调试助手创建TCP Server(电脑必须与开发板在同一路由器下)
3、重启ESP32，创建TCP Client,开始连接电脑创建的服务器
4、相互发送数据

一、Tcp_client例程分析:
1.初始化NVS、WiFi连接上WiFi后创建一个tcp_client任务。

void app_main(void)
{
   ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());
   ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
   ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());

   /* This helper function configures Wi-Fi or Ethernet, as selected in menuconfig.
    * Read "Establishing Wi-Fi or Ethernet Connection" section in
    * examples/protocols/README.md for more information about this function.
    */
   ESP_ERROR_CHECK(example_connect()); // WiFi作为STA模式，连接到配置的WiFi
   
   // 创建一个任务，用来进行tcp连接和通讯
   xTaskCreate(tcp_client_task, "tcp_client", 4096, NULL, 5, NULL); 
}

WiFi连接函数：example_connect（）WiFi信息通过menuconfig 配置

idf.py menuconfig 进入配置菜单

配置连接的WiFi名称和密码（要和服务器端连接到同一路由）
在这里插入图片描述

2.配置远程连接信息

struct sockaddr_in dest_addr;
       dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(host_ip); // 服务器ip
       dest_addr.sin_family = AF_INET;                 
       dest_addr.sin_port = htons(PORT);               // 服务器端口号
       addr_family = AF_INET;
       ip_protocol = IPPROTO_IP;

3.通过menuconfig配置服务器的IP以及端口号

配置完成后保存退出（服务器的IP及端口）
在这里插入图片描述

4.编译、烧录
编译:idf.py build
烧录：idf.py -p PORT [-b BAUD] flash
注：只有一个串口时可以直接 idf.py flash

5.电脑端或手机端打开TCP服务器

在这里插入图片描述

6.进入窗口监视页面
idf.py -p PORT monitor
1)从和日志可以看出，WiFi连接成功后，创建一个sock，sock连接成功。发送一条信息给服务器（Message from ESP32）,发送成功后打印一句数据发送成功。
在这里插入图片描述

2)服务器编辑内容发送给esp32，在窗口监视页面显示。
红色箭头是接收到的服务器的消息

在这里插入图片描述

二、tcp_server整体流程：
1、编译官方tcp_server例程（需要配置下面会详细介绍），烧录到ESP32-S3开发板。
2、打开tcp调试助手(电脑or手机必须与开发板在同一路由器下)
3、重启ESP32，创建TCP Client,开始监听模式等待tcp_client的连接
4、进行通讯发送数据

Tcp_server例程分析:
1.初始化NVS、WiFi连接上WiFi后创建一个tcp_server任务。

void app_main(void)
{
   ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());  // 初始化NVS分区
   ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());  // 初始化底层TCP/P堆栈
   ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default()); // 创建默认事件循环

   /* This helper function configures Wi-Fi or Ethernet, as selected in menuconfig.
    * Read "Establishing Wi-Fi or Ethernet Connection" section in
    * examples/protocols/README.md for more information about this function.
    */
   ESP_ERROR_CHECK(example_connect()); // wifi连接函数，WiFi信息在menuconfig配置
#ifdef CONFIG_EXAMPLE_IPV4
   xTaskCreate(tcp_server_task, "tcp_server", 4096, (void*)AF_INET, 5, NULL); // 创建一个tcp_server的任务
#endif
#ifdef CONFIG_EXAMPLE_IPV6
   xTaskCreate(tcp_server_task, "tcp_server", 4096, (void*)AF_INET6, 5, NULL);
#endif
}

新建 socket、 bind、 listen 和 accept，最后得到了通信的 socket：用于接收/发送数据。

socket(addr_family, SOCK_STREAM, ip_protocol);
bind(listen_sock, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(dest_addr));
listen(listen_sock, 1);
accept(listen_sock, (struct sockaddr *)&source_addr, &addr_len);