6. UDP-Server例程讲解

1. 环境准备

为了顺利进行TCP通信的演示，我们需要确保以下环境已经配置妥当：

1.1 硬件连接

• 确保你的CanMV开发板和电脑都已经通过网线连接到同一个路由器或交换机上，形成一个局域网。

• 路由器或交换机需要正常工作，以确保网络通畅。

1.2 关闭防火墙

• 为了避免防火墙拦截TCP通信，建议暂时关闭电脑上的防火墙。

1.3 工具准备

• 下载并安装NetAssist网络调试助手工具，这将帮助我们进行网络数据的收发测试。

1.4 记录IP地址

• 打开CMD（命令提示符），输入ipconfig指令，查看并记录电脑网口所分配的IP地址。这将用于后续设置和测试。

2. 服务端例程解析

例程展示了如何在Python（或MicroPython）中创建一个简单的UDP服务器，包括配置网络接口、创建socket、绑定地址和端口、接收和发送数据以及关闭socket。通过这个例程，你可以学习如何构建基本的网络通信应用。

2.1 导入必要的库

import socket  
import network  
import time

• socket 库用于创建套接字，它是网络通信的基础。

• network 库用于处理网络接口的配置，如启用和配置LAN接口。

• time 库在这个例程中虽然没有直接使用，但在处理网络请求时，它可能用于超时控制或延迟处理。

2.2 配置网络接口

def network_use_wlan(is_wlan=True):
    if is_wlan:
        sta=network.WLAN(0)
        sta.connect("Canaan","Canaan314")
        print(sta.status())
        while sta.ifconfig()[0] == '0.0.0.0':
            os.exitpoint()
        print(sta.ifconfig())
        ip = sta.ifconfig()[0]
        return ip
    else:
        a=network.LAN()
        if not a.active():
            raise RuntimeError("LAN interface is not active.")
        a.ifconfig("dhcp")
        print(a.ifconfig())
        ip = a.ifconfig()[0]
        return ip

这段代码根据输入参数来配置网络接口。主要流程如下：

1. WLAN模式：

   • 如果 is_wlan 参数为 True，则程序配置无线网络接口（WLAN）。

   • 创建 WLAN 接口实例并尝试连接到指定的 Wi-Fi 网络（SSID 为 “Canaan”，密码为 “Canaan314”）。

   • 打印 WLAN 接口的连接状态，并在获得有效 IP 地址之前循环等待。

   • 成功连接后，打印网络配置并返回获取的 IP 地址。

2. LAN模式：

   • 如果 is_wlan 参数为 False，则程序配置有线网络接口（LAN）。

   • 获取 LAN 接口实例并检查其是否已激活。

   • 如果接口未激活，抛出 RuntimeError 异常，提示接口未激活。

   • 将 LAN 接口配置为 DHCP 模式，自动从路由器获取 IP 地址。

   • 打印网络配置并返回获取的 IP 地址。

2.3 创建UDP Socket

# 创建UDP socket  
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  
    # 设置socket选项，允许地址重用  
    s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)  
    # 获取地址及端口号对应地址，并绑定socket  
    ai = socket.getaddrinfo(ip, 8080)  
    addr = ai[0][-1]  
    s.bind(addr)

我们创建了一个UDP类型的socket，并通过setsockopt设置了SO_REUSEADDR选项，允许在同一地址和端口上重用socket。然后，我们使用getaddrinfo获取地址和端口号的详细信息，并绑定socket到该地址和端口上。

2.4 接收和发送数据

# 延时1秒，确保socket绑定完成  
    time.sleep(1)  
  
    # 接收数据并回复  
    for j in range(10):  
        try:  
            data, addr = s.recvfrom(800)  # 接收数据，最多800字节  
            print("Received:", data, "from", addr)  
            # 回复数据，包含接收到的数据和接收次数  
            response = b"%s have recv count=%d " % (data, j)  
            s.sendto(response, addr)  
        except Exception as e:  
            print("Error:", e)  # 打印异常信息，便于调试  
  
    # 关闭socket  
    s.close()  
    print("UDP Server exited!!")

在socket绑定后，我们等待1秒以确保其准备就绪。然后，进入一个循环，尝试接收最多800字节的数据。如果接收到数据，则打印接收到的数据和发送方的地址，并构造一个回复消息发送回发送方。在循环中，我们还添加了异常处理来捕获并打印任何可能发生的错误，这有助于调试和错误追踪。

2.5 完整例程

#配置 tcp/udp socket调试工具
import socket
import time,os
import network

def network_use_wlan(is_wlan=True):
    if is_wlan:
        sta=network.WLAN(0)
        sta.connect("Canaan","Canaan314")
        print(sta.status())
        while sta.ifconfig()[0] == '0.0.0.0':
            os.exitpoint()
        print(sta.ifconfig())
        ip = sta.ifconfig()[0]
        return ip
    else:
        a=network.LAN()
        if not a.active():
            raise RuntimeError("LAN interface is not active.")
        a.ifconfig("dhcp")
        print(a.ifconfig())
        ip = a.ifconfig()[0]
        return ip

def udpserver():
    #获取lan接口
    ip = network_use_wlan(True)
      
    #获取地址及端口号对应地址
    ai = socket.getaddrinfo(ip, 8080)
    #ai = socket.getaddrinfo("10.10.1.94", 60000)
    print("Address infos:", ai)
    addr = ai[0][-1]

    print("udp server %s port:%d\n" % ((ip),8080))
    #建立socket
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    #设置属性
    s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
    #绑定
    s.bind(addr)
    #延时
    time.sleep(1)
  
    counter=0
    while True :
        os.exitpoint()
        data, addr = s.recvfrom(800)
        if data == b"":
            continue
        print("recv %d" % counter,data,addr)
        #回复内容
        s.sendto(b"%s have recv count=%d " % (data,counter), addr)
        counter = counter+1
        if counter > 10 :
            break
    #关闭
    s.close()
    print("udp server exit!!")




#main()
udpserver()

具体接口定义请参考 socket、network

3. 例程现象与操作说明

运行例程源码，记录串口终端打印输出的IP与端口号信息：

在网络调试助手中，选择UDP，建立连接：

发生数据：