嵌入式UDP实验报告.docx
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嵌入式UDP实验报告
物理与电子工程学院
《嵌入式系统设计》
设计性实验报告
题目UDP通信实验
系别物电学院
年级专业
班级电科学号
学生姓名
指导教师浦炜
实验时间2012.5.17
课题要求
本课题的目的：
1.了解UDP协议的工作原理
2.掌握UDP服务端程序和客户端程序的编写流程
3.熟悉程序的调试方法
运行环境：
ADS环境
正文
一．课题分析
编程实现嵌入式开发平台和计算机之间的UDP通讯。
通过触摸屏进行画图，使其在液晶屏上显示，同时通过网络传输数据，使其在计算机屏幕上显示；由计算机控制清除液晶屏上的图形。
在此基础上，通过小键盘控制在触摸屏上绘制的图形，如按键后控制绘矩形等，通过单击击清屏等功能。
二．系统设计
1.UDP通信原理说明
1）、UDP介绍
UDP协议是英文UserDatagramProtocol的缩写，即用户数据报协议，主要用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。
UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但即使是在今天，UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。
UDP协议的主要作用是将网络数据流压缩成数据报的形式。
一个典型的数据报就是一个二进制数据的传输单位。
每一个数据报的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。
UDP报头由4个域组成，其中每个域各占用2个字节，具体如下图
（1）所示
图
（1）用户数据报格式
2）、UDP通信过程
图
（2）UDP通信过程
2.UDP通信的建立
1）、Socket介绍
从图
（2）网络整体来看，socket是不同主机上应用程序之间的一个虚拟的接口，具有跨平台特性；从程序员角度来看，它是应用程序和网络设备的一个接口，特殊的I/O；从操作系统看，它是一种资源。
如同handle用来描述windows中的窗口等资源，socket用socketdescriptor来标识。
2）、具体介绍socket编程
由前面的叙述可以看出，我们要进行通信就要得到对应的socketdescriptor，一旦得到了，对它进行读写操作就可以了，例如
intread（intfd,char*buf,intlen）;
intwrite（intfd,char*buf,intlen）;
3）、Socket对IP地址的描述
structsockaddr
{unsignedshortsa_family;/*地址家族2字节*/
charsa_data[14];/*14字节协议地址*/
};
结构中sa_family为套接口的协议族地址类型，例如对于通常的TCP/IP协议（IPv4），它的值是AF_INET;sa_data中存储着具体的协议地址，不同的协议族有不同的地址格式。
sa_data的存储内容往往是包含地址和端口信息，而仅使用一个变量，使用起来不太方便——定义新的Socket地址结构
structsockaddr_in
{shortintsin_family;/*通信类型2字节*/
unsignedshortintsin_port;/*端口,2字节*/
structin_addrsin_addr;/*Internet地址,4字节*/
unsignedcharsin_zero[8];
}
最后的那个元素是填充的空白信息,这样就保持整个结构与sockaddr结构的长度相同。
三.技术实现问题
1.程序分析
1）、主函数---按下
当触屏上按下动作时，为了确保计算机能够收到触摸点就发送两遍触屏点坐标，用MoveTo（）函数进行画线如图（3）。
计算机UDP通信窗口可以与开发板相连显示触平板的图形如图（4）
caseTCHSCR_ACTION_DOWN:
scrpoint.x=-1;
sendto（ClientSock_out,（structpoint*）&scrpoint,sizeof（structpoint）,0,（structsockaddr*）&servaddr,sizeof（servaddr））;
sendto（ClientSock_out,（structpoint*）&scrpoint,sizeof（structpoint）,0,（structsockaddr*）&servaddr,sizeof（servaddr））;
scrpoint.x=pMsg->WParam&0x0000ffff;
downpoint.x=pMsg->WParam&0x0000ffff;
if（scrpoint.x<1）scrpoint.x=1;
if（scrpoint.x>319）scrpoint.x=319;
scrpoint.y=pMsg->WParam>>16;
downpoint.y=pMsg->WParam>>16;
if（scrpoint.y<1）scrpoint.y=1;
if（scrpoint.y>239）scrpoint.y=239;
sendto（ClientSock_out,（structpoint*）&scrpoint,sizeof（structpoint）,0,（structsockaddr*）&servaddr,sizeof（servaddr））;
MoveTo（pdc,scrpoint.x,scrpoint.y）;//移动
break;
图（3）触摸屏画线
图（4）计算机UDP通信显示
2）、主函数---画同心圆
触摸屏上有单击动作时执行TCHSCR_ACTION_CLICK事件，用Circle（）函数以单击点为圆心，以半径为50和100画同心圆。
如图（5）
caseTCHSCR_ACTION_CLICK:
scrpoint.x=pMsg->WParam&0x0000ffff;
if（scrpoint.x<1）scrpoint.x=1;
if（scrpoint.x>319）scrpoint.x=319;
scrpoint.y=pMsg->WParam>>16;
if（scrpoint.y<1）scrpoint.y=1;
if（scrpoint.y>239）scrpoint.y=239;
sendto（ClientSock_out,（structpoint*）&scrpoint,sizeof（structpoint）,0,（structsockaddr*）&servaddr,sizeof（servaddr））;
Circle（pdc,scrpoint.x,scrpoint.y,100）;
Circle（pdc,scrpoint.x,scrpoint.y,50）;//画同心圆
break;
图（5）触摸屏画同心圆
3）、主函数---按键下画矩形
在按键抬起的时候判断是否有按键按下，根据OSM_KEY条件没有按键按下时flag==0，有按键按下时flag==1则执行TCHSCR_ACTION_UP事件，在屏幕上根据线条的起始点用DrawRectFrame（）画出矩形。
如图（6）
caseTCHSCR_ACTION_UP:
if（key_flag==1）
{
scrpoint.x=pMsg->WParam&0x0000ffff;
if（scrpoint.x<1）scrpoint.x=1;
if（scrpoint.x>319）scrpoint.x=319;
scrpoint.y=pMsg->WParam>>16;
if（scrpoint.y<1）scrpoint.y=1;
if（scrpoint.y>239）scrpoint.y=239;
sendto（ClientSock_out,（structpoint*）&scrpoint,sizeof（structpoint）,0,（structsockaddr*）&servaddr,sizeof（servaddr））;
DrawRectFrame（pdc,downpoint.x,scrpoint.y,scrpoint.x,downpoint.y）;
key_flag=0;}
break;
caseOSM_KEY:
{key_flag=1;}
break;
图（6）触摸屏画矩形
四.总结与体会
UDP通信是嵌入式开发板与计算机之间的通信，从理论课中老师讲述了有关触摸屏的动作与代码编写的相关知识，有单击，双击，移动，按下，抬起等相应动作，之前做过了键盘实验，本次UDP实验中添加了键盘控制画图部分，有关带键盘控制，代码中要添加抬起事件，即TCHSCR_ACTION_UP事件。
实验中出现了一些问题，1.开始将编译好的system.bin文件添加到可移动U盘中，复位后在触摸屏上画线条，但是意想不到的是出现的并不是线条，而是奇怪的图线，这是没有校准的原因，要通过复位后h键进行校准。
2.实验中反复的改代码生成可执行文件，再复位后调用可移动U盘，但是U盘不再显示，后来通过老师的知道，发现大写控制键开着，将输入改成小写就可以了。
实验中触屏所画的图形，例如同心圆，矩形无法在计算机UDP窗口显示出来，开始以为程序有问题，后来回顾老师课上所讲内容才明白是计算机UDP窗口本身没有编写显示圆，矩形以及其他图形的代码。
通过这次的实验，我了解UDP协议的工作原理，掌握UDP服务端程序和客户端程序的编写流程，熟悉了程序的调试方法，学到了更多嵌入式的知识。
设计性实验报告成绩：
指导教师签名：
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