第30章 RL-TCPnet之SNTP网络时间获取

STM32

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本章节为大家讲解RL-TCPnet的SNTP应用，学习本章节前，务必要优先学习第29章的NTP基础知识。有了这些基础知识之后，再搞本章节会有事半功倍的效果。
本章教程含STM32F407开发板和STM32F429开发板。
30.1 初学者重要提示
30.2 可用的NTP服务器
30.3 SNTP函数
30.4 SNTP配置说明（Net_Config.c）
30.5 SNTP调试说明（Net_Debug.c）
30.6 网络调试助手和板子的操作步骤
30.7 实验例程说明（裸机）
30.8 实验例程说明（RTX）
30.9 总结

lee_st · 2017-11-30 08:21:03

30.1 初学者重要提示

1、学习本章节前，务必保证已经学习了第29章的基础知识。
2、本章相对比较简单，测试本章节的例子，务必将其接到能够联网的路由器或者交换机上。

lee_st · 2017-11-30 08:21:30

30.2 可用的NTP服务器

我们这里使用IP地址为182.16.3.162的NTP服务器。

lee_st · 2017-11-30 08:22:20

30.3 SNTP函数

涉及到SNTP的，仅有如下一个函数：sntp_get_time
关于这个函数的讲解及其使用方法可以看教程第 3 章 3.4 小节里面说的参考资料rlarm.chm 文件：

注意，这个函数不支持重入，也就是不支持多任务调用。

lee_st · 2017-11-30 08:22:36

30.3.1 函数sntp_get_time

函数原型：
BOOL sntp_get_time (
          U8*   ipadr,        /* NTP/SNTP服务器IP地址 */
          void (*cbfunc)(     /* 回调函数，接收到NTP消息会触发 */
           U32 utc_time) );   /* 接收到的UNIX时间戳，从1970.1.1开始所经历的秒数 */

lee_st · 2017-11-30 08:22:58

函数描述：
函数sntp_get_time用于从NTP服务器获得UNIX时间戳，这个函数支持单播和广播两种模式。单播方式下，通过此函数给远程NTP服务器发送获取时间消息。广播模式下，将打开UDP Socket接收NTP广播消息，如果局域网内有NTP服务器，可以采用这种模式。（广播和单播模式是在Net_Config.c文件中设置的，如果没有选择广播Broadcast模式，就表示单播，否则表示广播。）
1、第1个参数是NTP服务器的IP地址。
   （1）单播模式，这个参数就是远程NTP服务器的IP地址。
   （2）广播模式，这个参数是局域网内NTP服务器的IP地址，如果用户设置了指定的IP地址，那么将仅接收此服务器的消息，其它服务器的消息忽略。如果此IP地址被设置为0.0.0.0，那么将接收局域网内任何NTP服务器的消息。
2、第2个参数是回调函数，回调函数有一个参数，这个参数utc_time代表的含义如下：
      （1）调用此函数返回的UNIX时间戳，从1970.1.1开始所经历的秒数，如果此数值是0的话（数值0被保留用于表示返回失败），表示获取失败。
3、返回值有以下两种，返回__TURE，单播模式下表示SNTP消息发送成功，广播模式下表示UDP Socket打开成功。返回__FALSE，单播模式下表示发送失败，广播模式下表示UDP Socket打开失败。
使用这个函数要注意以下问题：
1.    如果用户将第1个参数设置为NULL的话，那么将使用Net_Congfig.c文件中设置的NTP服务器地址。

lee_st · 2017-11-30 08:23:20

使用举例：
/*
*********************************************************************************************************
*                                      用于本文件的调试
*********************************************************************************************************
*/
#if 1
     #define printf_debug printf
#else
     #define printf_debug(...)
#endif

/*
**********************************************************************************************************
                                                   变量
**********************************************************************************************************
*/
U8 ntp_server[4] = {182,16,3,162};  /* SNTP服务器地址 */

/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: time_cback
*    功能说明: SNTP获取时间回到函数
*    形    参: 无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void time_cback (uint32_t time)
{
     struct tm *t_tm;

     if (time == 0)
     {
         printf_debug ("错误, 服务器未响应或者网络状态比较差rn");
     }
     else
     {
         /* 由于是格林尼治时间，所以北京时间要加8个小时 */
         time += 8*60*60;

         /* 将获取的UNIX时间戳转换成年月日时分秒的格式 */
         t_tm = localtime((unsigned int *)&time);

         /* 格林尼治时间是从1900年开始的，这要加上 */
         t_tm->tm_year += 1900;

         /* 获取的月份范围是0-11，这里要加1 */
         t_tm->tm_mon += 1;

         printf_debug ("UNIX时间戳：%d 日期：%02d/%02d/%02d  时间：%02d:%02d:%02drn",
                        time,
                        t_tm->tm_year,
                          t_tm->tm_mon,
                          t_tm->tm_mday,
                          t_tm->tm_hour,
                          t_tm->tm_min,
                          t_tm->tm_sec);
     }
}
/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: get_time
*    功能说明: 从SNTP服务器获取当前时间
*    形    参: 无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void get_time (void)
{
     if (sntp_get_time((U8 *)&ntp_server[0], &time_cback) == __TRUE)
     {
         printf_debug ("SNTP请求已经发送成功rn");
     }
     else
     {
         printf_debug ("失败, SNTP未就绪或者参数错误rn");
     }
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: tcpnet_poll
*    功能说明: 使用TCPnet必须要一直调用的函数
*    形    参: 无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void tcpnet_poll(void)
{
     if(bsp_CheckTimer(0))
     {
         bsp_LedToggle(2);

         /* 此函数坚决不可以放在中断里面跑 */
         timer_tick ();
     }

     main_TcpNet ();
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: TCPnetTest
*    功能说明: TCPnet应用
*    形    参: 无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void TCPnetTest(void)
{
     /* 初始化网络协议栈 */
     init_TcpNet ();

     /* 创建一个周期是100ms的软定时器 */
    bsp_StartAutoTimer(0, 100);

     /* 再创建一个周期是1000ms的软定时器 */
     bsp_StartAutoTimer(1, 1000);

     while (1)
     {
         /* TCP轮询 */
         tcpnet_poll();

          /* 每秒从NTP服务器获取一次时间 */
         if(bsp_CheckTimer(1))
         {
              get_time();
         }
     }
}

lee_st · 2017-11-30 08:23:47

30.4 SNTP配置说明（Net_Config.c）

（本章节配套例子的配置与本小节的说明相同）
RL-TCPnet的配置工作是通过配置文件Net_Config.c实现。在MDK工程中打开文件Net_Config.c，可以看到下图所示的工程配置向导：

lee_st · 2017-11-30 08:25:15

RL-TCPnet要配置的选项非常多，我们这里把几个主要的配置选项简单介绍下。

lee_st · 2017-11-30 08:25:32

System Definitions
（1）Local Host Name
      局域网域名。
      这里起名为armfly，使用局域网域名限制为15个字符。
（2）Memory Pool size
      参数范围1536-262144字节。
      内存池大小配置，单位字节。另外注意一点，配置向导这里显示的单位是字节，如果看原始定义，MDK会做一个自动的4字节倍数转换，比如我们这里配置的是8192字节，那么原始定义是#define MEM_SIZE  2048，也就是8192/4 = 2048。

lee_st · 2017-11-30 08:25:54

（3）Tick Timer interval
可取10，20，25，40，50，100，200，单位ms。
系统滴答时钟间隔，也就是网络协议栈的系统时间基准，默认情况下，取值100ms。

lee_st · 2017-11-30 08:26:12

Ethernet Network Interface
      以太网接口配置，勾选了此选项就可以配置了，如果没有使能DHCP的话，将使用这里配置的固定IP。
（1）MAC Address
      局域网内可以随意配置，只要不跟局域网内其它设备的MAC地址冲突即可。
（2）IP Address
      IP地址。
（3）Subnet mask
      子网掩码。

lee_st · 2017-11-30 08:26:42

（4）Default Gateway
默认网关。

lee_st · 2017-11-30 08:27:04

Ethernet Network Interface
   以太网接口配置，这个配置里面还有如下两项比较重要的配置需要说明。
（1）NetBIOS Name Service
      NetBIOS局域网域名服务，这里打上对勾就使能了。这样我们就可以通过前面配置的Local Host Name局域网域名进行访问，而不需要通过IP地址访问了。
（2）Dynaminc Host Configuration
      即DHCP，这里打上对勾就使能了。使能了DHCP后，RL-TCPnet就可以从外接的路由器上获得动态IP地址。

lee_st · 2017-11-30 08:27:33

UDP Sockets
UDP Sockets配置，打上对勾就使能了此项功能
（1）Number of UDP Sockets
用于配置可创建的UDP Sockets数量，这里配置了5个。
范围1 – 20。

lee_st · 2017-11-30 08:27:48

TCP Sockets
TCP Sockets配置，打上对勾就使能了此项功能
（1）Number of TCP Sockets
   用于配置可创建的TCP Sockets数量。
（2）Number of Retries
      范围0-20。
      用于配置重试次数，TCP数据传输时，如果在设置的重试时间内得不到应答，算一次重试失败，这里就是配置的最大重试次数。
（3）Retry Timeout in seconds
   范围1-10，单位秒。
   重试时间。如果发送的数据在重试时间内得不到应答，将重新发送数据。
（4）Default Connect Timeout in seconds
      范围1-600，单位秒。
      用于配置默认的保持连接时间，即我们常说的Keep Alive时间，如果时间到了将断开连接。常用于HTTP Server，Telnet Server等。
（5）Maximum Segment Size
   范围536-1460，单位字节。
   MSS定义了TCP数据包能够传输的最大数据分段。

lee_st · 2017-11-30 08:28:13

（6）Receive Window Size
范围536-65535，单位字节。
TCP接收窗口大小。

lee_st · 2017-11-30 08:28:32

SNTP Client
SNTP配置，打上对勾就使能了此项功能
（1）Broadcast Mode
   打上对勾表示使能广播模式，不选择表示单播模式。
（2）NTP Server
   这里是NTP服务器的IP地址。
   实际应用中，这两个选项的作用看本章30.3.1小节的函数sntp_get_time即可。

lee_st · 2017-11-30 08:29:25

30.5 SNTP调试说明（Net_Debug.c）

（重要说明，RL-TCPnet的调试是通过串口打印出来的）
RL-TCPnet的调试功能是通过配置文件Net_Debug.c实现。在MDK工程中打开文件Net_Debug.c，可以看到如下图所示的工程配置向导：

lee_st · 2017-11-30 08:30:19

Print Time Stamp
勾选了此选项的话，打印消息时，前面会附带时间信息。
其它所有的选项
默认情况下，所有的调试选项都关闭了，每个选项有三个调试级别可选择，这里我们以SNTP Debug为例，点击下拉列表，可以看到里面有Off，Errors only和Full debug三个调试级别可供选择，每个调试选项里面都是这三个级别。

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