PPP-Blinky - 串行端口上的TCP / IP网络连接

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源代码位于页面的底部。

PPP-Blinky 通过仅使用串行端口在任何mbed目标硬件上启用Internet协议。 代码运行在只有8k RAM的处理器上，例如Nucleo-L053R8板卡。 PPP-Blinky使用行业标准的PPP（点对点）协议和一个小型的“无状态”TCP / IP协议栈。

不需要以太网端口 - PPP-Blinky使用串行端口。

PPP-Blinky部分模拟标准拨号调制解调器，因此可以连接到Windows，Linux或Adroid。

代码应该在所有ARM mbed平台上运行，例如本图中的LPC11U24：https :

//developer.mbed.org/media/uploads/nixnax/blinky-to-laptop1.jpg

PPP-Blinky包含足够的智能，可用于Internet Explorer，Mozilla Firefox，Google Chrome，Safari，Curl，wget，Lynx和Powershell Invoke-Webrequest命令等Web浏览器。

HTTP功能非常适用于在支持mbed的硬件上构建基于浏览器的GUI。

在下面的图片中，Internet Explorer显示一个嵌入在PPP-Blinky代码中的小型网页。

WebSocket是用于客户端和服务器之间的实时双向 TCP / IP通信的最流行的协议标准。
在下面的图片中，一个小的Internet Explorer脚本已经连接到PPP-Blinky的WebSocket服务。
一个websocket消息随后被浏览器发送，并被WebSocket回显，触发脚本中的onmessage事件。
WebSocket服务通过JavaScript实现PPP-Blinky和浏览器DOM中的任何元素之间的双向实时交互。
如果您已经启动并运行PPP-Blinky，可以使用以下命令测试WebSocket服务：http : //jsfiddle.net/d26cyuh2/
Websockets非常适合为mbed硬件构建基于浏览器的GUI。

您将需要一个支持mbed的硬件板：https：//developer.mbed.org/platforms/

在主机PC和mbed板之间建立串行端口连接。最简单的方法是在USB串口调试端口上使用mbed硬件。我试过了ST-Micro Nucleo-L476RG，Nucleo-L152RE，Nucleo-F401RE，Nucleo-L432KC，Nucleo-L053R8，mbed-LPC11U24和mbed-LPC1768电路板，它们都是开箱即用的。使用mbed在线编译器编译目标板的软件。将编译的二进制文件保存到硬件中。

在建立网络连接之前，您可以通过打开终端程序（如Tera Term），并将mbed板上的COM端口的波特率设置为115200波特来验证代码的操作。~因为0x7E是PPP帧开始/结束标记，所以LED1应该为您输入的每两个0x7E（）（即代字符）字符切换。当您完成测试时，请不要忘记关闭端口，否则当您尝试连接时，Windows拨号网络会报告COM端口正在被另一个程序使用。

一旦您确定串行端口和固件正在工作，请继续在您的PC上创建新的网络连接 - 请参阅下文。

在Windows 7或8 PC上设置拨号网络（DUN）基本上分为两步：首先，创建一个新的调制解调器设备，因为PPP-blinky部分模拟了标准Windows串行端口调制解调器设备。其次，您将创建一个与新的“调制解调器”关联的新Internet连接（实际上是一个新的网络适配器）。

此页面底部还有一个关于如何设置Linux拨号网络的屏幕。

一旦配置了Windows网络，您就可以通过USB虚拟串口建立到mbed板的拨号连接。

您手动分配给新拨号网络适配器（172.10.10.1）的IP地址充当该子网上任何有效IP地址的网关。在下面的屏幕截图中，我通过USB虚拟串行端口将Windows 8命令行中的ping发送到ST-Micro Nucleo-L476RG板。我还使用第二个串行端口和Tera Term从硬件上的第二个串行端口捕获调试输出。板上的可选调试输出打印出IP源和目标地址以及数据有效载荷的前几个字节。请注意，源是适配器IP地址（本例中为172.10.10.1），目的地是该子网上的某个其他地址 - 所有数据包到子网被发送到我们的mbed硬件。例如，您也可以ping 172.10.10.123，或者如果您的PPP-Blinky正在运行，只需点击此链接：http：//172.10.10.123

在下面的图片中，通过从PC 发送100万个 ping来测试ICMP回应回复服务。这花了几个小时。
在Windows 8 PC上使用的ping工具是来自PsTools的psping.exe，由Mark Russinovich - http://bit.ly/PingFast
短ping（4字节数据有效载荷）的平均回复时间为11.23毫秒，115200波特惊人的15美元的Nucleo-L476RG板 - 几乎没有足够的时间通过端口发送130字节！

下面的图片来自Microsoft网络监视器3.4捕获会话。

PPP-Blinky的响应以蓝色显示。

第2帧 - IP 172.10.10.1（拨号适配器IP）上的Internet Explorer通过发送S（SYN）标志来请求TCP连接。
第3帧--PIP-Blinky在IP 172.10.10.2响应帧3中的ACK。现在建立链路的一个方向。
帧4 - PC确认帧3中由PPP-Blinky发送的SYN。现在TCP链路已完全建立。
第5帧 - 浏览器向P-Blinky“推送”（P标志设置）HTTP GET请求。
第6帧 - PPP-Blinky响应一个标准的HTTP响应“推”（P标志设置）返回一个小的网页。它还设置A（ACK）标志来确认在帧6中发送的消息。
第7帧 - PC确认接收到HTTP净荷。
第8帧 - PC通过发送FIN标志开始关闭TCP连接。
第9帧 - PPP-Blinky确认FIN请求 - 连接现在在一个方向上关闭。它还在请求关闭连接的相反方向的响应中设置FIN标志。
第10帧 - PC确认FIN请求。TCP连接的关闭现在已在两个方向上得到确认。

PPP-Blinky可以将方便的调试信息输出到可选的第二个串行端口。
下图显示了完整HTTP对话的调试输出（Ident，Source，Destination，TCP Flags）。
PC消息显示为黑色。PPP-Blinky消息是蓝色的。
注意PPP-blinky在每次完整的HTTP会话后自动插入一个空行。

下面的屏幕显示了从Linux机器连接到PPP-Blinky 所需的pppd命令。这比Windows更简单！mbed LPC1768板的USB串行端口在我的Linux机器上注册为/ dev / ttyACM0。做网络搜索pppd的，如果你想了解更多关于pppd的，Linux的PPP处理程序。在下面的屏幕底部附近，通过在命令行上使用curl命令获取两个网页（/和/ y）。Gnome Webkit和Firefox也可以正常工作。也可以尝试echo GET / HTTP / 1.1 | 使用netcat的nc 172.10.10.2，网络工具的“瑞士军刀”。PPP-Blinky也通过Apache服务器基准软件ApacheBench进行了测试。提取100000次后，平均页面抓取率报告为小页面每秒抓取6页。

PPP Blinky是一个非常稀疏的实现（1.5k行）的HTTP，WebSocket，TCP，UDP，ICMP，IPCP和LCP over PPP，需要大约8kB的RAM。实现建立连接所需的最小功能。对于小型项目而言，这些往往是可以接受的折衷方案，也是学习日常网络实施的实用细节的便捷工具。

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