TFTP以太網(wǎng)通訊實(shí)驗(yàn).ppt

JX44B0實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)教案 TFTP以太網(wǎng)通訊實(shí)驗(yàn),武漢創(chuàng)維特信息技術(shù)有限公司,2019/9/18,2,提綱,1,3,2,4,5,基礎(chǔ)知識,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,預(yù)備知識,實(shí)驗(yàn)設(shè)備,6,實(shí)驗(yàn)過程,7,實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求,3,一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解在嵌入式系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)通訊的實(shí)現(xiàn) 了解TFPT協(xié)議的功能和作用,4,二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,通過TFTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)文件的下載,5,三 預(yù)備知識,預(yù)備知識,了解TFTP協(xié)議 熟悉網(wǎng)卡芯片CS8900A的操作,6,四 實(shí)驗(yàn)設(shè)備,實(shí)驗(yàn)設(shè)備,JX44B0教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱 ADT1000仿真器和ADT IDE集成開發(fā)環(huán)境 串口連接線 網(wǎng)線（若有交換機(jī)則需要兩根，沒有可以使用1根對接網(wǎng)線代替）。,7,五 基礎(chǔ)知識,TFTP協(xié)議,TFTP是一個(gè)傳輸文件的簡單協(xié)議，它基于UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)，它不具備通常的FTP的全部功能，它只能從文件服務(wù)器上獲得或?qū)懭胛募?，不能列出目錄，不進(jìn)行認(rèn)證等。 傳輸中有三種模式：netascii，這是8位的ASCII碼形式，另一種是octet，這是8位源數(shù)據(jù)類型；最后一種mail已經(jīng)不再支持，它將返回的數(shù)據(jù)直接返回給用戶而不是保存為文件。,8,五 基礎(chǔ)知識,TFTP協(xié)議,任何傳輸起自一個(gè)讀取或?qū)懭胛募恼埱?，這個(gè)請求也是連接請求。如果服務(wù)器批準(zhǔn)此請求，則服務(wù)器打開連接，數(shù)據(jù)以定長512字節(jié)傳輸。每個(gè)數(shù)據(jù)包包括一塊數(shù)據(jù)，服務(wù)器發(fā)出下一個(gè)數(shù)據(jù)包以前必須得到客戶對上一個(gè)數(shù)據(jù)包的確認(rèn)。如果一個(gè)數(shù)據(jù)包小于512字節(jié)，則表示傳輸結(jié)束。如果數(shù)據(jù)包在傳輸過程中丟失，發(fā)出方會(huì)在超時(shí)后重新傳輸最后一個(gè)未被確認(rèn)的數(shù)據(jù)包。通信的雙方都是數(shù)據(jù)的發(fā)出者與接收者，一方傳輸數(shù)據(jù)接收應(yīng)答，另一方發(fā)出應(yīng)答接收數(shù)據(jù)。大部分的錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致連接中斷，錯(cuò)誤由一個(gè)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包引起，這個(gè)包不會(huì)被確認(rèn)，也不會(huì)被重新發(fā)送，因此另一方無法接收到。如果錯(cuò)誤包丟失，則使用超時(shí)機(jī)制。,9,五 基礎(chǔ)知識,TFTP協(xié)議,TFTP使用UDP協(xié)議，而UDP使用IP，IP可以還使用其它本地通信方法。 一個(gè)TFTP包中會(huì)有以下幾段：本地媒介頭，IP頭，數(shù)據(jù)報(bào)頭，TFTP頭，剩下的就是TFTP數(shù)據(jù)了。 TFTP在IP頭中不指定任何數(shù)據(jù)，但是它使用UDP中的源和目標(biāo)端口以及包長度域，由TFTP使用的包標(biāo)記（TID）在這里被用做端口，TID必須介于0到65,535之間。,10,五 基礎(chǔ)知識,初始連接的建立,初始連接時(shí)需要發(fā)出WRQ（請求寫入遠(yuǎn)程系統(tǒng)）或RRQ（請求讀取遠(yuǎn)程系統(tǒng)），收到一個(gè)確定應(yīng)答，一個(gè)確定可以寫出的包或應(yīng)該讀取的第一塊數(shù)據(jù)。 創(chuàng)建連接時(shí)，通信雙方隨機(jī)選擇一個(gè)TID。每個(gè)包包括兩個(gè)TID，發(fā)送者ID和接收者ID。 下例是一個(gè)寫入的例子，其中WRQ，ACK和DATA代表寫入請求，確認(rèn)和數(shù)據(jù)。 主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)出WRQ，其中端口為69 B機(jī)向A機(jī)發(fā)出ACK，塊號為0，包括B和A的TID,11,五 基礎(chǔ)知識,I2C總線的基本結(jié)構(gòu),采用I2C總線標(biāo)準(zhǔn)的單片機(jī)或IC器件，其內(nèi)部不僅有I2C接口電路，而且將內(nèi)部各單元電路按功能劃分為若干相對獨(dú)立的模塊，通過軟件尋址實(shí)現(xiàn)片選，減少了器件片選線的連接。CPU不僅能通過指令將某個(gè)功能單元掛靠或摘離總線，還可對該單元的工作狀況進(jìn)行檢測，從而實(shí)現(xiàn)對硬件系統(tǒng)簡單而靈活的擴(kuò)展與控制。I2C總線接口電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。,12,五 基礎(chǔ)知識,TFTP包的類型,Read request (RRQ) Write request (WRQ) Data (DATA) Acknowledgment (ACK) Error (ERROR),13,五 基礎(chǔ)知識,連結(jié)正常終止,傳輸?shù)慕Y(jié)束由DATA數(shù)據(jù)標(biāo)記，其包括0-511個(gè)字符。這個(gè)包可以被其它數(shù)據(jù)包確認(rèn)。接收方在發(fā)出對最后數(shù)據(jù)包的確認(rèn)后可以斷開連接，當(dāng)然，適當(dāng)?shù)牡却潜容^好的，如果最后的確定包丟失可以再次傳輸。如果發(fā)出確認(rèn)后仍然收到最后數(shù)據(jù)包，可以確定最后的確認(rèn)丟失。 發(fā)送最后一個(gè)DATA包的主機(jī)必須等待對此包的確認(rèn)或超時(shí)。如果響應(yīng)是ACK，傳輸完成。如果發(fā)送方超時(shí)并不準(zhǔn)備重新發(fā)送并且接收方有問題或網(wǎng)絡(luò)有問題時(shí)，發(fā)送也正常結(jié)束。,14,五 基礎(chǔ)知識,CS8900A網(wǎng)卡芯片,JX44B0使用CS8900A芯片來用于網(wǎng)絡(luò)通訊，它的傳輸速率為10M。CS8900與處理器按照16位方式連接，網(wǎng)卡芯片復(fù)位后默認(rèn)工作方式為I/O連接，寄存器的默認(rèn)基址是300H。 1）LINECTL（0112H）：LINECTL決定CS8900的基本配置和物理接口 2）RXCTL（0104H）：RXCTL控制CS8900接收特定數(shù)據(jù)報(bào) 3）RXCFG（0102H）：RXCFG控制CS8900接收到特定數(shù)據(jù)報(bào)后會(huì)引發(fā)接收中斷 4）BUSCT（0116H）：BUSCT可控制芯片的I/O接口的一些操作 5）ISQ（0120H）：ISQ是網(wǎng)卡芯片的中斷狀態(tài)寄存器，內(nèi)部映射接收中斷狀態(tài)寄存器和發(fā)送中斷狀態(tài)寄存器的內(nèi)容。 6）PORT0（0000H）：發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，CPU通過PORT0傳遞數(shù)據(jù)。 7）TXCMD（0004H）：發(fā)送控制寄存器，如果寫入數(shù)據(jù)00C0H，那么網(wǎng)卡芯片在全部數(shù)據(jù)寫入后開始發(fā)送數(shù)據(jù)。 8）TXLENG（0006H）：發(fā)送數(shù)據(jù)長度寄存器，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先寫入發(fā)送數(shù)據(jù)長度，然后將數(shù)據(jù)通過PORT0寫入芯片。,15,五 基礎(chǔ)知識,實(shí)驗(yàn)函數(shù)說明,CS8900A初始化函數(shù)：用于設(shè)置CS8900A的MAC地址、工作模式。 void cs8900a_eth_init（bd_t * bd）； CS8900A接收數(shù)據(jù)函數(shù)：用于接收數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)包上傳給IP層。 int cs8900a_eth_rx (unsigned char *data, int *len) CS8900A發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)。 int cs8900a_eth_send (unsigned char *data, int len) IP包處理函數(shù)：當(dāng)從網(wǎng)卡上接收到一個(gè)IP協(xié)議數(shù)據(jù)包時(shí)，需調(diào)用該函數(shù)進(jìn)行處理。 int ip_rcv_packet(struct sk_buff *skb),16,五 基礎(chǔ)知識,實(shí)驗(yàn)函數(shù)說明,UDP包處理函數(shù)：當(dāng)一個(gè)IP包中封裝的數(shù)據(jù)為UDP時(shí)，調(diào)用該函數(shù)。在本次實(shí)驗(yàn)中TFTP數(shù)據(jù)包都是基于UDP的。 int udp_rcv_packet(struct sk_buff *skb) TFTP包處理函數(shù)：TFTP包有五種類型，調(diào)用該函數(shù)進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的處理。 int tftp_rcv_packet(struct sk_buff *skb) TFTP寫請求包處理函數(shù)：當(dāng)一個(gè)TFTP包是WRQ類型時(shí)調(diào)用該函數(shù)。該函數(shù)首先發(fā)送一個(gè)ACK確認(rèn)，然后系統(tǒng)將進(jìn)入接收數(shù)據(jù)狀態(tài)。 int tftp_rcv_ wrq (struct sk_buff *skb) TFTP數(shù)據(jù)包處理函數(shù)：當(dāng)一個(gè)TFTP包是DATA類型時(shí)調(diào)用該函數(shù)。該函數(shù)要檢查IP地址以及端口是否正確，隨后發(fā)送一個(gè)ACK確認(rèn)，并將接收的數(shù)據(jù)保存下來，如果數(shù)據(jù)長度小于512字節(jié)，表示本次傳輸過程結(jié)束。 int tftp_rcv_data(struct sk_buff *