CH395实现主动ping对端功能（代码及说明）

目录

1.PING原理

1.1简介

1.2协议

1.3通信流程

2.代码解释

3.工程链接

• PING原理

1.简介

　　PING是基于ICMP（Internet Control Message Protocol）协议工作的。ICMP报文是封装在IP包中，工作在网络层。

2.协议

　　ICMP包头的类型字段有2类，一类是查询报文，用于检测通信链路是否正常；一类是差错报文，通知出错原因。

　　回送消息是用于进行通信的主机间，判断所发的数据包是否已经成功到达对端的一种消息，ping命令就是利用这个消息实现的：可以向对端发送回送请求的消息（request,8）,也可以接收对端主机发送回来的应答（reply,0）

Type（8位）	Code（8位）
Checksum（16位）
Identifier（16位）
Sequence Number（16位）
选项数据

 

Type（类型）：0代表回送应答，8代表回送请求

Code（代码）：值为0

Checksum（校验和）

 Identifier（标识符）：Unix系统在实现ping程序时，把ICMP报文中的标识符字段设置成发送进程的PID号

Sequence Number（序号）：从0开始，每发送一次新的请求就加1

 抓包：

请求包（Response frame:40 表示应答此请求的reply包是N0.40这一包）

 应答包（Request frame:37 表示此包是对N0.37这一请求包的应答）

 3.通信流程

　　①执行ping 192.168.x.x命令后，源主机会先构建一个ICMP请求消息数据包（类型为8）

　　②由ICMP协议将这个数据包连同192.168.x.x这一地址一起交给IP层。IP层将以192.168.x.x作为目的地址，本地ip地址作为源地址，协议字段置为1表示是ICMP协议，再加上一些其他的信息构建成一个IP数据包。

　　③之后，需要加入MAC头，如果在本地ARP映射表中能直接查到192.168.x.x这一地址所对应的MAC地址，则可以直接使用。在获取MAC地址后，由数据链路层构建一个数据帧,其中，目的地址是刚刚找到的MAC地址，源地址是本机的MAC地址。

　　④对端设备收到这个数据帧后，将其中的目的MAC地址和自己的本地MAC地址对比，如果符合则接收，不符合就丢弃。如果MAC地址符合，那么提取出IP数据包，经IP层检查后，再提取出有用的相关信息给ICMP协议。

　　⑤识别出这是一个ping请求帧后，将构建一个ICMP应答包（类型为0），经过同样的流程传给发送请求包的主机。

• 代码解释（CH395.c）

1.设置395相关网络参数及对端，将ip包协议字段置为1，表示为Internet控制消息 (ICMP）协议类型。

/* CH395相关定义 */
const  UINT8 CH395IPAddr[4]   = {192,168,1,126};                        /* CH395IP地址 */
const  UINT8 CH395GWIPAddr[4] = {192,168,1,1};                         /* CH395网关 */
const  UINT8 CH395IPMask[4]   = {255,255,255,0};                       /* CH395子网掩码 */
const  UINT8 DestIPAddr[4]    = {192,168,1,23};                       /* 目的IP */
const  UINT8  IPRawProto      = 1;                                     /* IP包协议类型 */

 2.初始化395和socket的参数，并将socket设置为ipraw模式。（关于ipraw模式的介绍和使用可以查阅CH395的官方手册）

/**********************************************************************************
* Function Name  : InitCH395InfParam
* Description    : 初始化CH395Inf参数
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
**********************************************************************************/
void InitCH395InfParam(void)
{
    memset(&CH395Inf,0,sizeof(CH395Inf));                            /* 将CH395Inf全部清零*/
    memcpy(CH395Inf.IPAddr,CH395IPAddr,sizeof(CH395IPAddr));         /* 将IP地址写入CH395Inf中 */
    memcpy(CH395Inf.GWIPAddr,CH395GWIPAddr,sizeof(CH395GWIPAddr));   /* 将网关IP地址写入CH395Inf中 */
    memcpy(CH395Inf.MASKAddr,CH395IPMask,sizeof(CH395IPMask));       /* 将子网掩码写入CH395Inf中 */
}

/**********************************************************************************
* Function Name  : InitSocketParam
* Description    : 初始化socket
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
**********************************************************************************/
void InitSocketParam(void)
{
    memset(&SockInf,0,sizeof(SockInf));                              /* 将SockInf[0]全部清零*/
    memcpy(SockInf.IPAddr,DestIPAddr,sizeof(DestIPAddr));            /* 将目的IP地址写入 */
    SockInf.ProtoType = PROTO_TYPE_IP_RAW;                           /* IP RAW模式 */
    SockInf.IPRAWProtoType = IPRawProto;
}

/**********************************************************************************
* Function Name  : CH395SocketInitOpen
* Description    : 配置CH395 socket 参数，初始化并打开socket
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
**********************************************************************************/
void CH395SocketInitOpen(void)
{
    UINT8 i;
    /* socket 0为IP RAW模式 */
    CH395SetSocketDesIP(0,SockInf.IPAddr);                           /* 设置socket 0目标IP地址 */
    CH395SetSocketProtType(0,SockInf.ProtoType);                     /* 设置socket 0协议类型 */
    CH395SetSocketIPRAWProto(0,SockInf.IPRAWProtoType);              /* 设置协议字段 */

    i = CH395OpenSocket(0);                                          /* 打开socket 0 */
    mStopIfError(i);                                                   /* 检查是否成功 */                                              /* 检查是否成功 */
}

 3.在socket的接收中断中，调用 CH395GetRecvLength()函数获取当前缓冲区中的数据长度，在调用CH395GetRecvData()函数读取数据，最后调用 CH395IcmpRecvData()函数对收到的ping包处理和分析。

/**********************************************************************************
* Function Name  : CH395SocketInterrupt
* Description    : CH395 socket 中断,在全局中断中被调用
* Input          : sockindex
* Output         : None
* Return         : None
**********************************************************************************/
void CH395SocketInterrupt(UINT8 sockindex)
{
   UINT8  sock_int_socket;

   UINT16 len;

   sock_int_socket = CH395GetSocketInt(sockindex);                   /* 获取socket 的中断状态 */
  // printf("SOCK status : %02x\n",sock_int_socket);
   if(sock_int_socket & SINT_STAT_SENBUF_FREE)                       /* 发送缓冲区空闲，可以继续写入要发送的数据 */
   {
   }
   if(sock_int_socket & SINT_STAT_SEND_OK)                           /* 发送完成中断 */
   {
       IcmpSuc++;
   }
   if(sock_int_socket & SINT_STAT_RECV)                              /* 接收中断 */
   {
       printf("recv back!\r\n");
       len = CH395GetRecvLength(sockindex);                            /* 获取当前缓冲区内数据长度 */
       if(len == 0)return;
       if(len > 512) len = 512;
       CH395GetRecvData(sockindex,len,MyBuffer);                       /* 读取数据 */
       CH395IcmpRecvData(len,MyBuffer);
   }
   if(sock_int_socket & SINT_STAT_CONNECT)                          /* 连接中断，仅在TCP模式下有效*/
  {

  }
    if(sock_int_socket & SINT_STAT_DISCONNECT)                        /* 断开中断，仅在TCP模式下有效 */
    {
    }
   if(sock_int_socket & SINT_STAT_TIM_OUT)                           /* 超时中断 */
   {
   }
}

 4.在CH395PINGInit()函数中，进行引脚初始化、复位395、初始化395、初始化socket、打开socket等操作。

调用 CH395EnablePing(1)函数开启ping功能（默认开启）

InitParameter（）--- PING参数变量初始化

InitPing（）--- PING初始化，生成ping查询报文

/**********************************************************************************
* Function Name  : main
* Description    : main主函数
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
**********************************************************************************/
void CH395PINGInit(void)
{
    UINT8 i;
    Delay_Ms(100);
    printf("CH395EVT Test Demo\n");
    CH395_PORT_INIT();
    CH395CMDReset();                                                 /* 复位CH395芯片 */
    Delay_Ms(1000);                                                  /* 延时1000毫秒,要分开写，否则无效 */

    i = CH395CMDGetVer();                                            /*获取芯片以及固件版本号 */
    printf("固件版本号:%02x\n",i);
    InitCH395InfParam();                                             /* 初始化CH395相关变量 */
    i = CH395Init();                                                 /* 初始化CH395芯片 */
    printf("CH395Init:%02x\n",i);
    mStopIfError(i);

    while(1)
    {                                                                /* 等待以太网连接成功*/
       if(CH395CMDGetPHYStatus() == PHY_DISCONN)                     /* 查询CH395是否连接 */
       {
           printf("CH395 DISCONN\n");
           Delay_Ms(200);                                            /* 未连接则等待200MS后再次查询 */
       }
       else
       {
           printf("CH395 Connect Ethernet\n");                       /* CH395芯片连接到以太网，此时会产生中断 */
           break;
       }
    }
    InitSocketParam();         //                                      /* 初始化socket相关变量 */
    CH395SocketInitOpen();//

    //CH395EnablePing(1);//默认开启
    InitParameter();
    InitPing();
    printf("!!\r\n");
//    TIM2_Init();
//    Intervalometer_4ms();
}

/**********************************************************************************
* Function Name  : InitParameter
* Description    : Ping参数初始化
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
**********************************************************************************/
void InitParameter( void )
{
    UNREACH_COUNT=0;
    TIMOUT_COUNT=0;
    SUCRECV_COUNT=0;
    IcmpCont=0;
    IcmpSeq=0;
    IcmpSuc=0;///
    icmp_tmp=0;
    CH395GetIPInf(CH395INF_BUF);
}

/**********************************************************************************
* Function Name  : InitPing
* Description    : Ping初始化
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
**********************************************************************************/
void InitPing( void )
{
  IcmpHeader head;
  UINT32 check_sum=0;
  UINT8 i;

  IcmpCont++;
  IcmpSeq += 1;
  head.i_type = ICMP_HEAD_TYPE;//8
  head.i_code = ICMP_HEAD_CODE;//0
  head.i_id   = ICMP_HEAD_ID;//512
  head.i_seq  = ICMP_HEAD_SEQ+IcmpSeq;//100+
  memset(head.i_data,0,sizeof(head.i_data));

  for( i=0;i//32
    if(i<26)
        head.i_data[i] = i + 'a';
    else
        head.i_data[i] = i + 'a' - 26;
    if(i%2==0)
        check_sum += head.i_data[i]<<8;
    else
        check_sum += head.i_data[i];
  }
  check_sum += head.i_type<<8;
  check_sum += head.i_code;
  check_sum += head.i_id;
  check_sum += head.i_seq;
  head.i_cksum = check_sum>>16;
  head.i_cksum += check_sum&0xffff;
  head.i_cksum = 0xffff - head.i_cksum;
  memset(SEND_BUF,0,sizeof(SEND_BUF));
  memcpy(SEND_BUF,&head,sizeof(head));

  SEND_BUF[2] = head.i_cksum >> 8;
  SEND_BUF[3] = head.i_cksum & 0xff;
  SEND_BUF[4] = head.i_id >> 8;
  SEND_BUF[5] = head.i_id & 0xff;
  SEND_BUF[6] = head.i_seq >> 8;
  SEND_BUF[7] = head.i_seq & 0xff;
}

 5.在main函数中，通过 CH395SendData()函数发送 InitPing()函数生成的40字节的数据，简单实现按键按一下发送一次ping请求包。

/**********************************************************************************
* Function Name  : main
* Description    : main主函数
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
**********************************************************************************/
int main(void)
{

    Delay_Init();
    USART_Printf_Init(115200);
    Delay_Ms(100);
    /* 延时100毫秒 */
    GPIO_Toggle_INIT_C();
    CH395PINGInit();
//
//Delay_Ms(2000);
//CH395SendData(0,MyBuffer1,2);
//Delay_Ms(20);
//            CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
//            Delay_Ms(20);
//            CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
//
//            Delay_Ms(20);
//            CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
//            Delay_Ms(20);
//            CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
    while(1)
    {
        if(CH395_INT_WIRE == 0)
        {
            CH395GlobalInterrupt();
        }
        if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_12) == RESET)
        {
            Delay_Ms(2);
            if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_12) == RESET)
            {
                printf("PING %d times\r\n",++t);
                CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
                while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_12) == RESET);
            }
        }
//    CH395SendData( 0,SEND_BUF,40 );
//      Delay_Ms(1500);
      /*查询状态执行相应命令*/
//      CH395_PINGCmd();
     // InitPing();
    }
}

效果如下，按下按键发送一次ping请求包，对端reply一包数据。（一共发了3次ping_request，成功进入socket接收中断接收处理回包）

---

 

工程代码及抓包：https://files.cnblogs.com/files/blogs/808422/CH395_%E4%B8%BB%E5%8A%A8ping.zip?t=1702869711&download=true