一． 实验目的 1、加深理解TCP报文结构 2、领会TCP协议通信机制 3、通过跟踪TCP应用通信，能结合报文对整个通信过程进行分析。 二． 实验环境 1、头歌基于Linux的虚拟机桌面系统 2、网络报文分析工具wireshark 3、浏览器firefox • 源端口( 16 位)：通信发送方使用的端口号 • 目标端口( 16 位)：通信接收方使用的端口号 • 序列号( 32 位)：用来确保数据可靠传输的唯一值 • 确认号( 32 位)：接收方在响应时发送的数值 • 数据偏移( 4 位)：标志数据包开始的位置，TCP 头部的长度 • SYN：(同步)发起连接的数据包：同步 SYN=1 表示这是一个连接请求或连接接受报文。 • ACK：(确认)确认收到的数据包：只有当 ACK=1 时，确认号字段才有效；当 ACK=0 时，确认号无效。 • RST：(重置)之前尝试的连接被关闭，(信号差，信号拥挤)：当 RST=1 时，表明 TCP 连接中出现严重差错（如由于主机崩溃或其他原因），必须释放连接，然后再重新建立运输连接。 • FIN：(结束)连接成功，传输完毕之后，连接正在断开： 计算机网络实验4主要聚焦于TCP和UDP协议的分析，旨在帮助学生深入理解TCP报文的结构和通信机制。实验中，学生将利用头歌Linux虚拟机桌面系统、网络报文分析工具Wireshark以及Firefox浏览器来追踪和分析TCP应用的通信过程。 TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP报文头部包含多个关键字段，每个字段都有特定的作用： 1. **源端口和目标端口**：16位的源端口和目标端口分别标识发送和接收数据的进程。 2. **序列号**：32位的序列号用于确保数据的有序传输，每个字节的数据都有唯一的序列号。 3. **确认号**：接收方在响应时会发送一个32位的确认号，表示已接收的数据序列号。 4. **数据偏移**：4位的数据偏移指示TCP头部的长度，帮助定位数据部分的起始位置。 5. **标志字段**：包括SYN、ACK、RST、FIN等，用于控制TCP连接的状态和数据传输。 - SYN（同步）：在建立连接时设置为1，表示连接请求或连接接受。 - ACK（确认）：确认收到的数据，只有当ACK=1时，确认号才有效。 - RST（重置）：用于表示连接错误，如主机崩溃，需要释放连接并重新建立。 - FIN（结束）：表示数据传输完成，请求断开连接。 此外，TCP头部还有其他字段，如PSH（推送）、URG（紧急）、窗口大小、校验和和紧急指针等，分别用于数据的快速交付、紧急数据处理、流量控制和数据完整性检查。 TCP连接的建立是通过著名的“三次握手”过程： 1. 客户端发送带有SYN标志的TCP报文，初始化序列号。 2. 服务器响应，同时设置SYN和ACK标志，确认客户端的序列号，并分配自己的序列号。 3. 客户端再次回应，确认服务器的序列号，至此连接建立。 而TCP连接的关闭是“四次挥手”： 1. 主动关闭方发送FIN，表示不再发送数据。 2. 被动关闭方确认收到FIN，继续发送未完成的数据。 3. 被动关闭方发送FIN，表示数据传输完毕。 4. 主动关闭方确认收到FIN，连接完全关闭。 这个实验让学生亲手操作，通过Wireshark抓取和分析TCP报文，能够直观地理解TCP协议的工作原理，提高对网络通信的理解。

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最新的1200和1500plc已经支持s7_plus协议，不用开启put/get就可读取，demo为c#所写

### MeterBUS 详尽的协议 英文版 #### 一、引言 MeterBUS（M-Bus）是一种专门设计用于远程抄表系统的通信协议，主要用于家庭和商业环境中的水表、电表、煤气表等公用事业仪表的数据采集。本文档基于参考文献[11]和[12]，提供了关于M-Bus的详细且实用的信息，该文档由M-Bus用户组发布。 #### 二、串行总线系统基础 ##### 2.1 应用与定义 M-Bus作为一种串行总线系统，在多种应用场景下都有广泛的应用，例如远程抄表、能源管理等。串行总线系统是指数据以串行方式传输的系统，其特点是数据位按顺序发送或接收，适用于长距离传输。 ##### 2.2 总线系统的基本功能 - **访问技术**：指总线系统中如何控制多个设备对总线的访问，常见的有轮询、令牌传递等。 - **参与者同步**：确保所有连接到总线上的设备能够正确同步，这对于数据的可靠传输至关重要。 - **错误处理**：总线系统需要具备检测和纠正数据传输错误的能力，以保证数据完整性。 ##### 2.3 OSI参考模型 M-Bus协议遵循了OSI（开放系统互连）七层模型，每一层都有特定的功能，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 #### 三、M-Bus概述 ##### 3.1 对于消费类公用事业仪表的需求 M-Bus设计时考虑到了消费类公用事业仪表的特点，如低成本、低功耗、易于安装等。 ##### 3.2 M-Bus在OSI模型中的位置 M-Bus主要涵盖了OSI模型的物理层、数据链路层和应用层。这些层次为M-Bus提供了从物理信号到数据交换的服务。 #### 四、物理层 ##### 4.1 运作原理 物理层负责将数字信号转换成可以在介质上传输的形式。M-Bus采用了双绞线作为传输介质，并规定了最大传输距离和连接节点的数量。 ##### 4.2 安装规范 为了保证M-Bus系统的稳定运行，必须遵循一定的安装规范，比如线路的长度、分支的限制等。 ##### 4.3 重发器规范 重发器（Repeater）用于扩展M-Bus网络的范围，它可以放大信号并增加节点数量。 ##### 4.4 奴节点设计 奴节点是M-Bus网络中的终端设备，如水表、电表等。它们的设计需考虑功耗、通信速率等因素。 #### 五、数据链路层 ##### 5.1 传输参数 数据链路层定义了传输速率、编码格式等参数，确保数据在物理层上的可靠传输。 ##### 5.2 电报格式 M-Bus电报由多个字段组成，包括起始字符、地址、命令等部分，这些字段共同构成了完整的通信帧。 ##### 5.3 字段含义 每个字段都有其特定的功能，如地址字段用于标识目标设备；命令字段则决定了通信的目的。 ##### 5.4 通信过程 M-Bus通信通常由主设备发起，通过询问或命令的方式与奴节点进行交互。 ##### 5.5 FCB 和 FCV 位及寻址 FCB 和 FCV 位用于确保通信的可靠性，它们可以用来控制数据的确认与重传机制。 #### 六、应用层 ##### 6.1 CI 字段 CI 字段用于标识特定的数据类型，是应用层数据结构的重要组成部分。 ##### 6.2 固定数据结构 固定数据结构包含了基本的通信信息，如设备类型、制造商代码等。 ##### 6.3 变量数据结构 变量数据结构可以根据实际需求动态改变，用于传输具体的测量值和其他信息。 ##### 6.4 配置奴节点 配置奴节点的过程包括设置通信速率、写入数据以及配置数据输出等步骤。 ##### 6.5 通用对象层 通用对象层提供了一种统一的方式来管理和操作M-Bus系统中的对象。 ##### 6.6 应用层状态 应用层状态反映了当前通信的状态，有助于诊断问题和维护系统。 ##### 6.7 特殊奴节点特性 - **自动速度检测**：奴节点可以自动识别最合适的通信速率。 - **碰撞检测**：当多个设备同时发送数据时，系统能够检测并处理冲突。 - **制造编号的使用**：利用制造编号来唯一标识设备，便于管理和跟踪。 - **十六进制代码在BCD数据字段中的使用**：采用十六进制表示法来提高数据的可读性。 #### 七、网络层 ##### 7.1 选择与次级寻址 网络层提供了更高级别的寻址机制，使得系统能够有效地管理和寻址大量的奴节点。 ##### 7.3 FCB 位与选择 FCB 位在网络层中也有应用，它可以帮助确定哪些设备应该响应特定的命令。 ##### 7.4 搜索已安装的奴节点 系统可以通过特定的搜索程序来发现网络中的所有奴节点，这有助于系统的初始化和维护。 #### 八、附录 附录部分包含了各种协议细节和技术标准，如报警协议、数据记录的编码方法等。 MeterBUS（M-Bus）是一种专为远程抄表系统设计的通信协议，它涵盖了从物理层到应用层的各个方面，确保了数据传输的安全性和可靠性。通过对M-Bus协议的深入理解，可以更好地应用于智能计量和能源管理系统中。

JT/T1078 部标视频通信协议是针对道路运输车辆卫星定位系统专门制定的视频通信标准。JT/T是交通行业标准的简称，其中“JT”代表交通行业标准（Jiaotong Biaozhun），“T”是推荐性标准的标志，而“1078”是该标准的编号。本协议主要涉及视频通信领域的技术要求，确保不同制造商生产的车载视频设备能够互通互联。 知识点一：部标视频通信协议的定义和背景 部标视频通信协议是国家或行业内为了统一视频通信标准而制定的一系列规则和规范。这类协议的出台往往是为了提高通信效率、保证通信质量以及促进相关设备的互操作性。JT/T1078是针对道路运输车辆卫星定位系统领域的视频通信要求所制定的具体标准。 知识点二：道路运输车辆卫星定位系统概述 道路运输车辆卫星定位系统，通常指的是利用卫星导航技术来实现对运输车辆的实时监控与管理。该系统广泛应用于公交、货运、出租车等领域，以便于道路运输企业、交通管理部门等能够实时掌握车辆状态，提高运输效率，保障运输安全。 知识点三：视频通信协议的主要内容 视频通信协议一般包含对视频信号的编码、解码、传输、同步以及接口等技术参数的规定。JT/T1078标准中可能会涉及如下内容：视频数据的压缩与传输方式、视频质量的等级划分、数据传输的协议栈、网络接口的标准、以及故障处理和数据安全等方面的要求。 知识点四：视频通信技术要求 视频通信协议中的技术要求通常十分严格，需要确保视频在不同网络环境下（如低速网络和高速网络）均能传输，并具备良好的抗干扰能力。JT/T1078标准中会详细规定视频信号的采集、压缩编码算法、帧率、分辨率、码率控制等关键参数，以适应不同网络条件和应用场景。 知识点五：互操作性的重要性 对于交通行业而言，车辆之间的互操作性至关重要，这不仅影响到单个车辆的运行安全，也关系到整个道路运输系统的效率与可靠性。 JT/T1078标准的制定就是为了确保不同制造商生产的车载视频通信设备能够无缝对接，无论车辆处于何种运输环境，视频监控和通信都能够正常运行，提高应急处置能力，减少事故发生。 知识点六：标准的更新与演进 技术是不断发展的，因此JT/T1078标准也会随着技术进步和市场需求的变化而更新。行业标准的制定部门会定期审查和更新旧的标准，以纳入新的技术成果、提高性能指标、增加新的功能要求，确保标准始终处于行业前沿。 知识点七：与其他视频通信协议的关系 除了JT/T1078标准之外，还有国际上通用的H.264、H.265等视频编码标准，以及各种网络传输协议如RTP/RTCP、RTSP等。JT/T1078标准在制定时会考虑与这些国际标准的兼容性和衔接，以便于国际间的技术交流与合作。 知识点八：实施过程中的常见问题和对策 在实施JT/T1078标准的过程中，可能会遇到设备兼容性问题、网络条件的限制、数据安全性和隐私保护等问题。为了有效解决这些问题，相关部门可能需要提供配套的技术指导、加强网络基础设施建设、提高数据加密强度、制定严格的隐私保护政策等措施。同时，还需通过培训和宣传提升行业人员对标准的认识和执行力度。 以上知识点对JT/T1078 部标视频通信协议进行了全面的阐述，强调了该协议在道路运输车辆卫星定位系统中的作用，并对实施标准所涉及的各方面技术要求进行了详细解释。通过理解和遵循JT/T1078标准，能够确保视频通信技术在道路运输车辆中的有效应用，提高运输行业整体的现代化水平。

在本文中，我们将深入探讨基于Zynq的TCP客户端实现，特别是关注断线重连功能。Zynq是Xilinx公司的可编程系统芯片（PSoC），它集成了ARM Cortex-A9双核处理器和FPGA逻辑，使得硬件和软件的灵活结合成为可能。TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，广泛应用于互联网通信。本文将围绕如何在Zynq平台上构建一个能够处理网络中断并自动重连的TCP客户端SDK工程源码进行阐述。 我们要理解TCP客户端的基本工作原理。TCP客户端通过三次握手建立与服务器的连接，然后可以发送和接收数据。当网络出现问题导致连接中断时，TCP客户端需要检测到这个状态，并采取措施尝试重新连接。这通常涉及到心跳机制和超时重传策略。 在Zynq平台上实现TCP客户端，我们首先需要设置合适的TCP/IP堆栈。Xilinx提供了Vivado SDK（Software Development Kit），其中包含了用于网络应用开发的工具和库。开发者可以在C或C++中编写应用程序，利用SDK提供的网络库来处理TCP连接。 1. **心跳机制**：心跳包是维持TCP连接活跃的一种方法。客户端定时发送心跳包到服务器，如果服务器在指定时间内没有收到心跳包，就会认为连接已断开。同样，如果服务器未在预设时间内响应心跳包，客户端也会判断连接异常。心跳机制可以提前发现网络问题，避免数据丢失。 2. **超时重传策略**：当TCP数据段在网络中丢失或者延迟过大时，客户端需要有超时重传的机制。在Zynq SDK中，可以通过设置TCP重传超时（RTO）参数来实现。当超过这个时间未收到确认，客户端会重新发送数据。 3. **断线检测**：客户端需要监测TCP连接的状态，例如通过检测接收窗口的大小变化，或者监听TCP的FIN/ACK标志位。一旦检测到异常，立即启动重连过程。 4. **重连流程**：断线后，客户端首先需要关闭当前的TCP连接，清理相关资源。然后，按照正常的TCP连接流程重新发起连接请求，包括三次握手。在重试期间，可以设置重试次数和间隔时间，以防止过快的重试导致网络拥塞。 5. **错误处理和恢复**：在SDK工程源码中，应包含适当的错误处理代码，以便在重连失败时通知用户或采取其他恢复措施。这可能包括记录日志、显示错误消息，甚至尝试切换到备用服务器。 6. **源码结构**：在提供的"client"文件夹中，可能包含以下组件：主程序文件（如`main.c`或`main.cpp`）、TCP连接相关的函数库（如`tcp_connection.c/h`）、配置文件（如`config.h`）以及可能的测试脚本或Makefile。源码应清晰地组织和注释，以便理解和维护。 构建一个能够在Zynq平台上实现断线重连功能的TCP客户端SDK工程，需要对TCP协议、网络编程、Zynq硬件平台以及Vivado SDK有深入的理解。通过合理的心跳机制、超时策略和错误处理，可以确保客户端在面对网络不稳定时保持连接的可靠性。

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Unity是一款强大的跨平台游戏开发引擎，它支持多种网络通信协议，其中包括UDP（用户数据报协议）。UDP是一种无连接的、不可靠的传输协议，适用于实时性要求高的应用场景，如在线游戏和视频流等。本教程将详细介绍Unity中实现UDP服务端和客户端的代码。 在Unity中，我们通常会使用C#语言编写网络相关的脚本。在提供的文件列表中，有两个关键脚本：`UdpClient.cs` 和 `UdpServer.cs`。它们分别对应UDP服务端和客户端的核心逻辑。 1. **UdpClient.cs**: - 这个脚本用于创建一个UDP客户端，它首先需要初始化一个`UdpClient`对象，用于发送和接收数据报文。 - `Initialize()` 方法通常用于设置目标服务器的IP地址和端口号，并启动监听。 - `SendData()` 方法用于封装数据到`Byte[]`数组，并通过`UdpClient.Send()`方法发送到服务器。 - `ReceiveData()` 方法会调用`UdpClient.Receive()`来接收来自服务器的数据，这个操作是阻塞式的，意味着直到有数据到达才会返回。 - `Close()` 方法用于关闭UDP连接，释放资源。 2. **UdpServer.cs**: - UDP服务端的脚本，主要任务是监听来自客户端的数据并进行响应。 - `StartListening()` 方法会设置一个`UdpClient`实例来监听特定端口的传入数据。 - `ReceiveCallback(IPEndPoint remoteEP, Byte[] bytes)` 是一个回调函数，当接收到数据时被调用，它包含客户端的IP端点信息和接收到的数据。 - `SendResponse()` 方法处理接收到的数据并构造回应数据，然后使用`UdpClient.Send()`将数据回发给客户端。 - `StopListening()` 方法用于停止服务器的监听，通常在不再需要服务时调用。 3. **网络协议**: - UDP协议不保证数据的顺序、可靠性和无重复，因此在使用UDP时，开发者需要自己处理这些问题。 - 在Unity中，我们可以使用`System.Net.Sockets`命名空间下的`UdpClient`类来实现UDP通信。 4. **软件/插件**: - Unity没有内置的网络系统，但提供了基本的API来实现网络功能。开发者可以使用这些API自行编写网络代码，或者使用第三方插件如UNet、Mirror等简化网络编程。 理解这两个脚本的工作原理对于构建基于UDP的Unity应用至关重要。在实际项目中，你可能需要根据具体需求对这些基础脚本进行扩展，例如添加错误处理、数据包序列化和反序列化、多线程优化等功能。同时，为了确保数据的正确性，你可能还需要设计一套自己的消息系统，包括消息ID、消息类型和数据校验机制。