AT指令之 TCP/IP 命令


BC26 還有一組專用於 TCP 通信的 AT 指令:《BC26_TCP/IP_AT_Commands_Manual_V1.1》,之前已經有了 Socket 可以進行 TCP 通信,現在又出一個 TCP/IP。或許就是 C# 中的 Socket 與 TCPClient 之間的關系吧,也有可能是早期出了一個簡單版本的可用於 TCP 編程的 Socket,之后又出一個功能更為強大的 TCP/IP,而為了兼容老程序,保留了 Socket 而已。總之,前面弄過的東西需要再來一遍。當然 TCP/IP 指令一樣可以用於 UDP 通信,本文就不再講解 UDP 了。

概述(本節譯自原文檔)

Quectel BC26 模塊嵌入了 TCP/IP 協議棧,它使得主機可以直接通過 AT 指令訪問 Internet。這大大減少了對 PPP 和外部 TCP/IP 協議棧的依賴,從而將成本降到最低。

Quectel BC26 模塊提供了以下 socket 服務:TCP 客戶端和 UDP 客戶端。

數據訪問模式

BC26 模塊支持以下兩種類型的數據訪問模式:

  • 緩存訪問模式
  • 直接推送模式

當通過AT+QIOPEN打開一個 socket 服務,可通過參數<access_mode>來指定數據訪問模式。在 socket 服務開始后,AT+QISWTMD可用於改變數據訪問模式。

  1. 在緩存訪問模式中,數據可通過AT+QISEND/AT+QISENDEX指令發送。當接收到數據時,模塊將緩存數據並報告一個 URC,格式為:+QIURC:“recv”,<connectID>[,<current_recv_length>]。主機可使用AT+QIRD讀取數據。

注意:在緩存訪問模式中,如果緩存不為空,模塊將不會報告新的 URC,直到所有收到的數據被AT+QIRD從緩存中讀取。

  1. 在直接推送模式中,數據可通過AT+QISEND/AT+QISENDEX指令發送。接收到的數據將直接通過以下 URC 輸出:
+QIURC: “recv”,<connectID>,<current_recv_length><CR><LF><data>

命令介紹

首先介紹本文所使用到的命令。

AT+QIOPEN=<contextID>,<connectID>,<service_type>,<IP_address>,<remote_port><local_port>,<access_mode>

打開一個 Socket 服務。

  • <contextID>:上下文 ID,范圍 1-3,用來干啥的我也不懂,一般情況下設為 1 就行了。
  • <connectID>:Socket 服務編號,其實就是之前講過的,BC26 最多支持 5 個 Socket,編號 1-4。
  • <service_type>:協議類型,"TCP"或"UDP"。
  • <IP_address>:遠程服務器十進制點分隔 IP 地址。
  • <remote_port>:遠程服務器端口。
  • <local_port>:可以指定本地通信端口,一般設為 0,表示讓程序自動分配。
  • <access_mode>:Socket 服務數據訪問模式,0 為緩存訪問模式;1 為直接推送模式。

AT+QISTATE=<query_type>,<connectID>

檢查 Socket 服務的連接狀態。

  • <query_type>:指是通過<contextID>(0)還是通過<connectID>(1)來查詢連接狀態。一般情況下都是用 1,即<connectID>進行查詢。
  • <connectID>:選擇 5 個 socket 中的一個查詢,范圍 0-4。

AT+QISEND=<connectID>,<send_length>,<data>

向服務器發送數據。

  • <send_length>:發送數據的長度,以字節為單位
  • <data>:發送的數據

AT+QISEND=<connectID>

向服務器發送變長數據。發送此命令后,服務器會響應一個>,此時輸入要發送的數據,並按快捷鍵【Ctrl + Z】即可發送給服務器。

AT+QISENDEX=<connectID>,<send_length>,<hex_string>

十六進制字符串格式發送數據,如AT+QISENDEX=0,5,3031323334,是向 0 號 Socket 發送長度為 5 的字符串“01234”。

AT+QIRD=<connectID>,<read_length>

從接收緩存中讀取數據。

  • <read_length>:接收的長度,最大值為 512 字節,一般設置為 512 更方便,它會自動按緩存中的數據長度接收。

AT+QICFG="showlength"[,<show_length_mode>]

設置在收到服務器信息時,顯示的 URC 中是否包含數據長度信息。

  • <show_length_mode>:設為 0 表示不顯示,設為 1 表示顯示。

AT+QICFG="viewmode"[,<view_mode>]

設置在讀取接收緩存中的數據時的顯示格式。

  • <view_mode>
    • 0:格式為:數據長度,剩余長度,數據
    • 1:格式為:數據長度,數據

AT+QICLOSE=<connectID>

關閉連接。

AT+QPING=<contextID>,<host>

Ping 一個遠程服務器。

  • <host>:遠程主機域名或 IP 地址

AT+QNTP=<contextID>,<server>

從遠程服務器同步時間。

  • <server>:遠程時間服務器域名或 IP 地址。

服務器端

本文使用的例子較多,經常重新連接,不能再象上一個程序那樣,每一個連接就要重啟一次程序。這次程序改為可接收多個連接。

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading.Tasks;
using System.Text;

namespace TCPSocket
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {   //設置服務器 IP,如果是騰訊雲,必須使用內網地址,而不是公網 IP。
            IPAddress ip = IPAddress.Parse("172.16.0.11");
            IPEndPoint point = new IPEndPoint(ip, 5000); //端口指定為 5000
            Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            s.Bind(point);
            //開一個單獨的線程去偵聽客戶端連接
            Task.Factory.StartNew(() => Listening(s), TaskCreationOptions.LongRunning);
            Console.ReadLine(); //按回車關閉程序
        }

        //偵聽線程方法
        static void Listening(Socket s)
        {
            s.Listen(5);
            Console.WriteLine("服務器開始偵聽...");
            while (true)
            {
                Socket subSocket = s.Accept(); //等待新連接
                Console.WriteLine("獲取一個來自{0}的連接", subSocket.RemoteEndPoint.ToString());
                //創建線程接收客戶端的消息
                Task.Factory.StartNew(() => ReceiveMessage(subSocket), TaskCreationOptions.LongRunning);
            }
        }

        //監聽客戶端連接的線程方法
        static void ReceiveMessage(Socket subSocket)
        {
            byte[] buff = new byte[1024]; //創建一個接收緩沖區
            try
            {
                while (true)
                {
                    int count = subSocket.Receive(buff, buff.Length, SocketFlags.None);
                    //下面這個判斷是非常必要的,否則有可能導致不停地接收到長度為 0 的數據,導致 CPU 占用率100%
                    if (count == 0)
                    {
                        subSocket.Close();
                        return;
                    }
                    //將接收到的數據轉化為 ASCII 字符
                    string recvStr = Encoding.ASCII.GetString(buff, 0, count);
                    Console.WriteLine($"接收到數據:{recvStr}");
                    //將消息原樣返回
                    subSocket.Send(buff, count, SocketFlags.None);
                }
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine(e.Message);
            }
            finally
            {
                subSocket.Close();//客戶端關閉時會引發異常,此時關閉此連接
                Console.WriteLine($"客戶端{subSocket.RemoteEndPoint.ToString()}已退出連接。");
            }
        }
    }
}

啟動程序后,可以最小化去放心做實驗了,重連多少次都不需要再回來看一眼。

緩存訪問模式

BC26 支持兩種數據訪問模式:緩存訪問模式和直接推送模式。我們首先介紹緩存訪問模式的操作。

數據的發送

發送數據使用AT+QISENDAT+QISENDEX兩個命令。

發送定長數據

//打開 socket 服務,並指定為緩存訪問模式
>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0

OK

+QIOPEN: 0,0 //URC:兩個參數分別表示 socket 編號和錯誤碼。

//查詢網絡狀態
>>>>>>>>>>  AT+QISTATE=1,0
//倒數第三個參數 2 表示已經連接網絡
+QISTATE: 0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,2,1,0

OK
//發送長度為10個字節的字符串“1234567890”
>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0,10,1234567890

OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0 //URC:表示 0 號 socket 接收到數據
//發送長度為5個字節的十六進制格式的字符串“01234”
>>>>>>>>>>  AT+QISENDEX=0,5,3031323334 

OK

SEND OK

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0 //關閉 socket 服務

OK

CLOSE OK

此例使用兩種方法向服務器發送數據,第一次是直接發送字符串,服務器返回數據,並報告 URC。第二次發送的是編碼形式的數據,服務器返回數據但沒有報告 URC,因為第一次接收的內容未接收,接收緩存未清空。

發送變長數據

發送變長數據需使用AT+QISEND=0命令,此時服務響應一個>,表示等待用戶輸入,用戶在輸入數據后,在結尾添加 0x1A 即可向服務器發送無需標明長度的數據。弄懂這個命令費了一些周折。因為文檔寫的是輸入命令后,按下【Ctrl + Z】鍵,上帝啊!我想不出哪個串口工具可以使用【Ctrl + Z】來發送命令啊!所有編輯框里的【Ctrl + Z】都是用來 Undo 的。后來發現只要在數據的結尾加上 0x1A 發送即可,0x1A 即代表【Ctrl + Z】鍵。絕不能結尾加上回車(0x0D,0x0A),必須是以 0x1A 結束。

自己寫工具的好處就在於自由,想加啥都行,當即加上此功能,版本改為 1.01。如下圖左邊【發送區設置】區域內添加了一個“自動添加【Ctrl+Z】”項,選擇此項后,再點綠色按鈕發送數據,就會自動添加 0x1A 並發送。

按上圖所示設置接收區和發送區選項,打開 TCP Client 腳本,所有命令需要使用右邊腳本面板中每條命令右邊的三角按鈕發送。僅在AT+QISEND=0命令之后的輸入發送數據時使用發送區進行發送。在選擇“自動添加【Ctrl+Z】”項時,由於無法在命令后面添加回車,發送區不能發送命令。以下是完整命令腳本

>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0

OK

+QIOPEN: 0,0

>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0

>

>>>>>>>>>>  www.iotxfd.cn  //注意,這里的結尾是 0x1A

OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0

OK

CLOSE OK

在使用這種方式進行發送時,還可以指定基最大發送長度,如AT+QISEND=0,10,表示只發送 10 個字節。下例演示了這種情況:

>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0

OK

+QIOPEN: 0,0

>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0,10

>

>>>>>>>>>>  www.iotxfd.cn  //注意,這里的結尾是 0x1A

www.iotxfd  //多出的字符串被截斷
OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0

OK

CLOSE OK

可以看到,由於指定了最大長度,多出來的字符串未被發送。

數據的接收

先來一個最簡單的接收示例:

>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0 //創建 Socket 服務

OK

+QIOPEN: 0,0 //連接成功,使用的是 0 號 socket

>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0,10,1234567890 //發送字符串“01234567890”

OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0 //URC:0 號 socket 收到信息

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,512 //接收 0 號 socket 的接收緩沖區,長度 512

+QIRD: 10 //收到 10 個字節
1234567890 //數據為:1234567890

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,512 //再次接收

+QIRD: 0 //指示接收緩沖已空

OK

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0 //關閉 socket 服務

OK

CLOSE OK

這種接收方式應當是最常用的,每次按最大接收數 512 進行接收,最終只按實際數據長度進行接收,使用起來非常方便。你也可以指定接收的長度,如:

>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0

OK

+QIOPEN: 0,0

>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0,10,1234567890

OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0 //URC:0 號 socket 收到信息

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,6 //指定接收長度為 6 個字節

+QIRD: 6 //接收了 6 個字節
123456

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,6 //再次接收

+QIRD: 4 //接收了剩余的 4 個字節
7890

OK

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0

OK

CLOSE OK

可以使用AT+QICFG="showlength",1指令更改收到信息 URC 的顯示方式,讓其指示收到了多少個字節。過程如下圖所示:

可以使用AT+QICFG="viewmode",1更改接收信息的顯示方式:

>>>>>>>>>>  AT+QICFG="viewmode",0 //將接收信息顯示方式改為 0

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0

OK

+QIOPEN: 0,0

>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0,10,1234567890

OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0,10

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,4 //先接收 4 個字節

+QIRD: 4,6 //接收 4 個字節,剩余 6 個字節
1234   //換行顯示

OK

>>>>>>>>>>  AT+QICFG="viewmode",1 //將接收信息顯示方式改為 1

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,4 //再次接收 4 個字節

+QIRD: 4,2,5678 //接收 4 個字節,剩余 2 個字節,數據直接在逗號后面顯示

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,4 //再次接收 4 個字節

+QIRD: 2,0,90  //只收到了 2 個字節

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,4

+QIRD: 0

OK

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0

OK

CLOSE OK

從上例可觀察到,在顯示接收數據時,viewmode=0,會換行顯示數據。viewmode=1 則直接在逗號后面顯示數據。

直接推送模式

使用直接推送模式會在 URC 中直接顯示接收到的數據,如下圖所示:

很明顯,如果收到的數據量較小,使用直接推送模式會方便很多。

Ping 一個遠端地址

我這里有兩塊開發板,一塊直接無法 Ping,另一塊可以 Ping,但速度很慢。

>>>>>>>>>>  AT+QPING=1,193.112.19.116

OK

+QPING: 569

+QPING: 0,"193.112.19.116",32,990,52

+QPING: 0,"193.112.19.116",32,2060,52

+QPING: 0,"193.112.19.116",32,1040,52

+QPING: 0,4,3,1,990,2060,1363

>>>>>>>>>>  AT+QPING=1,"www.baidu.com"

OK

+QPING: 0,"39.156.66.18",32,1560,52

+QPING: 569

+QPING: 0,"39.156.66.18",32,560,52

+QPING: 569

+QPING: 0,4,2,2,560,1560,1060

上述代碼中的 569 為錯誤碼,表示超時。

時間同步

時間同步也一樣,一塊開發板無法用,另一塊可以:

>>>>>>>>>>  AT+QNTP=1,"ntp5.aliyun.com"

OK

+QNTP: 0,"20/01/01,12:50:38+32"

新年第一天,泡制完 2020 年的第一篇文章。這個系列得停一段時間,想着還是得先把 RFID 寫完了再回來繼續。


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