目次

last update: 2024/04

embOS RTOS用BSPパッケージ
第5章： TCP/IPネットワーク通信
評価ボード：RX72N Envision Kit



テストサンプル

Demo Sample Application Folder：

Application
 └ _Exclude
     ├ IP  ..... TCP/IPネットワーク通信機能のデモサンプル

emNet (IP/UDP/TCP/TELNET/TFTP/mDNS/VLAN/HTTPd)

Sample説明
IP_ACD_StartACD（Address Collision Detection）機能の動作を確認します
IP_AUTOIP_StartAutoIPプロトコールを使用してIPアドレスの自動設定を確認します
IP_DHCPServerDHCPサーバー機能の実装方法を示すデモサンプル
IP_DNSClientネットワークホスト名を IP アドレスに解決する方法を示します
IP_MDNS_ServerSamplemDNSサーバー機能の実装方法を示すデモサンプル
IP_NETBIOS_StartNETBIOS Nameサービスクライアント機能を確認します
IP_NonBlockingConnectTCPソケットをノンブロッキングモードで実装します
IP_NTPClientNTPクライアント機能の実装方法を示すデモサンプル
IP_PingネットワークPINGテストでICMPプロトコールの動作を確認します
IP_SendMailSMTPクライアント機能の実装方法を示すデモサンプル
IP_SHELL_StartTELNETサーバー（emNet Shellコンソール）を実装します
IP_SimpleServer簡単なTELNETサーバーを実装します
IP_SNMP_AGENT_StartSNMPエージェントの実装方法を示すデモサンプル
IP_SNTPClientSNTPクライアント機能を使用してNTPサーバーからタイムスタンプを取得します
IP_SpeedClient_TCPTCPデータパケットの送受信速度パフォーマンスを確認できるサンプルプログラム
IP_StartemNet TCP/IPスタックの基本的なスタートアップ手順を示すサンプル
IP_TCP_TasklessServer専用タスク無しで簡単なTELNETサーバー機能を実装します
IP_UDPDiscoverUDPポート経由でターゲットデバイスの情報を確認します
IP_VLAN_StartVLANインターフェースを実装します
IP_TFTPClientSampleTFTPクライアント機能の実装方法を示すデモサンプル
IP_TFTPServerSampleTFTPサーバー機能の実装方法を示すデモサンプル
IP_WebserverSampleHTTPサーバーを実装したデモサンプル

emNet CoAP

Sample説明
IP_COAP_ClientSampleCoAPクライアントの実装方法を示すデモサンプル
IP_COAP_ServerSampleCoAPサーバーの実装方法を示すデモサンプル

emNet MQTT

Sample説明
IP_MQTT_CLIENT_PublisherMQTT クライアントパブリッシャーの実装方法を示すデモサンプル
IP_MQTT_CLIENT_PublisherSubscriber_2TasksMQTT クライアントサブスクライバとパブリッシャー機能を同時に動かします
IP_MQTT_CLIENT_SubscriberMQTT クライアントサブスクライバの実装方法を示すデモサンプル

emNet WebSocket

Sample説明
IP_WEBSOCKET_printf_Clientサーバーにタイムスタンプメッセージを発行する簡単なWEBSOCKETクライアントターミナル
IP_WEBSOCKET_printf_Serverクライアントからタイムスタンプメッセージを受信する簡単なWEBSOCKETサーバートターミナル

emNet FTP

Sample説明
IP_FTPClientSampleFTPクライアントのデモサンプル
IP_FTPServerSampleFTPサーバーのデモサンプル

関連設定ファイル：

BSP
 |- BSP_IP.c  ..................... LANドライバのボード依存の初期化設定ファイル
 |
 |- Setup
     |- IP_Config_RX72N_ETH.c  .... LANドライバインターフェース設定ファイル

Config
 |- IP_Conf.h  ............... emNet IPコンフィグレーション設定ファイル
 |- IP_COAP_Conf.h  .......... emNet CoAPコンフィグレーション設定ファイル
 |- IP_MQTT_CLIENT_Conf.h  ... emNet MQTTコンフィグレーション設定ファイル
 |- FTPC_Conf.h  ............. emNet FTPcコンフィグレーション設定ファイル
 |- SMTPC_Conf.h  ............ emNet SMTP Clientコンフィグレーション設定ファイル
 |- IP_FTP_SERVER_Conf.h  .... emNet FTP Serverコンフィグレーション設定ファイル
 |- IP_SNMP_AGENT_Conf.h  .... emNet SNMP Agentコンフィグレーション設定ファイル
 |
 |- IO
 |   |- IP_ConfigIO.c  ....... デバッグコンソールIOインターフェース設定ファイル
 |
 |- OS
 |   |- lib_embOSLayer_RXv3_L.lib  ....... OSインターフェース設定ファイル
 |
 |- SYS   .................... SYS インターフェース設定（ソース・ヘッダ）

デモサンプル関連データ・ファイル：

Config
 └ Webserver
    ├ Webserver_DynContent_2018.c  ....... WEBサーバーデモサンプル用コンテンツ

ビルド・動作確認方法

プロジェクト設定では「\Application\_Exclude\IP」フォルダはビルド対象外に設定しています。以下のどちらかの方法で動作確認を行うサンプルアプリケーションを選択します。

  1. 「\_Exclude\IP」フォルダ下の対象テストサンプルファイルをビルド対象設定の「\Application」フォルダ下にコピーします。
  2. 「\_Exclude\IP」フォルダ下の対象テストサンプルファイルのみ「ビルド対象外」の設定を解除します。

各テストアプリケーションの動作確認方法はテストサンプルアプリケーションのヘッダのコメント情報を参照ください。

テスト環境の設定：

評価ボードのLANポートをテスト用パソコンに接続して、TCP/IPネットワーク通信が正常にできることを確認してください。

PC Setup

ネットワーク環境に合わせて評価ボード側のemNetスタックのコンフィグレーション設定を編集してください。

File: BSP\Setup\IP_Config_RX72N_ETH.c

#define USE_DHCP     1    // Use DHCP client or static IP configuration.

//
// The following parameters are only used when the DHCP client is not active.
//
#define IP_ADDR      IP_BYTES2ADDR(192, 168,  11,  8)
#define SUBNET_MASK  IP_BYTES2ADDR(255, 255, 255,  0)
#define GW_ADDR      IP_BYTES2ADDR(192, 168,  11,  1)
#define DNS_ADDR     IP_BYTES2ADDR(192, 168,  11,  1)

テストレポート（TCP/IP）

Sample: IP_Ping

Debug IO Console:

SEGGER Software Evaluation Sample
Eval Board: RX72N Envision Kit
RTOS: SEGGER embOS
----------------------------------------------
0:021 MainTask - INIT: emNet init started. Version 3.50.5
0:022 MainTask - *********************************************************************
0:023 MainTask - *                        emNet Configuration                        *
0:024 MainTask - *********************************************************************
0:025 MainTask - * IP_DEBUG: 2
0:026 MainTask - * Memory added: 40960 bytes
0:027 MainTask - * Buffer configuration:
0:028 MainTask - *   12 buffers of 256 bytes
0:029 MainTask - *   10 buffers of 1516 bytes
0:030 MainTask - * TCP Tx/Rx window size per socket: 11680/8760 bytes
0:031 MainTask - * Number of interfaces added: 1
0:032 MainTask - * Interface #0 configuration:
0:033 MainTask - *   Type: ETH
0:034 MainTask - *   MTU: 1500
0:035 MainTask - *   HW addr.: 00:22:C7:FF:FF:FF
0:036 MainTask - *********************************************************************
0:039 MainTask - INIT: Link is down
0:040 MainTask - DRIVER: Found PHY with Id 0x22 at addr 0x1
0:045 MainTask - INIT: Init completed
0:046 IP_Task - INIT: IP_Task started
2:022 IP_Task - LINK: Link state changed: Full duplex, 100MHz
2:023 IP_Task - DHCPc: Sending discover!
2:051 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Offer: IP: 192.168.11.24, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.11.1.
2:322 IP_Task - NDP: Link-local IPv6 addr.: FE80:0000:0000:0000:0222:C7FF:FEFF:FFFF added to IFace: 0
3:022 IP_Task - DHCPc: IP addr. checked, no conflicts
3:023 IP_Task - DHCPc: Sending Request.
3:039 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Using IP: 192.168.11.24, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.11.1.
3:247 MainTask - Sending PING to IP addr. 192.168.11.11 .
3:328 IP_Task - ICMP echo reply received!
3:448 MainTask - Sending PING to IP addr. 192.168.11.11 .
3:513 IP_Task - ICMP echo reply received!
3:649 MainTask - Sending PING to IP addr. 192.168.11.11 .
3:709 IP_Task - ICMP echo reply received!
3:850 MainTask - Sending PING to IP addr. 192.168.11.11 .
3:897 IP_Task - ICMP echo reply received!
4:051 MainTask - Sending PING to IP addr. 192.168.11.11 .
4:112 IP_Task - ICMP echo reply received!
4:252 MainTask - Sending PING to IP addr. 192.168.11.11 .
4:302 IP_Task - ICMP echo reply received!
4:454 MainTask - Sending PING to IP addr. 192.168.11.11 .
4:531 IP_Task - ICMP echo reply received!
4:655 MainTask - Sending PING to IP addr. 192.168.11.11 .
4:722 IP_Task - ICMP echo reply received!
4:856 MainTask - Sending PING to IP addr. 192.168.11.11 .
4:926 IP_Task - ICMP echo reply received!
5:057 MainTask - Sending PING to IP addr. 192.168.11.11 .
5:066 IP_Task - ICMP echo reply received!

Sample: IP_SpeedClient_TCP

パソコン側に「SpeedTestServer.exe」サーバープログラムを起動して評価ボードのTCP速度パフォーマンスを確認します。
LAN HUB: NETGEAR 100Mbps

File: IP_SpeedClient_TCP.c （サーバーIPアドレス設定）

#define   SERVER_IP_ADDR          IP_BYTES2ADDR(192, 168, 1, 3)

Debug IO Console:

5:025 IP_Task - DHCPc: Sending Request.
5:035 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Using IP: 192.168.1.12, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.1.1.
5:411 Client - 4194304 Bytes received (without headers) in 360 ms.
5:412 Client - 4659730 Bytes received (with headers) in 360 ms.
5:413 Client - Average transfer speed (without headers): 11650000 Bytes/s
5:414 Client - Average transfer speed (with headers): 12943000 Bytes/s

5:808 Client - 4194304 Bytes sent (without headers) in 392 ms.
5:809 Client - 4659730 Bytes sent (with headers) in 392 ms.
5:810 Client - Average transfer speed (without headers): 10699000 Bytes/s
5:811 Client - Average transfer speed (with headers): 11887000 Bytes/s

6:237 Client - 4194304 Bytes received (without headers) in 375 ms.
6:238 Client - 4659730 Bytes received (with headers) in 375 ms.
6:239 Client - Average transfer speed (without headers): 11184000 Bytes/s
6:240 Client - Average transfer speed (with headers): 12425000 Bytes/s

Sample: IP_SNTPClient

Debug IO Console:

3:023 IP_Task - DHCPc: Sending discover!
3:056 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Offer: IP: 192.168.11.24, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.11.1.
3:322 IP_Task - NDP: Link-local IPv6 addr.: FE80:0000:0000:0000:0222:C7FF:FEFF:FFFF added to IFace: 0
4:022 IP_Task - DHCPc: IP addr. checked, no conflicts
4:023 IP_Task - DHCPc: Sending Request.
4:040 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Using IP: 192.168.11.24, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.11.1.
4:047 SNTPClient - Requesting time stamp from us.pool.ntp.org:
4:210 SNTPClient - Timestamp received: 3920352099 seconds passed since January 1st 1900.

Sample: IP_NTPClient

Debug IO Console:

9:104 NTPClient - --- UTC time: 2024.03.25  10:52:22 ---
14:104 NTPClient - --- UTC time: 2024.03.25  10:52:27 ---
19:105 NTPClient - --- UTC time: 2024.03.25  10:52:37 ---
24:103 NTPClient - --- UTC time: 2024.03.25  10:52:42 ---
29:104 NTPClient - --- UTC time: 2024.03.25  10:52:47 ---
34:105 NTPClient - --- UTC time: 2024.03.25  10:52:52 ---
39:106 NTPClient - --- UTC time: 2024.03.25  10:52:57 ---

テストレポート（MQTT）

Sample: IP_MQTT_CLIENT_Publisher

Debug IO Console:

4:036 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Using IP: 192.168.11.24, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.11.1.
4:308 MainTask - APP: Connected to 91.121.93.94, port 1883.
5:051 MainTask - APP: --------
5:052 MainTask - APP: Message No. 1:
5:053 MainTask - APP:   Topic  : "eMQTT"
5:054 MainTask - APP:   Payload: "www.SEGGER.com MQTT_HelloWorld_Sample"
6:545 MainTask - APP: --------
6:546 MainTask - APP: Message No. 2:
6:547 MainTask - APP:   Topic  : "eMQTT"
6:548 MainTask - APP:   Payload: "www.SEGGER.com MQTT_HelloWorld_Sample"
8:039 MainTask - APP: --------
8:040 MainTask - APP: Message No. 3:
8:041 MainTask - APP:   Topic  : "eMQTT"
8:042 MainTask - APP:   Payload: "www.SEGGER.com MQTT_HelloWorld_Sample"
9:532 MainTask - APP: --------
9:533 MainTask - APP: Message No. 4:
9:534 MainTask - APP:   Topic  : "eMQTT"
9:535 MainTask - APP:   Payload: "www.SEGGER.com MQTT_HelloWorld_Sample"

Sample: IP_MQTT_CLIENT_Subscriber

Debug IO Console:

3:023 IP_Task - DHCPc: Sending Request.
3:061 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Using IP: 192.168.11.24, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.11.1.
3:602 MainTask - APP: Connected to 91.121.93.94, port 1883.
3:855 MainTask - APP: Received Property IP_MQTT_PROP_TYPE_TOPIC_ALIAS_MAXIMUM for CONNACK with PacketID 0.
3:856 MainTask - APP: Received Property IP_MQTT_PROP_TYPE_RECEIVE_MAXIMUM for CONNACK with PacketID 0.
4:104 MainTask - APP: Message (Type: SUBACK, Id: 0) received. Reason Code: IP_MQTT_REASON_SUCCESS.
4:105 MainTask - APP: ----
94:893 MainTask - IP_MQTT_CLIENT_Exec: Connection gracefully closed by peer.
94:894 MainTask - _Disconnect: closing socket 1
94:895 MainTask - APP: Done.
105:146 MainTask - APP: Connected to 91.121.93.94, port 1883.
105:394 MainTask - APP: Received Property IP_MQTT_PROP_TYPE_TOPIC_ALIAS_MAXIMUM for CONNACK with PacketID 0.
105:395 MainTask - APP: Received Property IP_MQTT_PROP_TYPE_RECEIVE_MAXIMUM for CONNACK with PacketID 0.
105:644 MainTask - APP: Message (Type: SUBACK, Id: 0) received. Reason Code: IP_MQTT_REASON_SUCCESS.
105:645 MainTask - APP: ----
195:656 MainTask - IP_MQTT_CLIENT_Exec: Connection gracefully closed by peer.
195:657 MainTask - _Disconnect: closing socket 2
195:658 MainTask - APP: Done.
205:911 MainTask - APP: Connected to 91.121.93.94, port 1883.
206:168 MainTask - APP: Received Property IP_MQTT_PROP_TYPE_TOPIC_ALIAS_MAXIMUM for CONNACK with PacketID 0.
206:169 MainTask - APP: Received Property IP_MQTT_PROP_TYPE_RECEIVE_MAXIMUM for CONNACK with PacketID 0.
206:425 MainTask - APP: Message (Type: SUBACK, Id: 0) received. Reason Code: IP_MQTT_REASON_SUCCESS.
206:426 MainTask - APP: ----

テストレポート（CoAP）

Sample: IP_COAP_ClientSample

File: IP_COAP_ClientSample.c （サーバーIPアドレス設定）

#define COAP_PORT     IP_COAP_DEFAULT_PORT
#define COAP_SERVER   "192.168.1.19"

Debug IO Console:

4:026 IP_Task - DHCPc: Sending Request.
4:046 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Using IP: 192.168.1.12, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.1.1.
4:050 MainTask - 
Test 0: Sending PING
4:051 MainTask - Test 0: Success!
4:052 MainTask - 
Test 1: Sending Discover
4:063 MainTask - /obs: Simple observable data.
/test: test entry
/separate: simple variable with GET with LATE reply
/BlockTransfer/ObsData: Observable data block.
/ObsSensor: 
4:064 MainTask - Test 1: Success!
4:065 MainTask - 
Test 2: Sending GET separate
4:066 MainTask - 
  00:00:00
4:067 MainTask - Test 2: Success!
4:068 MainTask - 
Test 3: Sending NON GET block of 16 bytes
4:069 MainTask - 
  Test data
4:070 MainTask - Test 3: Success!
4:071 MainTask - 
Test 4: PUT test
4:072 MainTask - Test 4: Success!
4:073 MainTask - 
Test 5: PUT that should fail
4:074 MainTask - received error: 4.05
4:075 MainTask - Test 5: Success!
4:076 MainTask - 
Test 6: DELETE test
4:077 MainTask - Test 6: Success!
4:078 MainTask - 
Test 7: POST test
4:080 MainTask - Test 7: Success!
4:081 MainTask - 
Test 8: Observe
4:083 MainTask - 
  Obs data
4:084 MainTask - 
  GET 1 from Observe completed
14:071 MainTask - 
  Obs data
14:072 MainTask - 
  GET 2 from Observe completed
24:064 MainTask - 
  Obs data
24:065 MainTask - 
  GET 3 from Observe completed
34:057 MainTask - 
  Obs data
34:058 MainTask - 
  GET 4 from Observe completed
44:050 MainTask - 
  Obs data
44:051 MainTask - 
  GET 5 from Observe completed
44:052 MainTask - Test 8: Success!

Sample: IP_COAP_ServerSample

Debug IO Console:

5:025 IP_Task - DHCPc: Sending Request.
5:035 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Using IP: 192.168.1.12, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.1.1.
14:823 MainTask - Getting with LATE reply.
14:825 MainTask - Getting with LATE reply.
14:826 MainTask - Getting Test.
14:827 MainTask - Putting Test.
14:828 MainTask - Putting Test.
14:829 MainTask - Deleting Test.
14:830 MainTask - Putting Test.
14:832 MainTask - Putting Test.
14:833 MainTask - Getting Observer.
24:834 MainTask - Getting Observer.
34:836 MainTask - Getting Observer.
44:837 MainTask - Getting Observer.
54:838 MainTask - Getting Observer.
54:840 MainTask - Getting Observer.

テストレポート（WebSocket）

Sample: IP_WEBSOCKET_printf_Client

File: IP_WEBSOCKET_printf_Client.c （サーバーIPアドレス設定）

//
// WebSocket sample configuration.
//
#define SERVER_HOST      "192.168.1.19"   // Host to connect to.

Debug IO Console:

4:025 IP_Task - DHCPc: Sending Request.
4:034 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Using IP: 192.168.1.12, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.1.1.
4:049 WebSocketClient - APP: Connected to 192.168.1.19:8181.

4:051 WebSocketClient - WebSocket successfully opened.

Sample: IP_WEBSOCKET_printf_Server

Debug IO Console:

5:024 IP_Task - DHCPc: Sending Request.
5:033 IP_Task - DHCPc: IFace 0: Using IP: 192.168.1.12, Mask: 255.255.255.0, GW: 192.168.1.1.
60:987 WebSocketServer - WebSocket client connected.

61:979 WebSocketServer - Client: OS time: 9025

63:172 WebSocketServer - Client: OS time: 10226

64:362 WebSocketServer - Client: OS time: 11423

65:552 WebSocketServer - Client: OS time: 12620

66:742 WebSocketServer - Client: OS time: 13817

67:932 WebSocketServer - Client: OS time: 15014

69:122 WebSocketServer - Client: OS time: 16212

70:312 WebSocketServer - Client: OS time: 17409

71:502 WebSocketServer - Client: OS time: 18606
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MODBUS通信（TCP経由）

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