本篇总结
使用 W55MH32 的 TOE 引擎实现 TCP 客户端模式，连接服务器进行数据回环测试，支持 Keepalive 保活机制。
🔑 KEIL MDK、UART调试、硬件TOE引擎、TCP、DHCP
硬件平台 ：本例程基于 W55MH32L-EVB 开发板运行。
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本示例演示使用 W55MH32 的 TOE 引擎实现 TCP 客户端模式，主动连接服务器进行数据回环测试。核心是基于 Sn_SR 寄存器状态机的 loopback_tcpc() 函数，在 SOCK_CLOSED → SOCK_INIT → SOCK_ESTABLISHED 状态间切换，实现连接、收发、断开全流程，并支持 Keepalive 保活机制。
前置工具准备
开始本例程前，请确认以下工具已安装：
WIZ UartTool V1.0 ：串口调试工具：点击下载 SocketTester ：网络调试工具：点击下载
TCP 协议简介
TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的传输层协议，用于在网络中可靠地传输数据。TCP 是互联网协议族中的核心协议之一，通常与 IP 协议一起使用，形成套接字通信。TCP 通过三次握手建立连接、四次挥手断开连接，提供可靠性（超时重传、快速重传）、流量控制（滑动窗口）和拥塞控制等机制。
面向连接： 传输数据前通过三次握手建立连接可靠性： 数据丢失或出错时自动重传流量控制： 滑动窗口机制调节发送速度全双工通信： 两个方向同时传输数据Keepalive： Sn_KPALVTR 寄存器，5秒为单位，检测空闲连接是否有效
W55MH32 的 TCP 优势
W55MH32 片内集成了完整的硬件 TCP/IP 协议栈，TCP 的三次握手、数据确认、重传、滑动窗口等机制全部在 TOE 硬件内部完成。MCU 只需通过 SPI 读写 Socket 寄存器，调用 connect()/send()/recv() 等 API 即可实现 TCP 通信，无需在软件中实现 TCP 协议栈。
硬件连接与拓扑
请注意：
测试需要 PC 端和 W55MH32 处于同一网段。PC 端需运行 TCP 服务器程序。
Micro USB 线连接 DEBUG USB 口到 PC（供电 + 调试串口）
网线连接开发板 RJ45 网口 到路由器 LAN 口
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网络拓扑：W55MH32 作为 TCP 客户端主动连接 PC 上的 TCP 服务器
工程结构
工程位于 SDK 内 1.SDK\ModuleDemo\WZTOE\2.TCP_Client\，核心文件如下：
2.TCP_Client/
├── Project/
│ └── Project.uvprojx ← Keil 工程文件
└── USER/
├── main.c ← 初始化 + TCP 客户端主循环
├── Loopback/
│ ├── loopback.c ← loopback_tcpc() 状态机核心
│ └── loopback.h
├── wiz_interface/
│ ├── wiz_interface.c ← DHCP / PHY 检测 / 网络初始化
│ └── wiz_interface.h
├── uart/
│ ├── bsp_uart.c ← 调试串口 + printf 重定向
│ └── bsp_uart.h
└── delay/
└── delay.c/h ← SysTick 毫秒延时 步骤1：开启TCP Keepalive功能 文件：USER/main.c
/* Enable keepalive, Parameter 2 is the keep alive time, with a unit of 5 seconds */
setSn_KPALVTR(SOCKET_ID, 6); // 30s keepalive
在 W55MH32 中，KeepAlive 的时间单元为 5 秒，设置 6 个单元则每 30 秒发送一次 KeepAlive 报文。Keepalive 用于检测长时间空闲的连接是否仍然有效，避免假连接。
步骤2：主循环运行TCP Client回环测试
文件：USER/main.c
while (1)
{
loopback_tcpc(SOCKET_ID, ethernet_buf, dest_ip, dest_port);
}
四个传参分别为：SOCKET ID、TCP协议缓存数组、目标服务器IP地址、目标服务器端口号。示例目标地址为 192.168.1.20:8080。主循环不断调用状态机函数，由状态机内部根据 Socket 状态执行对应操作。
步骤3：TCP Client状态机
loopback_tcpc() 函数基于 getSn_SR(sn) 返回的 Socket 状态执行对应操作：
Socket状态 执行操作
SOCK_CLOSED 配置端口并打开TCP Socket，进入 SOCK_INIT SOCK_INIT 调用 connect() 连接服务器，成功后进入 SOCK_ESTABLISHED SOCK_ESTABLISHED 清除连接中断，激活Keepalive，接收数据并回环发送 SOCK_CLOSE_WAIT 服务器主动断开时，调用 disconnect() 彻底断开
文件：USER/Loopback/loopback.c | 函数：loopback_tcpc()
int32_t loopback_tcpc(uint8_t sn, uint8_t *buf, uint8_t *destip, uint16_t destport)
{
int32_t ret;
uint16_t size = 0, sentsize = 0;
static uint16_t any_port = 50000;
switch (getSn_SR(sn))
{
case SOCK_ESTABLISHED: // 连接已建立
if (getSn_IR(sn) & Sn_IR_CON) // 连接成功中断
{
send(sn, (uint8_t *)"", 1); // 激活Keepalive
setSn_IR(sn, Sn_IR_CON); // 清除中断标志
}
if ((size = getSn_RX_RSR(sn)) > 0) // 有数据到达
{
if (size > DATA_BUF_SIZE) size = DATA_BUF_SIZE;
ret = recv(sn, buf, size); // 接收数据
buf[size] = 0x00;
// 回环发送
while (size != sentsize)
{
ret = send(sn, buf + sentsize, size - sentsize);
if (ret < 0) { close(sn); return ret; }
sentsize += ret;
}
}
break;
case SOCK_CLOSE_WAIT: // 服务器主动断开
disconnect(sn);
break;
case SOCK_INIT: // Socket已打开，等待连接
connect(sn, destip, destport); // 连接服务器
break;
case SOCK_CLOSED: // Socket未打开
close(sn);
socket(sn, Sn_MR_TCP, any_port++, 0x00); // 打开TCP Socket
if (any_port == 0xffff) any_port = 50000;
break;
default:
break;
}
return 1;
}
状态机核心：SOCK_CLOSED 时打开 Socket（端口自动递增），SOCK_INIT 时 connect() 连接服务器，SOCK_ESTABLISHED 时收发数据并激活 Keepalive，SOCK_CLOSE_WAIT 时断开连接。TOE 硬件自动维护 TCP 协议栈，用户只需轮询 getSn_SR() 并根据状态做相应处理。
getSn_SR(sn) — WIZnet Socket 状态寄存器
getSn_SR(sn) 读取 TOE 硬件中 Socket n 的状态寄存器（Sn_SR），返回值指示该 Socket 当前状态——SOCK_CLOSED、SOCK_INIT、SOCK_ESTABLISHED、SOCK_CLOSE_WAIT 等。所有基于 Socket 的编程本质上都是"读取 getSn_SR() → 根据状态执行对应操作"的状态机模式。
端口自动递增
W55MH32 异常断开时服务器不知道客户端掉线，继续使用上次端口连接会被拒绝。因此连接失败后端口自动加1（从50000开始）。若服务器要求固定端口，则不能使用此机制。
如果你想自定义
改目标服务器地址 → 修改 main.c 中 dest_ip 和 dest_port 的值提高吞吐量 → 通过 Sn_TXBUF_SIZE 和 Sn_RXBUF_SIZE 重新分配 Socket 缓存大小，同时增大 DATA_BUF_SIZE改用其他 Socket 编号 → 修改 SOCKET_ID 宏（W55MH32 TOE 支持 0-7 共 8 个 Socket）
运行验证
打开 WIZ UartTool V1.0 ，连接 DEBUG USB 对应 COM 口（115200 / 8N1），观察开发板串口输出。当服务器未开启时，会一直打印打开 Socket 和连接服务器提示消息：
W55MH32 TCP Client example
PHY link
The current Mbtis speed : 100Mbps
The current Duplex Mode : Full-Duplex
DHCP running
DHCP success!
====================================================================================================
W55MH32 network configuration : DHCP
MAC : 00:08:DC:00:0E:9A
IP : 192.168.1.6
Subnet Mask : 255.255.255.0
Gateway : 192.168.1.1
DNS : 192.168.1.1
====================================================================================================
0:TCP client loopback start
0:Socket opened
0:Try to connect to the 192.168.1.20 : 8080
0:Connected to - 192.168.1.20 : 8080
然后打开 SocketTester ，设置为 TCP Server 模式，选择 PC 的 IP 地址和端口号（8080），点击"Listen"开始侦听。W55MH32 连接成功后，向其发送数据即可进行回环测试。
W55MH32 串口输出 — TCP 客户端初始化（PHY 链路 + DHCP + TCP 连接） WIZ UartTool 串口输出 + SocketTester TCP 服务器 — 数据回环测试 常见问题
Q: 为什么W55MH32连接服务器时端口会自动变化
W55MH32 异常断开时，服务器端并不知道客户端已掉线，继续使用上次连接的端口会被服务器拒绝。因此连接失败后端口自动加1（从50000开始）。若服务器要求固定端口，需修改代码取消自动递增。
Q: Keepalive 如何配置和激活
通过 setSn_KPALVTR(sn, 6) 设置 Keepalive 时间（6×5秒=30秒）。激活方式：在 socket 成功连接服务器后（SOCK_ESTABLISHED 状态），调用 send() 发送一条数据即可激活 Keepalive 功能。
Q: 如何提高TCP通信吞吐量
两种方式：1) 通过 Sn_TXBUF_SIZE 和 Sn_RXBUF_SIZE 寄存器重新分配 socket 缓存大小；2) 增大 TCP 协议缓存数组（DATA_BUF_SIZE）。两者需要同时调整。
Q: SOCK_CLOSE_WAIT 状态是什么意思
当服务器主动断开连接时，Socket 进入 SOCK_CLOSE_WAIT 半关闭状态，此时仍可进行关闭前最后的数据传输。调用 disconnect() 后 Socket 彻底断开，状态变为 SOCK_CLOSED。
Q: PC端ping不通W55MH32怎么办
排查步骤：1) 检查PC和W55MH32是否同一网段；2) 确认网线连接正确，尝试PC直连；3) 回读IP、子网掩码、网关寄存器值是否正确；4) 关闭PC端防火墙。
总结
本文基于 W55MH32 硬件 TCP/IP 协议栈实现了 TCP 客户端模式通信：
TCP协议： 面向连接、可靠传输，通过三次握手建立连接、四次挥手断开连接核心函数： loopback_tcpc() 基于 Sn_SR 状态机实现 SOCK_CLOSED→SOCK_INIT→SOCK_ESTABLISHED 全流程Keepalive： 通过 Sn_KPALVTR 寄存器设置保活时间（5秒/单元），连接后发送数据激活端口递增： 连接失败时端口自动加1避免被服务器拒绝，固定端口场景需修改代码吞吐优化： 调整 Sn_TXBUF_SIZE/Sn_RXBUF_SIZE 和 DATA_BUF_SIZE 提升数据吞吐量
