W6300 UDP通信测试

本示例演示使用 W6300 的硬件 TOE 引擎实现 UDP 数据回环测试。核心是基于 Socket 状态机的 loopback_udps() 函数，在 SOCK_CLOSED → SOCK_UDP 状态间切换，通过 recvfrom()/sendto() 收发数据并自动获取对端地址，实现无需连接的 UDP 数据回环。W6300 支持 IPv4/IPv6 双协议栈，UDP Socket 可配置为 UDP4、UDP6 或双栈模式。

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

UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的、不可靠的传输层协议。与 TCP 不同，UDP 不需要建立连接，直接发送数据报文，具有开销小、延迟低的特点。UDP 不保证数据到达、不保证顺序、不保证完整性，但传输效率高，适合实时音视频、DNS 查询、SNMP 等对实时性要求高但对可靠性要求不严格的场景。

• 无连接：无需三次握手，直接发送数据报文
• 不可靠：不保证数据到达，不保证顺序，无重传机制
• 高效率：无连接建立开销，头部仅 8 字节（TCP 为 20 字节）
• 支持广播/组播：可向多个目标同时发送数据
• recvfrom()/sendto()：收发数据时自动获取/指定对端地址

1. Micro USB 线连接 DEBUG USB 口到 PC（供电 + 调试串口）
2. 网线连接开发板 RJ45 网口 到路由器 LAN 口
3. 确保 W6300 与 MH2457 之间的 QSPI 连线正确（CSn、SCK、DATA0~DATA3）

工程核心文件如下：

Project/
├── main.c                    ← 系统入口：串口、GPIO、QSPI 初始化 + user_run()
└── USER/
    ├── user_main.c/h         ← 网络地址定义 + user_run() 主流程
    ├── loopback/
    │   ├── loopback.c        ← loopback_udps() 状态机核心
    │   └── loopback.h
    ├── wiz_platform.c/h      ← 平台适配：debug_usart_init、wizchip_gpio_init、hspi_init
    ├── wiz_interface.c/h     ← W6300 驱动接口：wizchip_initialize、network_init、PHY 检测
    └── wizchip_conf.h        ← WIZnet 配置与 wiz_NetInfo 定义

文件：USER/user_main.c

while (1)
{
    loopback_udps(SOCKET_ID, ethernet_buf, local_port);
}

三个传参分别为：SOCKET ID、UDP 协议缓存数组、本地监听端口号。示例本地端口为 5000。主循环不断调用状态机函数，等待 UDP 数据报文到达并回环发送。

loopback_udps() 函数基于 getsockopt(sn, SO_STATUS, &status) 返回的 Socket 状态执行对应操作。UDP 模式状态简单，只有 SOCK_CLOSED 和 SOCK_UDP 两个状态：

文件：USER/loopback/loopback.c | 函数：loopback_udps()

int32_t loopback_udps(uint8_t sn, uint8_t* buf, uint16_t port)
{
    check_loopback_mode_W6x00();
    uint8_t status;
    static uint8_t destip[16] = {0,};
    static uint16_t destport;
    uint8_t addr_len;
    int32_t ret;
    uint16_t received_size;
    uint16_t sentsize;
    uint8_t* mode_msg;

    if (loopback_mode == AS_IPV4)
        mode_msg = msg_v4;
    else if (loopback_mode == AS_IPV6)
        mode_msg = msg_v6;
    else
        mode_msg = msg_dual;

    getsockopt(sn, SO_STATUS, &status);
    switch (status)
    {
    case SOCK_UDP:
        getsockopt(sn, SO_RECVBUF, &received_size);
        if (received_size > DATA_BUF_SIZE)
            received_size = DATA_BUF_SIZE;

        if (received_size > 0)
        {
            ret = recvfrom(sn, buf, received_size, (uint8_t*)&destip, (uint16_t*)&destport, &addr_len);
            if (ret <= 0) return ret;

            received_size = (uint16_t)ret;
            sentsize = 0;
            while (sentsize != received_size)
            {
                ret = sendto(sn, buf + sentsize, received_size - sentsize, destip, destport, addr_len);
                if (ret < 0) return ret;
                sentsize += ret;
            }
        }
        break;

    case SOCK_CLOSED:
        switch (loopback_mode)
        {
        case AS_IPV4: socket(sn, Sn_MR_UDP4, port, SOCK_IO_NONBLOCK); break;
        case AS_IPV6: socket(sn, Sn_MR_UDP6, port, SOCK_IO_NONBLOCK); break;
        case AS_IPDUAL: socket(sn, Sn_MR_UDPD, port, SOCK_IO_NONBLOCK); break;
        }
        printf("%d:Opened, UDP loopback, port [%d] as %s\r\n", sn, port, mode_msg);
        break;

    default:
        break;
    }
    return 0;
}

状态机核心：SOCK_CLOSED 时按当前协议栈模式调用 socket(sn, Sn_MR_UDP4/6/D, port, SOCK_IO_NONBLOCK) 打开 UDP Socket 并绑定端口；SOCK_UDP 时调用 recvfrom() 接收数据并自动获取对端 IP 和端口，然后 sendto() 将数据回环发送给对端。UDP 无需建立连接，状态机比 TCP 简单得多。

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。UDP Socket 打开后会打印监听提示：

MH2457 W6300 QSPI example start
W6300 UDP example
PHY link
The current Mbtis speed : 100Mbps
The current Duplex Mode : Full-Duplex
DHCP running
DHCP success!
====================================================================================================
 W6300 network configuration : DHCP

 MAC         : 00:08:DC:12:34:56
 IP          : 192.168.1.8
 Subnet Mask : 255.255.255.0
 Gateway     : 192.168.1.1
 DNS         : 192.168.1.1
====================================================================================================

1:Opened, UDP loopback, port [5000] as IPv4 mode

然后打开 SocketTester，设置为 UDP 模式，输入 W6300 的 IP 地址（192.168.1.8）和端口号（5000），点击"Connect"。向 W6300 发送 UDP 数据，即可收到回环数据，验证 UDP 通信正常。

本文基于 W6300 硬件 TCP/IP 协议栈实现了 UDP 数据回环测试：

• UDP 协议：无连接、不可靠但高效，头部仅 8 字节，适合实时性要求高的场景
• 核心函数：loopback_udps() 基于 Socket 状态机，SOCK_CLOSED → SOCK_UDP 两状态切换
• 收发 API：recvfrom() 接收数据并获取对端地址，sendto() 向指定地址发送数据
• 双协议栈：W6300 支持 IPv4 / IPv6 / 双栈模式，通过 socket() 的 Sn_MR_UDP4/UDP6/UDPD 选择
• 无需连接：UDP 无需三次握手，Socket 打开后即可收发，状态机比 TCP 简单
• 支持广播：将目标 IP 设为 255.255.255.255 即可发送 UDP 广播报文