i.MXRT1020 Iperf网络速度测试

NXP管管

i.MXRT1020 Iperf网络速度测试

实现上述 100Mbps网络测试，需要确认SDK 修改地方如下：

    默认的代码 TCP_WND是 2*TCP_MSS，测试速度并不高。如下所示。

    需要和开发板上确认的 PHY芯片的硬件连接是 SPEED引脚需要接下拉电阻到GND。引脚状态时低则为100M模式，引脚状态为高为10M模式。

    也可以设置SPEED选择寄存器，设置寄存器位SPEED Select为1则是100M模式，设置为9 则是10Mbps模式。

    ENET 寄存器位RMII_10T对应的是 100Mbps的操作模式。

jperf脚本软件链接下载地址：

  JPerf 应用程序使用jperf-2.0.0/jperf.bat 脚本文件下载地址: https://sourceforge.net/projects ... 2.0.0.zip/download.


    当在 Windows环境下打开 jperf-2.0.0/bin 文件夹的时候，需要用如下链接的文件替换 https://iperf.fr/download/windows/iperf-2.0.5b-win32.zip.


    当在 Linux环境下使用的时候，iperf binary 版本 2.0.5 需要 单独安装在系统目录中。


    在客户端模式下运行 lwIP IPERF，选择 "Server" 按钮，点击运行 [Run iperf!] （上述测试图片的测试结果是在开发板运行Server模式，PC端运行在客户端模式下）。


    在服务端模式下运行 lwIP IPERF，选择 "Client“ 按钮，在JPerf中输入 192.168.0.102 作为 板子的 IPv4 地址作为 "Server address" 参数。


    开发板参考硬件PHY KSZ8081RNB 连接原理图。


图片


    另外在LWIP使用过程中有断线或者断网检测操作，可以参考如下代码。

1. bool linkstatus=false;
   
2. 
   
3. tempvalue =0;
   
4. 
   
5. GetLinkStatus(ENET, BOARD_ENET0_PHY_ADDRESS, &linkstatus);       
   
6. 
   
7. while ((tempvalue < 100) && (!linkstatus))
   
8. 
   
9. {
   
10. 
    
11. GetLinkStatus(ENET, BOARD_ENET0_PHY_ADDRESS, &linkstatus);       
    
12. 
    
13. if (linkstatus)
    
14. 
    
15. {
    
16. 
    
17. phy_speed_t speed;
    
18. 
    
19. phy_duplex_t duplex;
    
20. 
    
21. GetLinkSpeedDuplex(ENET, BOARD_ENET0_PHY_ADDRESS, &speed, &duplex);
    
22. 
    
23. PRINTF("\n\r link =%d \n\r",linkstatus);
    
24. 
    
25. }
    
26. 
    
27. tempvalue++;
    
28. 
    
29. PRINTF("\n\r tempvalue =%d \n\r",tempvalue);
    
30. 
    
31. }
    
32. 
    
33. if (tempvalue == 100)
    
34. 
    
35. {
    
36. 
    
37. __NVIC_SystemReset();
    
38. 
    
39. }

复制代码

TCP发送数据的时候并不是直接送出数据的，而是考虑了后续的数据一起发送，所以采用的是缓存队列机制。 在每次tcp_write函数之前，需要判断一下 pcb->snd_buf （以字节为单位的发送缓冲区）还有多少栈数据空间可用，如果数据长度超过当前发送缓冲区大小或传出段的队列长度pcb->snd_queuelen（当前发送队列记录里面的包的数目）大于lwipopts.h中定义的上限，则tcp_write()函数将失败并返回ERR_MEM。可以使用tcp_sndbuf(pcb) 函数检索输出队列中可用的字节数。使用此函数的正确方法是使用最多tcp_sndbuf(pcb) 字节的数据调用函数。如果函数返回ERR_MEM，应用程序应该等到其他主机成功接收到当前排队的数据后重试。


    可开启心跳包机制LWIP_TCP_KEEPALIVE，通过定期发送心跳包，是否收到ACK检测tcp异常的发生（如突然拔网线等）。发送数据前需检查缓冲区剩余长度，tcp_write()只是把数据包加入发送队列，实际发送动作由tcp_output()执行。

1. if((tcp_sndbuf(pcb) > TCP_MSS) && (tcp_write(pcb, data, len, TCP_WRITE_FLAG_MORE) == ERR_OK)) {
   
2. /* send current data /
   
3. tcp_output(pcb);
   
4. } else {
   
5. / send data in tcp queue */
   
6. tcp_output(pcb);
   
7. }

复制代码

连续tcp_write超过12次后失败的问题，可以在tcp_out.c文件中找到了如下代码：

1. if ((queuelen > TCP_SND_QUEUELEN) || (queuelen > TCP_SNDQUEUELEN_OVERFLOW)) {
   
2. 
   
3. LWIP_DEBUGF(TCP_OUTPUT_DEBUG | 2, ("tcp_enqueue: queue too long %"U16_F" (%"U16_F")\n", queuelen, TCP_SND_QUEUELEN));
   
4. 
   
5. goto memerr;
   
6. 
   
7. }

复制代码

这里，TCP_SND_QUEUELEN值为12，TCP_SND_QUEUELEN定义代码。


#define TCP_SND_BUF             (2*TCP_MSS)  


// 发送缓冲区，为两个MSS的大小


// 此参数限制了tcp_write的次数，系数默认为6， 改为30


#define TCP_SND_QUEUELEN        (30 * TCP_SND_BUF)/TCP_MSS


    于是将那个默认的系数由6改为30，就可以解决tcp_write的连续多次调用后失败的问题。应该检查没有超过TCP_SND_QUEUELEN，但由于需要分拆数据包，这样实际上可能会超过最大值。


    tcp_write这个函数最后一个参数的说明，该函数声明如下。


err_t tcp_write(struct tcp_pcb *pcb, void *dataptr, u16_t len, u8_t copy);


    其中第四个参数是一个copy参数，当为0时为不拷贝数据，也就是在dataptr所指的缓冲区里面发送数据，因为调用tcp_write成功后数据并不会立即发送，所以要确保dataptr所指的缓冲区内容保持不变，如果调用tcp_write成功后，再改变dataptr缓冲区可能就会和预期发送的数据不一致。将最后的参数改为1，为1时即拷贝缓冲区内容，当执行tcp_write时，会将dataptr所指向的缓冲区内容先拷贝到发送的缓冲区中，这样的话执行tcp_write之后再改变dataptr所指的内容是不影响数据的正确发送的。

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