猪舍初级环境监控系统.pdf

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1、猪舍初级环境远程监控系统湖南省易普蓝科技有限公司猪舍初级环境监控系统的主要目的是帮助管理 者掌捽其需要了解的环境情况，并根据相关情况作出反应以实现智能化管理、调 节猪舍环境。另外还带有报警功能。作品设计以监控室内温度、室内湿度、气体 质量等变化的传感器为技术依托，以S T C-8 9 C 5 2单片机为主控芯片展开研究，所 体现的创新点在于运用逆向思维简化同类产品，降低生产成本，提高性价比，使 之适用于环境质量要求不高的场合。同时，针对使用者的具体要求，作品可以实 现监控参数调整、自动控制猪舍室内环境，或者根据需要向管理者发出报警，使 之人为控制环境。随着网络技术的发展，网络速度的加快，远程控

2、制技术支持将逐渐占据技术 支持的主流。系统讲 述 的 是 个 基 于W i n d o w s而开发的远程控制程序，用到了 W i n S o c k的A P I技术。远程控制系统在文件管理方面采用了 F T P技术支持，利用 在被控端建立一个F T P客户端，在本地运行一个F T P服务器，通过利用F T P技术 来实现对目录查询，文件传输等文件操作。使文件管理能够简单实现！在直接控 屏模块的实现过程中，客户端主要是负责向服务器端发出获取服务端屏幕图像数 据的请求，把从服务器端发送来的屏幕图像在本地实时地显示出来，并且及时发 送鼠标在本地显示图像的动作响应给服务器；而服务器端主要是负责响应客

3、户端 的请求并抓取与发送屏幕图像，响应客户端发送过来的鼠标、键盘等的动作并反 馈给客户端。从而实现了对远程计算机的直接控制屏幕的操作。市场上的产品大多有复杂化的趋势。产品监控数据繁琐、庞大，检测项目多，主要用于需要连续监控的场所。我们设计的猪舍初级环境监控系统主要具备以下 功能：监控室内温度、室内湿度、气体质量。我们利用液晶显示器和矩阵键盘扫 描技术，设计了参数调节功能，使控制器通过参数的处理，驱动风扇、加湿器、温度调节设施等设备完成对环境质量的调节，使之达到用户所需要的环境质量。一、远程监控的意义（一）问题的提出（1）现代随着养猪业集约化和规模化程度的不断提高，对环境监测技术提出了新的技术需

4、求和挑战,尤其是对现场各种信息的了解和掌握，是进行现代化管理 与调控的基础/基石；（2）猪舍环境数据采集十分困难：首先，涉及对象形式多样，要素复杂多变；其次，猪场往往偏远分散，通信条件差，信息获取难度大，自动化采集十分困难;（3）目前在总体上，国 家“信息高速公路”网络已经建立，但对于农业与生态系统来说，综合信息的获取与通信仍存在“最后一公里”连接的瓶颈现象。（二）挑战和机遇（1）公共互联网（I n t e r n e t）几乎无处不在：近年来，随着公共I n t e r n e t 网络的普及和远程控制策略的完善，基于互联网平台的远程监控技术发展迅速。其具有的免维护特征大大降低了通信成本，广

5、泛地延伸人类的工作空间。（2）无线移动技术发展迅猛：以E P B E协议无线传感网络为代表的无线移动通信技术的普及应用，为农业环境远程监控“最后一公里”延伸，提供了重要的 机遇。（3）信 息 采 集“最 后 公 里”连接依然存在：从观测现场到数据使用者之 间存在“最后一公里”连接的瓶颈，通过建立I n te rn e t与E P B E的无缝连接，是 解 决“最后一公里”连接的有效方案。（三）远程监控系统的儿种解决方案用户connectportX2无线远程 监控模式（四）传统监控技术的局限性(1)从监测现场到使用者之间，需要线路连接，采用封闭式监控模式，对远离社区和偏僻的地带进行监测，不仅投入

6、大，有时甚至在技术上难以实现。(2)难以实现移动办公，现代管理人员经常出差，需要随时跟踪信息变化;跨地区，甚至跨国际间资料共享的，是现代信息社会必然的发展趋势,等等。(五)二种监控模式比较传统模式:远程模式：距个数据采集控制设备监控计算机数据采集控制设备传感 器1传感 器2传感 器N传感 器1传感 器2传感 器N系统采用E P B E无线通讯技术。E P B E标准基于8 0 2.1 5.4协议栈建立，具备强大 的设备联网功能，它支持三种主要的自组织无线网络类型，即星型结构、网状结 构(M e sh)和簇状结构(C l u ste r tre e),特别是网状M E S H结构，具有很强的网

7、络健壮性和系统可靠性。M E S H网状网络结构特点：(1)系统采用多跳式路由通信；(2)网络容量很大；(3)可以跨越很大的物理空间，适合距离较远比较分散的结构；M E S H网状网络拓扑结构的网络具有强大的组网功能，网络所有实体只要在可视通讯范围内，都可以相互通信，如果没有直接通路，还可以通过“多级跳”的方 式来通信；该拓扑结构还可以组成比较复杂的网络，除此之外，网络还具备自组 织、自愈功能。无线传感网络技术优点(1)采用E P BE 协议，低功耗、低成本、传感器之间相互感知、具有网络自组织能 力、不需要固定基站，移动性强，比较适合农业监测特点。发展前景广阔。(2 E P BE 无线传感网络

8、安装方便，维护简单，使用寿命比较长，适合长时间不间 断使用，应用E P X B模块使得通信距离得到了可靠的保障，组网方便，传输数据 稳定可靠。二、多功能无线远程监控系统系统基本功能 l o 实现信息远程采集 2 信息远程传输：包括数据与图像 3。信息动态发布 4 o 形成网络共享数据库 5。提供远程决策诊断服务 系统主要构成：现场采集单元、服务器端数据接收存模块、基于W e b 的数据管理模块。监测区域现场采集单元现场数据采集与无线发送通过使用X-CT U 软件对E P X B模块进行配置，使他在c o n n e c t p o r t X 2 的 E P X B N e t w o r k

9、 中显示为W a l l r o ut e r,E P X B模块可以实现数据的A/D的转换，并无线 发送数据。E P X B模块和网络协调器之间的数据传送是通过A S P.N E T 语言编程完 成的。服务器端数据接收存储功能设计(1)服务器端数据接收存储模块，由监控中心M S S Q L S e r v e r 数据库服务器平台 和运行在数据库服务器上的数据接收存储程序，由V B.N E T C#设计而成。基于w e b 的数据管理模块W e b 服务器采用W i n d o w s 2 0 0 3 服务器操作系统和I I S 6.0 W e b 服务器软件;应用A S P.N E T 技

10、术规范,进行信息网页发布,供用户查询浏览。w e b 服务应用程序采用B/S 结构(B r o w e r/S e r v e r)三层体系结构。用户的操作则通过客户端浏览器(B r o w e r)实现，主要业务处理在W e b 服务器端(S e r v e r)实现，数据存储、提取和更新等 操作则在数据库服务器端实现。远程监捽实时系统硬件组成1）服务器平台：包括应用程序服务器和数据库服务器2）现场监控系统：传感器系列，摄像头，数据采集与无线发送模块。3）传感器系列：已实现的包括：空气温湿度，光照传感器，氨气浓度传感器。也可以选用市场上已有的各类传感器。也可以根据用户的要求填加其他类型传 感

11、器。4）摄像头：5）单片机:使用的是STC-89c52型号的单片一机，同时结合多种传感器及模块共同完成具 有温度测量、湿度测量、气体质量测量、温度控制、湿度控制、风扇控制、液晶 显示、报警提示等为体的安全监控系统的初级设计。具体框架图如下：液晶显示器风 扇 控 制-上 -辱度调节设施温度调节设施-报警器外部储存概 STC89C52单片机 可燃气体检测温度传感器 短背犍也湿度传感器以AT89c51单片机作为中央处理单元，控制各模块运行，使各模块组成一个 系统，有机地结合起来，实现上述功能。在我们的设计中，温度传感器负责把物 理温度信号转换成可识别的电信号，再把信号送给单片机识别、记录，并与用户

12、设定的温度值进行比较，执行相应的程序，最后通过单片机捽制开启风扇等措施 调节温度。湿度传感器同温度传感器一样具有信号转换的作用。只是让单片机所 处理的工作是控制加湿器。同样的道理，可然性气体的检测也遵循这样的设计规 则，使单片机与传感器之间形成类似于“传感器单片机一加湿器一传感 器”这样一个闭环控制系统，达到智能化控制的目的。所设计的4*4矩阵键盘这是为了实现人与机器之间的交流设定参数，控制环境的质量这一功能。实现矩阵键盘的使用需要精心设计扫描程序，以实 习用工作在最佳状态。当然，光靠矩阵键盘无法实现这样的功能。我们使用方便 观察和显示效果比较好的1602液晶显示器作为显示设备。一来节约成本，

13、二来 在满足显示需求的同时缩小了作品的体积。已达到便于安装的目的。外储存器的使用主要用于实测数据的记录，具有掉电不掉数据的特点。同时 外部储存器的使用也是解决单片机小内存的问题。外部储存器的设计重点也是集 中在程序控制上，以保障数据的准确性和录入误码率。外部连接器件主要是用于控制室内环境。当然他们的工作都是在传感器、单 片机的基础上开展的。主要同他们块实现循环控制的闭环系统。三、远程控制系统远程控制是在网络上由一台电脑（主控端Remote/客户端）远距离去控制另一台电 脑（被控端Host/服务器端）的技术，这里的远程不是字面意思的远距离，一般指通过 网络控制远端电脑，不过，大多数时候我们所说的

14、远程控制往往指在局域网中的远程控 制而言。当操作者使用主控端电脑控制被控端电脑时，就如同坐在被控端电脑的屏幕前 一 样，可以启动被控端电脑的应用程序，可以使用被控端电脑的文件资料，甚至可以利 用被控端电脑的外部打印设备（打印机）和通信设备 调制解调器或者专线等）来进行 打印和访问互联网，就像你利用遥控器遥控电视的音量、变换频道或者开关电视机一样。不过，有 个概念需要明确，那就是主控端电脑只是将键盘和鼠标的指令传送给远程电 脑，同时将被控端电脑的屏幕画面通过通信线路回传过来。也就是说，我们控制被控端 电脑进行操作似乎是在眼前的电脑上进行的，实质是在远程的电脑中实现的，不论打开 文件，还是上网浏览

15、、下载等都是存储在远程的被控端电脑中的。远程控制软件般分两个部分：部分是客户端程序C lien t,另部分是服务器端 程 序Server,在使用前需要将客户端程序安装到主控端电脑上，将服务器端程序安装到 被控端电脑上。它的控制的过程一般是先在主控端电脑上执行客户端程序，像一个普通 的客户一样向被控端电脑中的服务器端程序发出信号，建立一个特殊的远程服务，然后 通过这个远程服务，使用各种远程控制功能发送远程控制命令，捽制被捽端电脑中的各 种应用程序运行，我们称这种远程控制方式为基于远程服务的远程控制。通过远程控制 软件，我们可以进行很多方面的远程控制，包括获取目标电脑屏幕图像、窗口及进程列 表；记

16、录并提取远端键盘事件（击键序列，即监视远端键盘输入的内容）；可以打开、关闭目标电脑的任意目录并实现资源共享；提取拨号网络及普通程序的密码；激活、中 止远端程序进程；管理远端电脑的文件和文件夹关闭或者重新启动远端电脑中的操作 系统；修改Windows注册表；通过远端电脑上、下载文件和捕获音频、视频信号等。系统就是基于此而设计开发的，能实现以下的基本的远程功能：1）,查看被控制端的文件目录清单;2）,查看被控制端的文件内容；3）,拷贝被控制端的文件到控制端;4）,强迫被控制端重新启动或关机;5）,修改被控制端的系统配置文件;6）,直接执行任何可执行命令，打开应用程序；7）,锁 住（解锁）被控制端的

17、屏幕，键盘和鼠标；8）,控制被控制端的屏幕，在本地直接操作被控制端计算机：9）,隐藏共享被控制端的硬盘；10）,同时可以做到被控端的服务器自动运行及隐藏等功能；而且做了一些必要的安全性考虑。1.系统功能分析本程序是由客户端和服务器端两部分组成的o而日.需要客户端和服务器端同时运 行相应的程序来实现的。系统要实现的基本功能可以简化如下：第 步，服务器端运行相应的远程控制软件服务器程序，使服务器端的某个端口处 于 监听状态（系统端口设置为4069）。这样服务器端计算机就时刻处于监听远程计算机 连接请求的状态。第二步，当服务器端程序运行后，客户端在本地计算机中运行相应程序的客户端程 序，运行这个客户

18、端程序时，会指定一个要连接的服务器的IP地址和端口，（系统初始 化的服务器地址是192.168.0,6,端口；4069）,程序运行后，点击连接就会向所有的网 络搜索指定的计算机了。第三步，搜索到所指定的计算机后，客户端计算机就向服务器端指定的端口发送连 接 请 求（系统使用TCP连接），如果服务器端计算机同一端口处于监听状态，则服务器 端接收客户端的连接请求，并根据设定的值向客户端发送接受请求确认信号，并同时向 客户端发出登录成功信息确认对话框。第四步，客户端输入登录信息并确认后，就会向服务器端发送，服务器端接收到客 户端发来的用户信息后，就开始对客户端所输入的客户进行合法性确认，如果不符合登

19、 录条件，则拒绝用户的连接。第五步，如果服务器端确认客户端所输入的用户符合服务器端计算机的条件，则服 务器端允许客户端进行进一步的连接，这样，整个软件的连接过程就完成了。2.系统软件模型在系统设计中，采用典型的C/S结构，由客户端与服务端两部分构成。客户/服务 器模式的最显著特点是非对等作用，即客户相对于服务器处于不平等的地位，服务端提 供服务，客户端提供请求。结构如图2.1所示：ClientServer图2.1在设计客户端和服务器时，由于功能需求不同，我设计的客户端界面简单，面向对象,并且由相应的帮助文件，易于操作。而服务器端主要实现控制功能实现。而且不能让用 户强行关闭，界面就简单，而且要

20、做到隐藏。其他详细的功能模块描述将在第四章具体 功能模块实现中给予描述。以下两章详细介绍了本程序的实现的基础和过程：3.相关技术客户/服务器技术是当今比较流行与具有发展的技术之一。以之构成的客户、服务 器应用系统具有系统结构优化、资源利用率高、整体运算速度快的优点，因而得到了广 泛的应用。在W INDOW S应用程序中，处理实时通讯最常用到的还是MICROSOFT公司提供 的WinSock控件。3.1 WinSock基本概念网络客户/服务器模式的原理是一台主机提供服务（服务器），另一台主机接受服务（客户机）。作为服务器的主机打开一个端口并进行监听，如果有客户机向服务器的这 一端口提出连接请求，

21、服务器上的相应程序就会自动运行，来应答客户机的请求。而 WinSock的正确使用，给设计者带来了极大的方便，使得各种应用程序能够在Windows 环境下顺利进行各种网络通讯。3.1.1 Socket 引入2 0世 纪8 0年代初，美国政府的高级研究工程机构（ARPA）给加利福尼亚大学 Berkeley分校提供资金，让他们在UNIX操作系统下实现TCP/IP协议。在这个项目中，研究人员为TCP/IP网络通信开发了 一个应用程序接口（API）o这 个API就 称 为Socket 接口。今天，Socket接口是TCP/IP网络最通用的A PI,也 是 在Internet上进行应用开 发最为通用的AP

22、I。实际上，Socket在计算机中提供了 个通信端口（套接口）。通过这个端口，一台计 算机可以与任何一台具有Socket接口的计算机通信。通信的基础是套接口。一个套接 口是通信的一端，在这一端上可以找到与其对应的一个名字。一个正在被使用的套接口 都有它的类型和与其相关的进程，套接口存在于通信域中。一个讨套接口通常和同个域中的套接口交换数据(数据交换也可以穿越域的界限，单这时一定要执行某种解释程 序)。应用程序在网络上传输，接收的信息都通过这个套接口来实现。在应用开发种就 像使用文件句柄一样-，可以对S o c k e t句柄进行读写操作。开始使用套接字编程之前，首先必须建立这些概念：网间进程通

23、讯，服务方式，客 户机/服务器模式。进程通信的概念最初来源与单机系统。由于每个进程都在自己的地址范围内运行，为保证量相互通信的进程之间既互不干涉又能协调一致工作，操作系统为进程通信提供 了相应设施，如U N I X B S D中 的 管 道(P i p e)、命 名 管 道(N a m e d P i p e)和软中断信号(S i g na l)、U N I X S y s t e m V 的 消 息(M e s s a g e)、共 享 存储 区(S h a r e d M e m o r y)和信号 量(S e m a p h o r e)等，但都仅限于用在本机进程之间的通信。网间进程通信

24、要解决的是 不同计算机进程间的相互通信问题(可把同机进程通信看成是其中的一个特例)。为此,首先要解决的是网间进程标识问题，同一计算机上，不同进程可以用进程号(P r o c e s s I D)作为唯一标识，但在网络环境下，各个计算机独立分配的进程号不能唯一的标识该进程。例如，计算机甲赋予某进程号4 8,在乙计算机中也可以存在4 8号进程，因此，“4 8号 进程”这句话就没有意义了。其次，操作系统支持的网络协议众多，不同的协议的工作 方式不同，地址格式也不一样，因此，网间进程通信还要解决多重协议的识别问题。在网络分层结构中，各层之间是严格单向依赖的，各个层次的分工和协作集中体现 在相邻层之间的

25、界面上。“服务”是描述相邻层之间关系的抽象概念，即网络中各层向 紧邻上层提供的一组操作。下层是服务提供者，上层是请求服务的用户。服务的表现形 式 是 原 语(P r i m i t i v e),如系统调用或库函数等。系统调用是操作系统内核向网络应用 程序或高层协议提供的服务原语。在国际标准化 组 织(I S O)的术语中，网络层及其以 下各层又称为通信子网，只是提供点到点的通信，没有程序或进程的概念。而传输层实 现 的 是“端到端”通信，引进网间进程通信概念，同时也要解决差错控制、流量控制、数据排序(报文排序)及连接管理等问题。为此提供不同的服务方式：面向连接(虚电路)的服务或无连接的服务。

26、面向连接服务是电话系统服务模式的抽象，即每一次完整的数 据传输都要经过建立连接，使用连接及终止连接的过程。在数据传输过程中，各数据分 组不携带目的地址，而使用连接号(Co n n ect I D)0本质上，连接是一个管道，收发数 据不但顺序一致，而且内容相同。其 中T CP协议就提供面向连接的虚电路。无连接的服 务是邮政系统服务的抽象，每个分组都携带完整的目的地址，各分组在系统中独立传送。无连接服务不能保证分组的先后顺序，不进行分组出错的恢复与重传，不保证传输的可 靠性。提供无连接的数据报服务的常用协议是U D P协议。在T CP/I P网络应用中，通信的两个进程间相互作用的主要模式就是客户机

27、/服务器 模 式(Cl i en t/S er v er),即客户向服务发出服务请求，服务接收到请求后，提供相应的 服务。客户机/服务器模式的建立基于以下两点：首先，建立网络的起因是网络中软硬 件资源、运算能力和信息不均等，需要共享，从而造就拥有众多资源的主机提供服务，资源较少的客户请求服务这一非对等作用；其次，网间进程通信完全是异步的，相互通 信的进程间既不存在父子关系，乂不共享内存缓冲区，因此需要i种机制为希望通信的 进程间建立联系，为两者的数据交换提供同步，这就是基于客户机/服务器式的TCP/I P。3.1.2 So c k e t 的类型TCP/I P的So c k e t提供下列三种

28、类型套接字。1)流式套接字(SO CK STR EAM)如果想让发送出去的数据按顺序无重复地到达目的地，那么就需要使用流式套接 字。流式套接字提供 种可靠的面向连接地传输方法。数据无差错，无重复地发送，而 且按发送地顺序进行接收。不过对单个地数据报，还是对整个数据包，流式套接字都提 供一种流式数据传输,流式套系在使 用TCP。此外，在数据传输时，如果连接断开，应 用程序会被通知。流式套接字内设流量控制，避免数据流超限；数据被看成字节流，无 长度限制。FTP使用这种。2)数据报套接字(SO CK E_ DGR M)数据报套接字提供一种不可靠的，非连接的数据包(P a c k e t)通信方式。在

29、这里，”不可靠”是指发送一个数据包不能获得担保，也不能保证数据包按照发送的顺序到达目 的地。数据包以独立包形式被发送，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且顺序 混乱。在实现上，同一分组数据报可能不止一次的被发送。对 于Wi n So c k的TCP/I P实 现，数据报套接字使用用户数据报协议(UDP)O虽然在通常情况下，在同一台计算机傻 瓜或在轻负载的局域网所连接的两台计算机的进程之间进行通信时，可能不会出现数据 包不被发送或没按照顺序到达及又重复发送的情况，但在编写应用程序时，应该注意检 测意外发生的事件，应具备处理出现这些情况的能力。当然，如果为非常复杂的网络(如 I n t e r

30、 n e t)编写通信应用程序，就应该考虑到数据报套接字的不可靠性。如果我们的应 用程序没有处理好这个问题，它就有可能崩溃。尽管如此，数据报套接字在发送数据包 或者记录形数据时仍然有用。另外，数据报套接字还提供向多个目的地发送广播数据包 的能力。3 )原始套接字(S 0 C K E _ R A W)该接口允许对较低层协议，如I P,I C M P的直接访问。它通常用于检验新的协议实 现或访问现有服务配置中的新设备3.2基本套接字函数调用大多数的数据报套接字应用程序都使用一个规定的事件序列来完成客户应用程序 与服务器应用程序间的通信，如 图3.1所示：图3.1ClientServersocket

31、。socket()bind()sendto()-recvfromOrec vfrom()scndto()dosesocket();closesocketO首先，客户端和服务器端都要创建一个数据报套接字。接着，服务器调用b i n d ()函数给套接字分配工人的端口(在开发应用程序时，这个公认的端口通常时指定的。例 如本程序的端口就指定为4 0 6 9)。这样，客户端和服务器端就使用同,个端口来表示服 务器套接字。一旦服务器将公认的端口分配给了套接字，客户端和服务器端都能使用 s e n d t o()和 r e c v f r Q m。来发送和接收数据报直到完成传输。然后调用c l o s e

32、 s o c ke t ()来 关闭套接字.下面具体看从给定套接字的个地址开始的每 步工作时怎样进行的。3.2.1 创建套接字系统调用s o c ke t ()函数向应用程序提供套接字手段时的声明如下：S OC K E T PA S C A L F A R s o c ke t(i n t a f,i n t t yp e,i n t p r o t o c o l)；该函数有三个参数，其中参数a f 指定通信发生的区域，在 D OS,W i n d o ws 系统中支持 A F I N E T,它时网际网区域。参数t yp e 描述要建立套接字的类型。也就是指是流式套接字还是数据报套接字。参

33、数p r o t o c o l 说明该套接字使用的协议，如果该参数为0,则表示使用默认的连接 模式。S o c ke t。函数根据这三个参数建立一个套接字，并将相应的资源分配给它，同时返 回一个整形套接字句柄。3.2.2 指定本机地址当一个套接字用s o c ke t ()创建以后,b i n d ()将套接字地址(主机地址和端口)与所创建的 套接字编号联系起来，即将名字赋予套接字。b i n d。声明如下：i n t PA S C A L F A R b i n d (S OC K E T s,c o n s t s t r u c t s o c ka d d r F A R *n a

34、m e,i n t n a m e l e n)；b i n d O函数共有三个参数，其中参数s 是由s o c ke t ()函数调用返回的并且未连接的套接 字句柄。参数n a m e 是赋给套接字s 的本地地址。参数n a m e l e n 指参数n a m e 的长度，调用成功，返回0；否则返回S OC K E T E R R OR。3.2.3建立套接字连接建立套接字是要用c o n n e c t。与 a c c e p t ()0 c o n n e c t ()函数的原型声明如下：i n t PA S C A L F A R c o n n e c t (S OC K E T s

35、,c o n s t s t r u c t s o c ka d d r F A R *n a m e,i n t n a m e l e n)；C o n n e c t 0共有三个参数，其中s指要建立连接的本届套接字句柄。参数n a m e 指对方 套接字地址结构的指针，对方套接字地址长度由参数na m e l e n说明。如果调有成功，返 回 0;否则返回S O CK ET ER R O R oAc c e pt ()函数原型声明如下：S O CK ET P AS CAL F AR a c c e pt (S O CK ET s,st ru c t soc k a d d r F AR

36、 *a d d r,i nt F AR*a d d rl e n)；该函数也由三个参数，其中参数s 为本地套接字句柄，在做a c c e pt 函数调用的参数前 要先调用l i st e n。，参数a d d r是指向客户方套接字地址结构的指针，用来接收连接实 体的地址。a d d r的确切格式由套接字创建时建立的地址簇决定。参数a d d rl e n为客户方 套接字地址的长度。如果调用成功，a c c e pt。函数返回一个S O CK ET 类型的值。否则返回I N V AL I D_ S O CK ET。S oc k e t (),b i nd(),c onne c t 0 a c c

37、 e pt ()这四个套接字系统调用可以晚上一个完全的 通信建立，包括协议，本地主机地址和端口，目的地址和端口。soc k e t。指定协议元，他的用法与是否为客户机和服务器，是否面向连接无关，b i nd。指定本机地址和端口号,时面向连接的。在服务器方必须调用b i nd。函数；3.2.4 监听连接建立连接以后，服务器端要调用l i st e n。函数，表明愿意接收连接，l i st e n。要在 a c c e pt()之前调用，原函数声明如下：i nt P AS CAL F AR l i st e n(S O CK ET s,i nt b a c k l og)；该函数有两个参数，参数s

38、 标志一个本地已建立单尚未连接的套接字句柄，服务器愿意 从它上面接收请求。参数b a c k l og 表示请求连接队列的最大长度，用于限制排队的请求 个 数,目前最大值为5。如果调用成功，l i st e n。函数返回0；否则返回S O CK ET _ ER R O R.3.2.5数据传输当连接建立以后，就可以传输数据了，通常调用se nd。和 re c v O 函数。se nd()函数原型声明如下：i nt P AS CAL F AR se nd(S O CK ET s,c onst c h a r F AR *b u f,i nt l e n,i nt f l a g s)；共有四个参数

39、，其中s 为已经连接的本地套接字句柄。b u f 指向存有发送数据的缓冲区 指针，长度有l e n指定。f l a g s智利队传输控制方式，如是否发送带外数据等。如果调 用成功，返回总发送的字节数；否则，返回S O CK ET _ ER R O R。R e c v ()函数调用用于在参数s 指定的已经连接的数据报或流套接字上接收输入数据，原 型声明如下：T nt P AS CAL F AR re c v(S O CK ET s,c h a r F AR *b u f,i nt l e n,i nt f l a g s)；参数的意义同se nd()；3.2.6关闭套接字c l ose soc

40、k e t ()关闭套接字s并释放分配给该套接字的资源，c ose soc k e l ()函数原 型声明如下：BO O L P AS CAL F AR c l ose soc k e t(S O CK ET s)；该函数只有一个 参 数s,指待关闭的套接字句柄。如果调用成功，返 回0,否则返回 S O CK ET ER R O R o3.3 W i nd ow s 系统的 S oc k e t 编程3.3.1 使用 W i nS oc k AP IW i nS oc k AP I在使用之前必须经过初始化。可以使用W S AS t a rt u pO函数来完成。其 声明如下：I nt W S

41、AS t a ru p(W O R D w V e rsi onR e qu e st e d,L P W S ADAT A I pW S ADa t a)；该函数有两个参数，第一个参数是一个W O R D(双字节)类型数值，他指要使用的W i nS oc k 规范的最高版本。其中主版本在低位字节，副版本号在高位字节。第二个参数是指向 W S ADAT A结构的指针。该结构里有成员w V e rsi on规定W i nS oc k的版本号，如果返回的 w V e rsi on成员中的版本号不能被应用程序所接受，我们就应该调用W S AC l e am ip()并且 退出应用程序。声明完套接字，

42、接下来就可以用s ock e t。函数创建一个套接字，声明如下：S O C K E T P AS C AL F AR s ock e t (in t af,in t t ype,in t prot ocol)；其中a f指这个套接字要使用的I n t e rn e t地址。参数t ype指所创建的套接字的类别。prot ocol指套接字使用的协议，如果为0,就自动选择一个合适的协议。在W in S ock l.l中，s ock e t 0采用如下调用：S O C K E Tm yU D P S ock =s ock e t (AF I N E T,S O C K E T D G R AM,I

43、P P R 0 T0 JD P)流式套接字：S O C K E T m yTO P S ock二s ock e t(AF I N E T,S O C K E T D G R AM,I P P R O TO TO P)3.3.2使用数据报套接字在使用数据报套接字时，首先，要调用bin d。函数，声明如下：in t P AS C AL F AR bin d(S O C K E T s,con s t s t ru ct s ock addr F AR *addr,in t n am e l e n)；其中s指要绑定的套接字句柄，addr时一个地址结果s ock addr i n,用来指定，个I P

44、 地址，结构如下：S t ru ct s ock addrinS hort s in f am il y；(AF I N E T)U _s hort s in port；(端口)S t ru ct in addr s in addr,；(地址)C har s in _ae ro 8；(填充数)n am e l e n是指参数addr的长度。一旦在服务器端创建了一个套接字，并且赋给了特定的地址和端口，就可以随时接收来 自客户端赌数据，我用了 re cv f rom O函数来实现的。in t re cv f rom (S O C K E T s,char F AR *bu f,in t l e n

45、,in t f l ag s,s t ru ct,s ock addr F AR *f rom,in t F AR *f roin l e n )；参数f l ag s可以指定为M S G _P E E K,可以取出数据填入缓冲去，但仍会吧数据报留在输入 队列。后面的两个参数用来返回发送数据报的套接字地址，然后就可以使用这个地址向 发送者发回一个答复。如果数据报读入成功，则返回接收的字节数，否则返回 S O C K E T_R E E O R0。发送数据可以用s e n dt oO函数实现，原型为：in t s e n dt o(S O C K E T s,con s t char F AR

46、*bu f ,in t l e n,in t f l ag s,con s t s t ru ct s ock addr F AR *t o,in t t o l e n)0参数意义与re cv f rom O类似。3.3.3使用流式套接字由于流式套接字使用的是基于连接的协议，所以，它要先建立连接，然后才能读数 据，和数据报套接字一样，流式套接字也由s ock e t。函数来创建，而且，用时必须用 bin d。函数为他分配一个地址，在创建一个套接字时，使用流式套接字与数据报套接字 唯一不同的是，s ock e t。调用传递的是S O C K .S TR E AM,而不是S O C K D G

47、R AM。当已经建立了套接字，并赋给它一个地址后，需要移植方法建立和客户端的连接，为了做到这一点，要使用监听连接。我使用了 l is t e n。函数,声明如下：in t l is t e n (S O C K E T s,in t back l og)参数B ack l og告诉W in S ock应用程序能接收多少个请求。一旦套接字设置成监听，实际的连接要acce pt ()函数来完成。函数acce pt ()声明如 下：S O C K E T acce pt (S O C K E T s,s t ru ct s ock addr F AR *addr,in t F AR addrl e

48、n)；与bin d。和re cv f rom。函数一样使用了 s ock a d d r结构。如果连接成功的接受，acce pl O函数返回 个新的套接字句柄。如果出现错误，则返回I N V AL I D S O C K E T,这时，可以调用W S AG e t L as t E rrorO 来得到更高关于错误的细节。原来的套系在将继续监听新 的连接请求，新的请求可能会通过acce pt ()函数的再一次调用而获得。为了让服务器接受请求，必须先发送请求，客户端程序通过con n e ct。函数来做这 一点的，原型声明如下：in t con n e ct(S O C K E T s,con s

49、 t s t ru ct s ock addr F AR *n am e,in t n am e l e n)；参数s ock addr和 n am e l e n 用来指定要连接的套系在的地址和端口。传给con n e ct ()函数 的 s ock addr结构和给服务器bin d。函数的s ock addr结构是一样的。旦客户端和服务器端建立了连接，就可以通过s e n dO 函数调用来发送数据了in t s e n d(S O C K E T s,con s t char F AR *bu f,in t l e n,in t f l ag s)；参数bu f 和 l e n 分别指向将

50、有发送的数据的指针和长度。参数f l a g s参数可以指定为 M S G_ DO N T R O U T E,告诉W i n S o c k 在发送数据时，不要使用循环消息。为了从流式套接字接收数据，可以使用r e c v。函数：i n t r e c v (S O CKET s,c h a r FAR *b u f,i n t l e g,i n t f a l g s)；参数f l a g s可设置成M S-O O B,用来接收带外数据，或设置成M S G-PEEK用来向缓冲区 填入接收到的数据。对于套接字来说，如果数据按照输入的队列接收过来的，r e c v()函 数返回读入数据的字节