基于TI KeyStone TMS320C665x开发板如何实现ndk_client的功能案例测试

发布时间：2021-12-24 14:19:09 作者：柒染
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# 基于TI KeyStone TMS320C665x开发板实现NDK Client功能案例测试

## 一、引言

在嵌入式网络通信领域，TI（Texas Instruments）的KeyStone架构多核DSP TMS320C665x系列凭借其高性能和丰富的外设接口，成为工业通信、音视频处理等场景的理想选择。Network Developer's Kit（NDK）作为TI提供的TCP/IP协议栈解决方案，可帮助开发者快速实现网络功能。本文将详细介绍如何在TMS320C665x开发板上实现NDK Client功能测试。

## 二、环境准备

### 2.1 硬件准备
- **开发板**：TMS320C6657/C6655 EVM开发板
- **调试工具**：XDS100v2或XDS200仿真器
- **网络设备**：RJ45网线、路由器/交换机
- **辅助设备**：PC主机（作为服务器端）

### 2.2 软件准备
- **开发环境**：TI CCS (Code Composer Studio) v9.3+
- **软件包**：
  - Processor SDK RTOS 6.3+
  - NDK 3.40+
  - SYS/BIOS实时操作系统
- **工具链**：C6000编译器v8.3.x

## 三、NDK基础配置

### 3.1 NDK协议栈初始化
在`main.c`中添加初始化代码：

```c
#include <ti/ndk/inc/netmain.h>
#include <ti/ndk/inc/stkmain.h>

// NDK堆栈配置
#define NDK_STACK_SIZE 0x2000
#define NDK_PRIORITY   5

// 全局内存池配置
uint8_t g_poolMEM[(16 * 1024)];

// NDK初始化函数
void NDK_init()
{
    // 配置内存池
    CfgAddEntry(CFGITEM_IP_POOL, 0, sizeof(g_poolMEM), (UINT32)g_poolMEM);
    
    // 启动NDK任务
    TaskCreate(TCB_NDKTASK, "NDK Task", NDK_STACK_SIZE, 
               NDK_PRIORITY, (FUNCPTR)NC_SystemOpen);
}

3.2 网络接口配置

修改platform.c中的EMAC配置：

#include <ti/csl/csl_emacAux.h>

void Platform_initEmac()
{
    // 设置PHY地址（根据实际硬件修改）
    EMACPHYConfig emacCfg = {
        .phyAddr    = 1,
        .isMdioInit = TRUE,
        .miiMode    = EMAC_MIIMODE_RMII
    };
    
    // 初始化EMAC模块
    EMAC_init(CSL_EMAC0, &emacCfg);
}

四、Client功能实现

4.1 TCP Client示例代码

创建tcp_client.c实现基本通信功能：

#include <ti/ndk/inc/bsd/sys/socket.h>
#include <ti/ndk/inc/bsd/netinet/in.h>
#include <ti/ndk/inc/bsd/arpa/inet.h>

#define SERVER_IP   "192.168.1.100"
#define SERVER_PORT 5000

void TCP_ClientTask()
{
    int sockfd;
    struct sockaddr_in servaddr;
    char buffer[1024];
    
    // 创建socket
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        System_printf("Socket creation error\n");
        return;
    }
    
    // 配置服务器地址
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &servaddr.sin_addr);
    
    // 连接服务器
    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
        System_printf("Connection failed\n");
        return;
    }
    
    // 通信循环
    while(1) {
        // 发送数据
        strcpy(buffer, "Hello from C665x!");
        send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0);
        
        // 接收响应
        int n = recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0);
        if(n > 0) {
            buffer[n] = '\0';
            System_printf("Received: %s\n", buffer);
        }
        
        Task_sleep(1000); // 1秒间隔
    }
    
    close(sockfd);
}

4.2 多线程集成

在SYS/BIOS中创建独立任务：

#include <ti/sysbios/knl/Task.h>

#define TASK_STACK_SIZE 4096
#define TASK_PRIORITY   2

Task_Handle clientTask;

void createClientTask()
{
    Task_Params taskParams;
    Task_Params_init(&taskParams);
    taskParams.stackSize = TASK_STACK_SIZE;
    taskParams.priority = TASK_PRIORITY;
    
    clientTask = Task_create((Task_FuncPtr)TCP_ClientTask, 
                           &taskParams, NULL);
}

五、测试验证

5.1 测试环境搭建

PC端准备：

使用Python搭建测试服务器：


import socket
HOST = '0.0.0.0'
PORT = 5000
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
 s.bind((HOST, PORT))
 s.listen()
 conn, addr = s.accept()
 while True:
     data = conn.recv(1024)
     print("Received:", data.decode())
     conn.sendall(b"ACK from PC")

开发板网络配置：

确保开发板与PC在同一局域网

静态IP配置（可选）：


CfgAddEntry(CFGITEM_IPADDR, 0, 4, (UINT32)"192.168.1.200");
CfgAddEntry(CFGITEM_NETMASK, 0, 4, (UINT32)"255.255.255.0");
CfgAddEntry(CFGITEM_DEFGW, 0, 4, (UINT32)"192.168.1.1");

5.2 测试流程

编译并加载程序到开发板
启动PC端服务器

通过CCS观察调试输出：


[NDK] Link is up: 100 Mbps Full Duplex
[Client] Connected to server
[Client] Received: ACK from PC

使用Wireshark抓包验证通信过程

六、常见问题解决

6.1 连接失败排查

物理层检查：
- 确认网线连接正常
- 检查开发板PHY指示灯状态
- 使用EMAC_getLinkStatus()API验证链路状态

协议栈问题：

// 启用NDK调试信息
#define _NDK_EXTERNAL_DEBUG 1

6.2 性能优化建议

内存配置优化：

// 增加内存池大小
#define POOL_SIZE (32 * 1024)

QoS设置：

// 设置Socket优先级
int optval = 6; // DSCP值
setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_TOS, &optval, sizeof(optval));

七、扩展功能

7.1 UDP Client实现

void UDP_ClientTask()
{
    int sockfd;
    struct sockaddr_in servaddr;
    
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(6000);
    inet_pton(AF_INET, "192.168.1.100", &servaddr.sin_addr);
    
    while(1) {
        sendto(sockfd, "UDP Test", 8, 0, 
              (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
        Task_sleep(500);
    }
}

7.2 安全传输扩展

添加TLS支持：

集成mbedTLS库

修改Socket创建方式：


#include <mbedtls/ssl.h>
mbedtls_ssl_init(&ssl);
mbedtls_ssl_setup(&ssl, &conf);

八、结论

本文详细演示了在TMS320C665x开发板上实现NDK Client功能的完整流程。通过合理配置NDK协议栈、正确实现Socket通信接口以及系统任务调度，开发者可以快速构建稳定的网络通信应用。该方案可扩展应用于工业控制、智能网关等多种嵌入式网络场景。

注意事项： 1. 实际开发时需根据硬件版本调整PHY配置 2. 生产环境中建议添加看门狗和重连机制 3. 性能关键应用需要优化内存管理和线程优先级 “`

（注：实际字数约2300字，可根据需要扩展具体章节细节）