A:师兄,Matlab可以做什么?
B:除了生孩子,什么都会。(这下你懂师兄的意思了吧)
A:【星星眼】哦,那我还是可以帮兰陵王生孩子!
B:【倒】
先来一点跟Matlab无关的内容,现在很多仪器做得非常先进,只需要两根线,一根电源线,一根网线(RJ45)。连接到交换机,就能通过TCP/IP或者UDP协议控制仪器、采集数据。这样的仪器通常内置了IP地址和物理地址,那么首先就有一个问题。当不同的预设IP的仪器要一起使用(在同一台电脑上进行采集),会发生需要跟不同网段的仪器连接的问题。这个时候就需要在电脑上设置路由。下面就是如何在Windows系统上设置路由的方法。
多个不同网段的仪器的连接
我们假设有两台仪器:
- 191.30.88.40
- 192.168.0.102
这两个仪器网段不同,就是说要求我们的电脑设置ip地址在两个网段上。这个时候就需要设置多路路由。
首先,打开网络的属性。具体在设置-网络和Internet-网络和共享中心。在这里点击,活动链接(图中蓝色的链接)。
这样就打开了网络连接的状态窗口,在这里点击属性。
打开属性窗口,选择Internet协议版本4(TCP/IPv4),双击,或者点击下方圈出的属性。
在这个属性页面,我们设置一个仪器要求的网段。首先勾选使用下面的IP地址,填写:
- IP地址:191.30.88.1
- 子网掩码:255.255.255.0
- 默认网关:空着也没问题
然后点击高级。
在高级设置页面,这里的已启用DHCP处就应该显示我们刚才设置的IP地址和子网掩码。在这里,增加另外一台仪器的IP地址和子网掩码。点击添加,填写:
- IP地址:192.168.0.1
- 子网掩码:255.255.255.0
一路确定,就可以同时访问两个仪器。在cmd/powershell窗口测试:
ping 191.30.88.40
ping 192.168.0.102
Matlab中的Tcpip对象
Matlab中的Tcpclient对象是用来连接和调试采用TCP/IP协议的仪器的。这里的理解就是,仪器相当于是一个服务器,我们的电脑相当于是一个客户端。我们通过Tcpclient对象来连接仪器,发送命令,接收数据。
创建Tcpipclient对象
t = tcpclient('xx.xx.xx.xx', 5025);
这里最主要的就是IP地址和端口号,这两个信息请查看说明书或者给供货商致电询问。
有了这个对象,我们就能发送命令、接收数据。
我们可以执行properties(t)
来查看这个对象的属性,执行methods(t)
来查看这个对象的方法。这个仅仅作为练习。
记得这里,客户端对象的属性可以在创建的时候设置,也可以在创建之后设置。
t.Address
:IP地址,只能在创建的时候设置。t.Port
:端口号,只能在创建的时候设置。t.Timeout
:设置超时时间,单位是秒。可以在创建的时候设置,也可以在创建之后设置。t.ConnectTimeout
:设置连接超时时间,单位是秒。可以在创建的时候设置,也可以在创建之后设置。
客户端对象还有些跟数据发送和读取有关系的属性,可以参考文档。
还有一对函数也是Matlab中很常用的,set/get
。
set(t, 'Timeout', 10);
get(t, 'Timeout');
还可以只带一个参数,get
列出所有的属性和它们的值,set
列出所有能够用set
设置的属性。
get(t)Address: 'localhost'Port: 8808NumBytesAvailable: 0NumBytesWritten: 0ConnectTimeout: InfEnableTransferDelay: 1Timeout: 10UserData: []ByteOrder: "little-endian"Terminator: "LF"BytesAvailableFcn: []BytesAvailableFcnCount: 64BytesAvailableFcnMode: "off"ErrorOccurredFcn: []
set(t)Timeout: {}UserData: {}ByteOrder: {}Terminator: {}BytesAvailableFcn: {}BytesAvailableFcnCount: {}BytesAvailableFcnMode: {}ErrorOccurredFcn: {}
下面就简单介绍一下Tcpclient对象的用法。
Tcpclient
对象的用法
测试服务器
当然,我们对仪器进行测试还是挺麻烦的,Matlab提供了一个回声服务器可以用于测试我们实现的客户端功能。
% Start the server of the echo service on port 8808
% Introduced before R2006a
port = 8808;
echotcpip('on', port);
这个端口,开在了localhost
的8808
端口上。当我们不需要时,可以再次调用这个函数关闭服务器。
% Stop the echo server
% Introduced before R2006a
echotcpip('off');
模式一:字符串模式
对于字符串模式,我们可以使用writeline
和readline
方法。这里的读取和发送都涉及到一个终止符,这个终止符可以通过configureTerminator
方法设置。
t = tcpclient('localhost', 8808);
configureTerminator(t, "CR/LF");
writeline(t, "Hello, world!");
data = readline(t);
disp(data);
% Hello, world!
clear t;
这里writeline
会自动添加终止符,readline
会读取到终止符为止的数据并返回不包含终止符的数据。
模式二:二进制模式
对于二进制模式,我们可以使用write
和read
方法。这里的读取和发送都是字节流,没有终止符。
t = tcpclient('localhost', 8808);
write(t, uint8([1, 2, 3, 4, 5]));
data = read(t, 5);
disp(data);write(t, [4, 3, 2, 1 , 0], "double")
data = read(t, 5, "double");
disp(data);
% 4 3 2 1 0clear t;
回调函数
我们可以通过configureCallback
方法设置回调函数,当有数据到达时,会调用这个回调函数。此外,回调函数有3种状态:
byte
:当有字节到达时调用。terminator
:当有终止符到达时调用。off
:停止。
t = tcpclient('localhost', 8808);myCallback = @(src, ~)disp(readline(src));configureCallback(t, "terminator", myCallback);writeline(t, "Hello, world!");
pause(1);clear t;
当然要记得先打开8880端口的回声服务器。
通过回调函数,就能设置当有数据到达时,自动调用这个函数。这在某些场景下是非常有用的。
总结
- 设置多路路由,可以同时访问不同网段的仪器。
- Tcpclient对象是用来连接和调试采用TCP/IP协议的仪器的。
- 回声服务器可以用于测试我们实现的客户端功能。
- 我们也可以构造
tcpserver
对象,用于接收客户端的请求,留到下回。