嵌入式开发网络调试工具＞

---

前言

   为何设计此调试工具软件，完全因为在工作中遇到的问题。如产品开发过程中涉及到众多的命令调试（可能需要使用人员记住各种命令），参数及状态数据查看、修改，串口或网口通信调试，软件在线升级等等。同样，在测试及生产过程中也会涉及到诸多的操作需求，甚至对于测试中的问题跟踪提供便利操作，包括跟踪信息、操作日志跟踪等等。所有这些可能的需求，都将其集中在一个工具软件中执行，其所具有的功能完全已经超出了普通的串口助手或网络调试助手。
   这里本人对日常产品开发中对设备参数做一个说明。

1，设备参数分类

   在实际产品软件开发时，往往对设备来说有较多参数需要设置。对其归纳一下，大致可以分为4类：设备基本信息、设备工作参数、设备通信参数、设备状态，当然可能还会有一些其它参数，比如我在工作中就还会有拟合数据参数，但这不太具有一般性，以下仅说明前述的4类参数。
   1） 设备基本信息：主要描述设备名称、设备ID、设备型号、软硬件版本号、生产日期、生产厂商等信息。基本信息主要用于标识一个具体设备，其信息大部分往往是固定；这个参数可读写；
   2） 设备工作参数：主要描述设备工作中使用的可变参数，如某个阈值，某个时间值等。这部分参数即可以包括工厂模式修改，也可以包括客户模式修改，只需要软件进行区分即可；这个参数可读写；
   3） 设备通信参数：这个参数仅对具备通信功能的设备，可能包括通信参数的修改，也可以包括通信协议的选择（设备支持多种通信协议）；这个参数可读写；
   4） 设备状态：主要是对设备运行的各种数据的及时读取及显示，可能包括电池电压、设备温度、通信模块信号等；这个参数仅可读；

2，设备参数修改

  以上4类参数，实际在软件进行设计时需要考虑如何对其进行读取或配置。不仅在开发调试可能使用，同时在生产、测试时同样需要使用，甚至在产品出货后在用户现场还可能进行配置修改。这就涉及到如何对参数进行修改，也属于软件设计需要考虑的内容。以下对各种修改方式作一个说明。
   1） 串口调试工具修改：这是最简单也最原始的方法，也就是软件设计一组命令，并通过调试串口接收命令及数据完成设备参数的读取或修改；这种修改方式有一定的缺陷，即作为产品来说，必须在外壳提供一个串口的接口，否则就需要开盖处理；
   2） 网口调试工具修改：这种方式对比串口调试工具稍微方便一些，可以设计为同样的修改方法，并且网口应该属于产品本身具有的一个接口，这样就不需要单独再为此开一个接口；
   3） 网页方式修改：这种方式与第二种方式有些相似之处，并且不需要工具软件，属于比较流行的方式。但对设备MCU的资源要求较高，对于一般的单片机，尤其是资源有限的MCU，其必然不太合适；
   4） 通信协议方式修改：也就是定义一个通信协议，由上位机或其它设备对它进行读取或修改。这种方式比较适合于有上位机通信的情况，并且其通用性不是太好；

3，调试工具软件

   本人根据工作需要自行开发了两款相似功能的软件工具，即串口调试工具和网络调试工具软件，这两款工具软件即具有一般的通用性（如普通的串口助手和网络助手），也有一定针对性（如考虑到调试或生产的使用）。本文主要针对网络调试工具做一个说明，至于串口调试工具，已经在另一份文档中说明。并且，网络调试工具中与串口调试工具有相当部分功能部分一致，这里除非有必要，否则不再重复。串口调试工具的使用说明，请参考：嵌入式开发<串口调试工具>
   此工具软件最大的特点是设计了功能按钮（与串口调试工具软件共享），设备可以输出指定格式的按钮文本，并进行保存，或者用户可以导入指定格式的按钮文本。在此后的调试中，用户无需记住所需的调试命令便可进行操作，同时若设备导入了按钮说明信息，则操作用户还可以查阅使用说明。
   同时，工具软件还提供了一套自定义的设备软件升级功能，并提供了协议说明；
   此外，工具软件也提供了诸多方便使用的小功能，可以更多的帮助开发人员使用；
网络调试工具软件下载

4，软件新版本说明

以下描述的软件属于比较早期的版本，后续已经更新到V3.33，由于时间原因，不再更新图片及新增功能的详细描述。这里仅简单的说明一下增加了什么功能，具体的请下载最新软件。另外，由于版本更新较多，这个更新情况将最后。

一、软件界面

说明： 发送区的功能按钮取消勾选，则显示如下的升级区

二、功能说明

1.网络设置

这个区域较为复杂，主要是不同的协议类型对应的设置有所差别，以下将分开进行说明

1）TCP Client设置

A， 协议类型：

在协议类型下拉菜单中选择TCP Client，则对应的设置项如下；
          

B， 远程主机地址：

  看点击远程主机地址下拉列表选择保存过的主机地址，或直接在列表框中输入希望连接的IP地址（输入完成后按回车键则可保存）；

C， 远程主机端口：

  其操作方法与远程主机地址相同；

D， 连接：

设置好以上两项后，即可点击连接按钮，连接过程、连接成功、连接失败显示如下：
      
      连接中              连接成功
      
      连接失败（如勾选了“重连”选项框，则不会显示连接失败）

连接中： 连接按钮背景色将由黄色和灰色交替显示，同时会动态显示1至3个点；
连接成功： 连接按钮将变为绿色，同时发送区与接收区将变得有效；
连接失败： 如勾选“重连”选项框，则不会显示连接失败提示框；
连接执行过程中再次点击“连接”（或显示的是“断开”）按钮，则恢复显示；

E， 复选项：

心跳： 勾选后，工具软件将根据“心跳设置”执行心跳检测（默认心跳数据由本地发送），当设备在规定时间规定次数没有响应心跳（或发送心跳）时，将断开连接，并重新连接；
断开提示： 勾选后，工具软件将在被断开连接后已提示框方式提示用户；
重连： 在连接中已经说明，勾选后起作用；
自动换行： 勾选后，接收完一帧数据时自动添加回车换行符，使其自动换行；

F， 心跳设置：

  其设置界面如下
  
心跳周期： 设置连续检测心跳次数达到后，认定为连接断开；
心跳时间： 设置2次检测心跳的时间间隔；
心跳数据： 设置心跳报文识别符（可以是16进制数据）；
十六进制格式： 勾选后，心跳数据为16进制数据；
本地发送/远程发送： 选择有工具软件（本地）或远程设备发送心跳数据，如本地发送，则远程设备在接收到此数据后，需将原文发回；如远程发送，则工具软件检测到设置的心跳报文数据后，同样将原文发回远程端；
默认值： 恢复默认参数；

G， 搜索主机：

其设置界面如下
        
搜索延时： 设置的时间为执行搜索时的响应等待时间（其值影响搜索的速度及准确性）；
主机起始IP地址/结束IP地址：设置搜索主机IP地址范围，如192.168.30.1—192.168.50.255；
主机端口： 定连接端口；

a， 开始：

在设置完参数后，点击执行搜索，其界面如下
        

b， 搜索过程：

在当前搜索IP地址下的列表文本框中将显示当前正在搜索的IP地址，在此过程中可随时点击停止按钮；

c， 搜索到主机：

搜索到目标主机时，将暂停并显示搜索到的IP地址，界面如下
        
此时，可点击“继续”搜索其它主机，或点击“添加到网络设置”，则会将IP及端口添加的客户端的设置列表中；如搜索到多个IP地址，则在下列列表框中可选择需要的IP地址；

2） TCP Server设置

  串口接收按照设置的分帧时间，在结束时自动添加回车换行符号；

A， 协议类型：

在协议类型下拉菜单中选择TCP Server，则对应的设置项如下
        

B， 本地主机地址：

从下拉列表中选择本地IP地址，可能会有多个IP地址（尤其安装了虚拟机时）

C， 本地主机端口：

其操作方法与TCP Client远程主机端口相同

D， 打开：

执行本机作为服务器的启动命令，并开始侦听客户端的连接，以下为客户端连接与断开时界面图
有客户端连接

查看所有连接IP
            
客户端断开

其它设置请参考TCP Client设置。注：设置为TCP Server时，无搜索操作

3） UDP设置

A， 协议类型：

在协议类型下拉菜单中选择UDP，则对应的设置项如下
            

B， 本地主机地址：

参考TCP Server设置；

C， 本地主机端口：

参考TCP Client设置；

D， 分包发送：

在执行数据发送时，根据设置的大小分别进行拆包发送，如选择无限制则不会拆包，但当包数据过大时，可能UDP接收方无法正常接收完成（可能受接收方自身限制）
          

2.接收操作

这部分功能与串口调试工具相同，请参考其文档说明；

3.发送操作

这部分功能与串口调试工具相同，请参考其文档说明；

4.发送区

这部分功能与串口调试工具相同，请参考其文档说明；

5.接收区

这部分功能与串口调试工具相同，请参考其文档说明；

6.按钮区

这部分功能与串口调试工具相同，请参考其文档说明；

7.升级区

这部分功能与串口调试工具基本相同，请参考其文档说明；但有一个参数需要作一定说明，如下图

响应时间： 这个设置与网络连接有关系，特别是针对无线通信，如2G模块，因其通信速度较低，且有时存在较大延时，故此值在这种情况下应该设置为较大的值才可靠，如设置为30秒或60秒；但对于以太网连接可使用默认值，即1秒即可。

三、后续版本更新说明

V3.33版本 2023.07.21
  修改工作在客户端时服务器断开，客户端收发区域没有显示为无效状态的问题；
V3.32版本 2023.02.05
  对软件升级版本的支持扩展到16个字符，如1.0.0.230205的版本将被自动读出；
V3.31版本 2022.10.09
  在BIN文件合并功能中，增加HEX输入文件；
V3.30版本 2022.09.18
   修改接收数据到文件操作，由原来指定的两种拆分文件大小模式修改为可选 文件大小，提供2种单位选择(MB/KB)；
V3.29版本 2022.09.07
  1）修改字符串与HEX相互转换功能，支持无空格的HEX转换为ASCII字符串，同时，支持ASCII字符串转换为无空格和有空格的HEX数据；
  2）增加BIN文件合并功能，其添加在发送区或接收区的右键功能列表中；
  3）同时将.NET版本由2.0提高到4.5；
V3.28版本 2022.04.08
  1）在增加了诸多功能后，发现运行问题较多，尤其发现同时运行多个软件， 其日志记录变得非常糟糕。因此，此版本增加了一个日志记录选项，并且暂时使其默认不选择，临时解决此问题；
  2）修正原设计的退格符，由\tn\t修改为\bn\b；
V3.27版本 2022.03.25
  增加了接收区与发送区执行位变量与字变量转换的功能。
V3.26版本 2022.03.18
  修改按钮编程中定时响应与自动响应相互切换及操作过程中的若干BUG。
V3.25版本 2022.03.16
  增加了接收区退格操作(删除)，使得接收区可以更加友好的显示数据变化等。
  1）退格字符串格式：“\tn\t”，其中n表示退格数量；如"\t12\t"表示往后退格12；
  2）格式字符串必须出现在一行的开始部分，其它地方出现此字符串无效；
  3）在使用时，注意应该不能打开时间戳，否则可能达不到预想的效果；
V3.24版本 2022.03.15
  修改按钮编程功能定时响应BUG;
V3.23版本 2022.02.10
  1）完善了按钮编程功能，可实现较为复杂的按钮编程操作，具体操作方法详见按钮编程中的操作说明；
   2）编程数量扩展到最大1000个，功能按钮数量扩展到最大200个；
V3.22版本 2022.01.17
   添加手动发送数据在操作日志文件中；
V3.21版本 2022.01.07
  添加了modbus rtu发送功能；
V3.20版本 2021.12.30
  增加了重大功能，即按钮编程功能，主要应用于测试场景；
  A,按钮编程功能执行时，需要确认操作的按钮将被忽略;
  B,执行按钮编程时，可以选择不记录按钮操作日志；
  C,按钮编程导出文档可以用于串口调试工具中；
V3.14版本 2021.11.17
  修改按钮提示信息头部含有回车换行符时，提示信息显示不正确问题；
V3.13版本 2021.11.05
  增加了软件升级时，产品型号与版本号更多的存储位置，具体查看协议说明；
V3.12版本 2021.10.25
  1）增加软件升级可选择升级参数功能；
  2）支持更小的升级包大小(128/256),具体请查看软件升级“协议说明”中的起始包内容说明；
V3.11版本 2021.08.31
  1）修改接收框查找功能，添加了方向选择；
  2）修改UDP有限次数自动发送BUG

附

如果你感兴趣，可查看其它文档.
单片机软件常用设计分享（一）驱动设计之按键设计
单片机软件常用设计分享（二）驱动设计之LED灯显示设计
单片机软件常用设计分享（三）驱动设计之数码屏显示设计
单片机软件常用设计分析（四）驱动设计之串口驱动设计
嵌入式开发<串口调试工具>
嵌入式开发<单片机软件调试>
嵌入式开发<单片机软件升级>