STM32单片机网络通信秘籍：TCP_IP、Wi-Fi、蓝牙实战

# 1. STM32网络通信基础

STM32单片机是一款功能强大的微控制器，广泛应用于嵌入式系统中。网络通信是STM32单片机的重要功能之一，它使STM32单片机能够与其他设备进行数据交换。

本章将介绍STM32网络通信的基础知识，包括网络通信的基本概念、STM32单片机的网络通信接口以及网络通信协议。

# 2. TCP/IP协议栈详解**

## 2.1 TCP/IP协议栈概述

TCP/IP协议栈是互联网通信的基础，它是一组分层的网络协议，用于在计算机网络中传输数据。TCP/IP协议栈由多个协议组成，包括TCP、IP、UDP、ICMP等。

TCP（传输控制协议）是一个面向连接的、可靠的传输协议。它确保数据在网络中按顺序、无差错地传输。IP（网际协议）是一个无连接的、不可靠的传输协议。它负责将数据包从源主机路由到目标主机。UDP（用户数据报协议）是一个无连接的、不可靠的传输协议。它用于传输不需要可靠性的数据，如视频和音频流。ICMP（互联网控制报文协议）是一个用于网络诊断和故障排除的协议。

## 2.2 TCP/IP协议栈结构

TCP/IP协议栈是一个分层的结构，每一层都提供特定的功能。协议栈的层次结构如下：

graph LR
    subgraph TCP/IP协议栈
        A[应用层]
        B[传输层]
        C[网络层]
        D[链路层]
    end
    A-->B
    B-->C
    C-->D

**应用层：**应用层是协议栈的最高层，它为应用程序提供网络通信服务。常见的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP等。

**传输层：**传输层负责在主机之间可靠地传输数据。TCP和UDP是传输层的两个主要协议。

**网络层：**网络层负责在网络中路由数据包。IP是网络层的核心协议。

**链路层：**链路层负责在物理介质上传输数据。以太网和Wi-Fi是链路层的两个常见协议。

## 2.3 TCP/IP协议栈编程

在STM32单片机中，可以使用LwIP（轻量级IP）协议栈来实现TCP/IP通信。LwIP是一个开源的、轻量级的TCP/IP协议栈，它专为嵌入式系统设计。

LwIP协议栈的编程主要涉及以下步骤：

1. 初始化LwIP协议栈
2. 配置网络接口
3. 创建套接字
4. 发送和接收数据
5. 关闭套接字

/* 初始化LwIP协议栈 */
lwip_init();

/* 配置网络接口 */
struct netif *netif = netif_add(&eth_if, NULL, NULL, NULL, NULL, eth_init, eth_input);
netif_set_default(netif);

/* 创建套接字 */
int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

/* 连接到服务器 */
struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.1");
server_addr.sin_port = htons(80);
connect(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));

/* 发送数据 */
char *data = "Hello, world!";
send(sock, data, strlen(data), 0);

/* 接收数据 */
char buffer[1024];
int len = recv(sock, buffer, sizeof(buffer), 0);

/* 关闭套接字 */
close(sock);

# 3. Wi-Fi通信实战

### 3.1 Wi-Fi通信原理

Wi-Fi（Wireless Fidelity），是一种基于IEEE 802.11标准的无线局域网技术，它允许电子设备在没有物理连接的情况下通过无线电波连接到互