TCP通信与MQTT协议的关系

news2025/6/2 18:08:47

1. MQTT 处理核心(Mqtt_Pro

void Mqtt_Pro(void) {

    MQTT_Init();       // 初始化MQTT协议栈(连接参数、缓冲区等)

    MQTT_SendPro();    // 处理MQTT发送(封装消息,调用TCP发送)

    MQTT_RecPro();     // 处理MQTT接收(解析TCP接收的数据,提取MQTT消息)

}

作用:作为 MQTT 协议的总控函数,协调初始化、发送和接收流程,与 TCP 层通过 MQTT_SendPro 和 MQTT_RecPro 交互。

2.TCP 收发处理(M26_PROCESS_TCP 状态)

case M26_PROCESS_TCP:

    drv_M26_TcpSend();  // TCP发送:将MQTT封装的数据包通过模块发送

    drv_M26_TcpRec();   // TCP接收:读取模块接收的TCP数据,供MQTT解析

    // (状态检查与重连逻辑,确保TCP连接稳定)

break;

TCP 发送(drv_M26_TcpSend):

输入:MQTT 层生成的数据包(如 PUBLISH 消息,包含主题、载荷)。

处理:通过 AT 指令(如 AT+CIPSEND)将数据发送到 TCP 连接,实现网络层传输。

示例:MQTT 发送 PUBLISH 消息时,调用此函数将字节流发送到服务器。

TCP 接收(drv_M26_TcpRec):

输出:填充 MqttState.Recbuf(MQTT 接收缓冲区),设置 NewRecDataFlag(新数据标志)。

处理:过滤 AT 指令响应头(如 +QIURC: "recv"),提取纯 MQTT 数据包(如 CONNACK、PUBACK),供 MQTT_RecPro 解析。

3. 协议分层交互

MQTT → TCP(发送):

封装:MQTT_SendPro 按 MQTT 协议构建消息(如 CONNECT 的固定头、可变头、载荷)。

传输:调用 drv_M26_TcpSend,将 MQTT 数据包作为 TCP 字节流发送(底层通过模块的 TCP 通道)。

TCP → MQTT(接收):

接收:drv_M26_TcpRec 读取模块数据(TCP 字节流),存入 MqttState.Recbuf。

解析:MQTT_RecPro 按 MQTT 协议解析(提取消息类型、剩余长度、载荷等),处理业务逻辑(如连接确认、参数下发)。

4. 代码协作示例(PUBLISH 流程)

MQTT 封装:

MQTT_SendPro() 构建 PUBLISH 消息(主题 sensor/temp,载荷 25.5),格式为:

0x30(固定头,PUBLISH,QoS0) + 剩余长度(计算主题 + 载荷长度) + 主题长度(2 字节) + 主题 + 载荷。

TCP 发送:

drv_M26_TcpSend() 将上述字节流通过 AT 指令发送到 MQTT 服务器的 TCP 连接(如端口 1883)。

TCP 接收(服务器响应 PUBACK,QoS1 时):

drv_M26_TcpRec() 接收服务器返回的 TCP 数据(PUBACK 消息),存入 MqttState.Recbuf。

MQTT 解析:

MQTT_RecPro() 解析 PUBACK,确认消息已接收(更新状态机,标记发送成功)。

5. 总结

TCP 是传输载体:提供可靠的字节流传输,屏蔽网络硬件细节(如 GPRS 模块的 AT 指令交互)。

MQTT 是应用协议:在 TCP 之上定义消息格式(主题、QoS)和交互规则(如 CONNECT/PUBLISH/PUBACK),实现物联网设备的高效通信。

代码协作:通过函数调用链(MQTT 封装→TCP 发送,TCP 接收→MQTT 解析)实现两层协议的协同,确保数据从应用层(MQTT)到网络层(TCP)的无缝传输,适用于嵌入式设备的远程通信(如传感器数据上报、远程配置下发)。

这种分层设计使代码模块化,便于维护(如更换 TCP 模块时,只需修改 drv_M26_Tcp* 函数,不影响 MQTT 逻辑),是物联网设备网络通信的典型实现。

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