STM32下位机与上位机通信的选择问题

Question

在实际项目中，准备让 STM32 单片机作为下位机与上位机（PC）通过以太网进行一对一通信。

1. 通信协议方面，大家更推荐使用 TCP 还是 UDP？两种协议各自有哪些优缺点，哪种更适合工业现场设备与上位机的实时数据交换？
2. 角色分配方面，一般是 STM32 做客户端、上位机做服务端，还是反过来？如果让 STM32 做服务端（监听端口），会不会带来额外的复杂度或者资源消耗？实际工程中有没有推荐的设计模式和理由？

希望有相关经验的同学能帮忙分析和推荐，谢谢！

Answer 1

阿里嘎多学长整理AIGC生成，因移动端显示问题导致当前答案未能完全显示，请使用PC端查看更加详细的解答过程

问题解答

在 STM32 单片机作为下位机与上位机（PC）通过以太网进行一对一通信时，选择通信协议是一个重要的问题。TCP 和 UDP 是两种常用的网络传输协议，我们将对它们的优缺点进行分析，选择合适的协议。

TCP

优点：

• 可靠性高：TCP 可以确保数据的可靠传输，能够检测和重传丢失的数据包。
• 连接性强：TCP 建立连接后，数据包将被顺序传输，确保数据的顺序性。

缺点：

• 传输延迟高：TCP 需要建立连接和确认数据包，导致传输延迟较高。
• 资源占用高：TCP 需要更多的系统资源，包括内存和 CPU。

UDP

优点：

• 传输速度快：UDP 不需要建立连接和确认数据包，传输速度较快。
• 资源占用低：UDP 需要较少的系统资源，包括内存和 CPU。

缺点：

• 不可靠性高：UDP 不提供数据包的可靠传输，可能会丢失或乱序数据包。
• 连接性弱：UDP 不建立连接，数据包可能会乱序或丢失。

选择建议

对于工业现场设备与上位机的通信，考虑到数据传输的可靠性和实时性，TCP 可能是一个更好的选择。TCP 可以确保数据的可靠传输和顺序性，适合在工业现场设备中使用。

然而，如果需要实时数据传输和低延迟，UDP 可能是一个更好的选择。UDP 可以提供快速的数据传输，但需要在上位机端实现数据包的重传和排序。

总结

在选择通信协议时，需要考虑到具体的应用场景和需求。TCP 可能是一个更好的选择，提供可靠的数据传输和顺序性。UDP 可能是一个更好的选择，提供快速的数据传输和低延迟。