matlab使用udpport实现udp通信

为了实现程序间udp通信，可以使用matlab的udpport函数建立本地udp端口，监听及发送数据。
主要可以参考matlab官网给出的文档：udpport函数的使用
以下是我的整理。

1. 建立端口

u = udpport('IPV4', ...
'LocalHost','127.0.0.1', ...
'LocalPort',8000);

这段可以直接用，表明建立了一个端口号为8000的udp端口，可以负责监听和发送数据。

2. 属性设置

建立好udp后，会出现一个udpport实例，打开会发现其中有很多属性可以设置，我选择了几个比较常用的、可能需要自己设定的属性详细说一下。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.1 Timeout

设置可以进行端口监听或数据发送的操作时长，单位是秒，类似于这个端口可以工作的时长。
例如：

u.Timeout=100;

那么udpport建立后的100s内，都可以进行监听。

2.2 OutputDatagramSize

发送一次数据到该udpport后，最大可以被读入的字节数，可以设置为1到 65507。
有时候会发现读入的数据不完整，很可能是因为这个值设置的太小了，因为默认只有512。
举例：

u.OutputDatagramSize = 65500;

2.3 LocalPort和LocalHost

这两个属性我在上面创建udpport的代码中已经设定了，就不再赘述。

2.4 NumBytesAvailable

这是可以读的字节数
比如在读取数据的时候，可能不知道有多少数传过来了，就可以：

data = read(u,u.NumBytesAvailable,'string');

另外，每次读取某个长度的数据后，NumBytesAvailable会自动减去这个长度。
关于read函数参考下文。

2.5⭐BytesAvailableFcn、BytesAvailableFcnCount、BytesAvailableFcnMode

这个是放在一起设置的，通过这三个参数，就可以达到这样的效果：当目前udpport缓存的BytesAvailableFcnMode数为BytesAvailableFcnCount时，就可以唤起BytesAvailableFcnCount函数。
举例：

% 当有5个数据包可获得时，调用函数myCallbackFcn
configureCallback(u,"datagram",5,@myCallbackFcn);

% 当有5个字节可获得时，调用函数myCallbackFcn
configureCallback(u,"byte",50,@myCallbackFcn);

这里比较特别的是，需要使用configureCallback这个函数进行设置，关于这个函数也参考下文。

3. 相关函数

3.1 read函数

可参考官网：read函数
这个函数是用来实现从udpport中读取已收到的数据，例如：

data = read(u,5,'string');

就是读取5个字节，并指定了返回类型是string。
如果是在监听端口的过程中，调用这个函数来获取收到的数据，那么执行完毕之后程序会停止，不再继续监听了。
所以说，用matlab进行应用间通信时，如果是只需要传输一次数据，比较适合用read函数，如果是多次不定时地传输，最好用configureCallback设定事件触发。

3.2 write函数

可参考官网：write函数
这个函数是用来实现从udpport向某个端口发送数据，例如：

%格式：write(u,data,datatype,destinationAddress,destinationPort)
write(u, 1:5, "uint8", "192.1.5.15", 20);

这就是向端口20发送uint8格式的数据1到5

3.3 configureCallback函数

这个函数就可以实现在设定的timeout时间内监听发送到当前端口的数据，很实用。
可参考官网：configureCallback函数
举例：

configureCallback(u,"terminator",@myCallbackFcn)
configureCallback(u,"byte",5,@myCallbackFcn)
configureCallback(u,"datagram",5,@myCallbackFcn)
configureCallback(u,"off")

其中，@myCallbackFcn就是自己设定好的一个函数的句柄，条件实现时，就会发起回调。
这里还有一个要注意的点是关于回调函数的构造，参考官网：关于回调函数，就是说自己设定的函数myCallbackFcn必须有两个输入参数：

% 得是这样的结构
function mycallback(obj,event)

end

因为我还遇到过这样的一个报错：
警告: 执行为类
asyncio.InputStream 定义的
事件 DataWritten 的侦听程序回
调时出现错误:
错误使用 myCallbackFcn
输入参数太多。
在这里插入图片描述
原因就是因为我设置的myCallbackFcn输入参数个数不对、、大家写的时候可以注意一下。
如果需要更多的输入参数，可以参考：如何在回调参数设置多个输入参数
关于回调和句柄这部分我不是很熟悉，如果以上说错了请指正。

3.4 flush函数

这个函数用于清除udpport中的数据，可以选择清除input或output或两者都。一般当前数据发送完毕之后可以flush一下。

flush(u)
flush(u,"input")
flush(u,"output")

3.5 用于读取字节bytes的其他函数

readline
writeline
可以用于读取和发送一整行的数据
怎么定义一行的结束呢？可以用configureterminator函数
这个我用的比较少，不太了解。

4. 一个完整的udp matlab端代码

向matlab的这个udp端口发送数据的代码段我就不放了，大家可能使用的语言、用于通信的应用不一样，我主要放两个matlab端的代码例子。

4.1 读取数据

%MATLAB端，进行接收的一段简单代码

u = udpport('IPV4', ...
'LocalHost','127.0.0.1', ...
'LocalPort',8000);
%设置可发送数据长度为一个较大的值
u.OutputDatagramSize = 65500;
%超时时间
u.Timeout=50;

data = read(u,5,'string');
fprintf("current receive: %s\n",data);

效果：
程序首先处于运行态：
在这里插入图片描述
接收到数据后：
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
这种情况下，只能接收一次数据，matlab接收到start之后，另一方再发送的话，matlab就收不到了。

4.2 持续读取

clc
clear
%MATLAB端，进行接收的一段简单代码

u = udpport('IPV4', ...
'LocalHost','127.0.0.1', ...
'LocalPort',8000);
%设置可发送数据长度为一个较大的值
u.OutputDatagramSize = 65500;
u.Timeout=100;

configureCallback(u,"byte",5,@myCallbackFcn);

fprintf("current receive: %s\n",data);


function myCallbackFcn(u, event)
data = read(u,5,'string');
fprintf("current:%s\n",data);
end

效果：
在这里插入图片描述
这种情况下，就可以随着另一方的发送一直接收，直到超时。

更正：我测试的时候发现，使用这种方法，即使建立udpport的时间超过了设置的timeout，也能继续监听。

5. 总结

使用matlab进行udp通信的流程主要就是：

  1. 建立端口udpport
u = udpport('IPV4', ...
'LocalHost','127.0.0.1', ...
'LocalPort',8000);

2.read/write数据

data = read(u,5,'string')
write(u, 1:5, "uint8", "192.1.5.15", 20);
  1. 删除连接clear
clear u
  1. 需要注意的点：是否需要configureCallback的设置