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V1.0 2020-9-30 fmj 初次建立





STM32CubeMX教程四十——LWIP_TCP_SERVER以太网数据传输

1. 在主界面选择File–>New Project或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR

2. 出现芯片型号选择,搜索自己芯片的型号,双击型号,或者点击Start Project进入配置在搜索栏的下面,提供的各种查找方式,可以选择芯片内核,型号,等等,可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为:STM32H750IBKx。 3. 配置RCC,使用外部时钟源 4. 配置调试引脚 5. 将PA10,PB7,PB8设置为GPIO_Output 6. 引脚模式配置 7. 配置以太网 8. 时钟设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频 9. 工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个,其他的默认即可 IDE我们使用的是 MDK5.27 10. 点击Code Generator,进行进一步配置

11. 然后点击GENERATE CODE 创建工程 创建成功,打开工程。

实验四十:LWIP_TCP_SERVER以太网数据传输

一、 实验目的与意义

  1. 了解LwIP协议栈和LAN8720物理层。
  2. 掌握TCP SERVER的使用方法。
  3. 掌握STM32 HAL库中ETH的配置方法。
  4. 掌握KEILMDK 集成开发环境使用方法。

二、 实验设备及平台

  1. iCore4T 双核心板及底板;
  2. JLINK(或相同功能)仿真器;
  3. Micro USB线缆、网线
  4. Keil MDK 开发平台;
  5. STM32CubeMX开发平台
  6. 装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。

三、 实验原理

1.LwIP简介

  1. 支持多网络接口下的IP转发;
  2. 支持ICMP协议;
  3. 包括实验性扩展的UDP(用户数据报协议);
  4. 包括阻塞控制、RTT 估算、快速恢复和快速转发的TCP(传输控制协议);
  5. 提供专门的内部回调接口(Raw API),用于提高应用程序性能;
  6. 可选择的Berkeley接口API (在多线程情况下使用) ;
  7. 在最新的版本中支持ppp;
  8. 新版本中增加了的IP fragment的支持;
  9. 支持DHCP协议,动态分配ip地址。

2.TCP/IP协议

3.STM32H750以太网简介

  1. 实现10M/100Mbit/s的数据传输速率;
  2. 专用DMA控制器允许专用SRAM之间高速传输;
  3. 标明MAC支持(VLAN支持);
  4. 通过符合IEEE802.3的MII/RMII接口与外部以太网PHY进行通信;
  5. 支持全双工和半双工操作;
  6. MAC控制子层(控制帧)支持;
  7. 32位CRC生成和删除;
  8. 支持多种灵活的地址过滤模式;
  9. 每次发送或接收32位状态码;
  10. 提供接收和发送两组FIFO;
  11. 通过SMI(MDIO)接口配置和管理PHY设备;
  12. 支持以太网时间戳(参见IEEE1588-2008),时间戳比较器连接到TIM2输入;
  13. 当系统时间大于目标时间时触发中断。
  14. 支持DMA。

4.LAN8720A简介

  1. 高性能的10/100M以太网传输模块
  2. 支持RMII接口以减少引脚数
  3. 支持全双工和半双工模式
  4. 两个状态LED输出
  5. 可以使用25M晶振以降低成本
  6. 支持自协商模式
  7. 支持HPAuto-MDIX自动翻转功能
  8. 支持SMI串行管理接口
  9. 支持MAC接口

5.原理图

四、 实验程序

1.主函数

 //LWIP初始化
NETMPU_Config();
lwip.initialize();
eth_tcpc.initialize();
while (1)
{
	if((cnt ++ / 800000) % 2){
		LED_RED_ON;
	}else{
		LED_RED_OFF;
	}
	lwip.periodic_handle();
	//tcp server test
	//支持热插拔
	if(_second_flag == 1){
		_second_flag = 0;
		if(lan8720.GetLinkState() == LAN8720_STATUS_LINK_DOWN){
			eth_tcps.first_flag = 0;
			if(eth_tcps.first_flag_1 ++ == 0){
				eth_tcps.connection_close(eth_tcps.tcppcbnew,NUL	L);
				eth_tcps.connection_close(eth_tcps.tcppcbconn,NULL);
				eth_tcps.remove_timewait();
			}
		}else{
			eth_tcps.first_flag_1 = 0;
			if(eth_tcps.first_flag ++ == 0){
				eth_tcps.initialize();
			}
		}
	}
	if(eth_tcps.receive_ok_flag == 1){
		eth_tcps.receive_ok_flag = 0;
		eth_tcps.send_data(eth_tcps.tcppcbnew);
	}
 }

2.LwIP初始化

unsigned char initialize(void)
{
  unsigned char retry = 0;
	Struct netif *Netif_Init_Flag;//调用netif_add()函数时的返回值,用于判断网络初始化是否成功
	struct ip_addr ipaddr;  			//ip地址
	struct ip_addr netmask; 			//子网掩码
	struct ip_addr gw;      			//默认网关
 
	while(lan8720.initialize()){ 	    //初始化LAN8720,如果失败的话就重试5次
		retry++;
		if(retry > 5){
			retry = 0;
		  return 3;
		} //LAN8720初始化失败
	}
	lwip_init();						//初始化LWIP内核	
	IP4_ADDR(&ipaddr,lan8720.ip[0],lan8720.ip[1],lan8720.ip[2],lan8720.ip[3]);
	IP4_ADDR(&netmask,lan8720.sub[0],lan8720.sub[1] ,lan8720.sub[2],lan8720.sub[3]);
	IP4_ADDR(&gw,lan8720.gw[0],lan8720.gw[1],lan8720.gw[2],lan8720.gw[3]);
	Netif_Init_Flag=netif_add(&lwip_netif,&ipaddr,&netmask,&gw,NULL,&ethernetif_init,&ethernet_input); //向网卡列表中添加一个网口	
	if(Netif_Init_Flag==NULL){
		return 4;         //网卡添加失败
	}else{                 //网口添加成功后,设置netif为默认值,并且打开netif网口
		netif_set_default(&lwip_netif);//设置netif为默认网口
		netif_set_up(&lwip_netif);		 //打开netif网口
	}
 
	return 0;//操作OK
}

3.eth_tcps初始化

void initialize(void)
{
	eth_tcps.tcpc_pcb = tcp_new();	  //该函数简单的调用tcp_alloc函数为一个谅解分配一个TCP控制块tcp_pcb。tcp_alloc函数首先为新的tcp_pcb分配内存空间,若内存空间不足,则函数会释放出新的pcb空间。
	tcp_bind(eth_tcps.tcppcbnew,IP_ADDR_ANY,TCP_SERVER_PORT);	
	eth_tcps.tcppcbconn=tcp_listen(eth_tcps.tcppcbnew);	
	tcp_accept(eth_tcps.tcppcbconn,tcp_server_accept);
}

五、 实验步骤

  1. 把仿真器与iCore4T的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连);
  2. 把iCore4T插在扩展底板上,通过扩展底板供电给iCore4T;
  3. 把iCore4T扩展底板网口通过网线与计算机网口相连;
  4. 设置电脑IP地址(见附录1);
  5. 打开Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程;
  6. 打开TCP&UDP测试工具;(安装及使用方法件附录2)
  7. 烧写程序到iCore4T上;
  8. 也可以进入Debug 模式,单步运行或设置断点验证程序逻辑。

六、 实验现象

附录1:电脑IP设置

附录2