第7章 RL-TCPnet网络协议栈移植（裸机）

STM32

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本章教程为大家讲解RL-TCPnet网络协议栈的裸机移植方式，学习了上个章节讲解的底层驱动接口函数之后，移植
就比较容易了，主要是添加库文件、配置文件和驱动文件即可。
      本章教程含STM32F407开发板和STM32F429开发板的移植。
      7.1 移植前准备工作说明
      7.2 STM32F407移植RL-TCPnet协议栈
      7.3 STM32F429移植RL-TCPnet协议栈
      7.4 总结

lee_st · 2017-10-18 00:26:42

第3步：也是最后一步，添加相应的头文件路径。
在原来工程模板的基础上面新添加的三个路径：

至此，RL-TCPnet的移植工作就完成了，剩下就是系统配置和应用了。

lee_st · 2017-10-18 00:27:03

7.3.2 RL-TCPnet配置说明（Net_Config.c）

RL-TCPnet的配置工作是通过配置文件Net_Config.c实现。在MDK工程中打开文件Net_Config.c，可以看到下图所示的工程配置向导：

lee_st · 2017-10-18 00:27:21

RL-TCPnet要配置的选项非常多，我们这里把几个主要的配置选项简单介绍下。

lee_st · 2017-10-18 00:27:40

u  System Definitions
（1）Local Host Name
      局域网域名。
      这里起名为armfly，使用局域网域名限制为15个字符。
（2）Memory Pool size
      参数范围1536-262144字节。
      内存池大小配置，单位字节。另外注意一点，配置向导这里显示的单位是字节，如果看原始定义，MDK会做一个自动的4字节倍数转换，比如我们这里配置的是8192字节，那么原始定义是#define MEM_SIZE  2048，也就是8192/4 = 2048。

lee_st · 2017-10-18 00:27:59

（3）Tick Timer interval
可取10，20，25，40，50，100，200，单位ms。
系统滴答时钟间隔，也就是网络协议栈的系统时间基准，默认情况下，取值100ms。

lee_st · 2017-10-18 00:28:18

u  Ethernet Network Interface
   以太网接口配置，勾选了此选项就可以配置了，如果没有使能DHCP的话，将使用这里配置的固定IP。
（1）MAC Address
      局域网内可以随意配置，只要不跟局域网内其它设备的MAC地址冲突即可。
（2）IP Address
      IP地址。
（3）Subnet mask
      子网掩码。

lee_st · 2017-10-18 00:28:41

（4）Default Gateway
默认网关。

lee_st · 2017-10-18 00:29:14

u  Ethernet Network Interface
   以太网接口配置，这个配置里面还有如下两项比较重要的配置需要说明。
（1）NetBIOS Name Service
   NetBIOS局域网域名服务，这里打上对勾就使能了。这样我们就可以通过前面配置的Local Host Name局域网域名进行访问，而不需要通过IP地址访问了。
（2）Dynaminc Host Configuration
      即DHCP，这里打上对勾就使能了。使能了DHCP后，RL-TCPnet就可以从外接的路由器上获得动态IP地址。

lee_st · 2017-10-18 00:29:39

u  UDP Sockets
      UDP Sockets配置，打上对勾就使能了此项功能
（1）Number of UDP Sockets
      用于配置可创建的UDP Sockets数量。
      范围1 – 20。

lee_st · 2017-10-18 00:30:03

u  TCP Sockets
   TCP Sockets配置，打上对勾就使能了此项功能
（1）Number of TCP Sockets
      用于配置可创建的TCP Sockets数量。
（2）Number of Retries
      范围0-20。
      用于配置重试次数，TCP数据传输时，如果在设置的重试时间内得不到应答，算一次重试失败，这里就是配置的最大重试次数。
（3）Retry Timeout in seconds
      范围1-10，单位秒。
      重试时间。如果发送的数据在重试时间内得不到应答，将重新发送数据。

lee_st · 2017-10-18 00:30:19

（4）Default Connect Timeout in seconds
      范围1-600，单位秒。
      用于配置默认的保持连接时间，即我们常说的Keep Alive时间，如果时间到了将断开连接。常用于HTTP Server，Telnet Server等。
（5）Maximum Segment Size
      范围536-1460，单位字节。
      MSS定义了TCP数据包能够传输的最大数据分段。
（6）Receive Window Size
      范围536-65535，单位字节。
      TCP接收窗口大小。

lee_st · 2017-10-18 00:30:37

7.3.3    RL-TCPnet调试说明（Net_Debug.c）

      （重要说明，RL-TCPnet的调试是通过串口打印出来的）
      RL-TCPnet的调试功能是通过配置文件Net_Debug.c实现。在MDK工程中打开文件Net_Debug.c，可以看到下图所示的工程配置向导：

lee_st · 2017-10-18 00:31:07

u  Print Time Stamp
   勾选了此选项的话，打印消息时，前面会附带时间信息。
u  其它所有的选项
      默认情况下，所有的调试选项都是关闭的，每个选项有三个调试级别可选择，这里我们以Memory Management Debug为例，点击下拉列表，可以看到里面有Off，Errors only和Full debug三个调试级别可供选择，每个调试选项里面都是这三个级别。

      Off：表示关闭此选项的调试功能。
      Errorsonly：表示仅在此选项出错时，将其错误打印出来。
      Fulldebug：表示此选项的全功能调试。
      关于调试功能的使用会在第11章详细为大家讲解，移植阶段将其全部关闭即可。

lee_st · 2017-10-18 00:31:27

7.3.4 RL-TCPnet应用实例

为了验证移植的RL-TCPnet是否可以使用，需要添加测试代码。下面是编写的测试代码，配套的测试例子完整版是：V6-1000_RL-TCPnet实验_工程移植模板（裸机）。

lee_st · 2017-10-18 00:31:52

u  主函数初始化
/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: main
*    功能说明: 标准c程序入口。
*    形    参: 无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int main (void)
{
     /* 初始化外设 */
     bsp_Init();

     /* 进入RL-TCPnet测试函数 */
     TCPnetTest();
}

lee_st · 2017-10-18 00:32:28

u  硬件外设初始化
      硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: bsp_Init
*    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
*    形    参：无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
     /*
         由于ST固件库的启动文件已经执行了CPU系统时钟的初始化，所以不必再次重复配置系统时钟。
         启动文件配置了CPU主时钟频率、内部Flash访问速度和可选的外部SRAM FSMC初始化。

         系统时钟缺省配置为168MHz，如果需要更改，可以修改 system_stm32f4xx.c 文件
     */
     /* 优先级分组设置为4，可配置0-15级抢占式优先级，0级子优先级，即不存在子优先级。*/
     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);

     SystemCoreClockUpdate();    /* 根据PLL配置更新系统时钟频率变量 SystemCoreClock */

     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
     bsp_InitKey();     /* 初始化按键变量（必须在 bsp_InitTimer() 之前调用） */

     bsp_InitTimer();    /* 初始化滴答定时器 */
     bsp_InitExtIO();    /* FMC总线上扩展了32位输出IO, 操作LED等外设必须初始化 */
     bsp_InitLed();      /* 初始LED指示灯端口 */
}

57^#

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lee_st · 2017-10-18 00:33:15

至此，裸机方式移植的RL-TCPnet就可以运行了。

lee_st · 2017-10-18 00:33:30

7.3.5    RL-TCPnet实验测试和实验现象

      测试前，先将开发板上面的DM9161/9162网口通过网线接到路由器或者交换机上面。
u  RJ45网络变压器插座上绿灯和黄灯现象
      各种网卡、交换机等网络设备都不一样，一般来讲：绿灯分为亮或不亮（代表网络速度），黄灯分为闪烁或不闪烁（代表是否有数据收发）。
      绿灯：长亮代表100M；不亮代表10M。
      黄灯：长亮代表无数据收发；闪烁代表有数据收发。
也有些千兆网卡的灯以颜色区分，不亮代表10M / 绿色代表100M / 黄色代表1000M。现在10M的网络基本看不到了，如果一个灯长亮，基本可以说明100M网络或更高，而另一个灯时而闪烁，那代表有数据收发，具体要看网络设备了。甚至有些低等网卡如TP-LINK，只有一个灯，亮代表连通，闪烁代表数据收发。
   对于STM32F429开发板上面的RJ45网络变压器插座上面的灯而言，绿灯代表数据收发，长亮的话表示无数据收发，闪烁代表有数据收发。黄灯代表网络速度，长亮代表100M，不亮代表10M。

lee_st · 2017-10-18 00:33:49

u  底层驱动执行情况
   为了验证RL-TCPnet底层驱动接口函数是否有问题，专门在ETH_STM32F4xx.c文件中配置了串口调试打印函数：
/*
*********************************************************************************************************
*                                      用于本文件的调试
*********************************************************************************************************
*/
#if 1
     #define printf_eth printf
#else
     #define printf_eth(...)
#endif

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