第26章 RL-TCPnet之DHCP应用

STM32

本帖最后由 lee_st 于 2017-11-23 11:17 编辑

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本章节为大家讲解RL-TCPnet的DHCP应用，学习本章节前，务必要优先学习第25章的DHCP基础知识。有了这些基础知识之后，再搞本章节会有事半功倍的效果。
本章教程含STM32F407开发板和STM32F429开发板。
26.1 初学者重要提示
26.2 DHCP函数
26.3 DHCP配置说明（Net_Config.c）
26.4 DHCP调试说明（Net_Debug.c）
26.5 DHCP检测过程
26.6 网络调试助手和板子的操作步骤
26.7 实验例程说明（RTX）
26.8 总结

lee_st · 2017-11-25 09:42:21

26.1 初学者重要提示

1、学习本章节前，务必保证已经学习了第25章的基础知识。
2、本章相对比较简单，配套的例子中实现了一种8秒内无法通过DHCP Client获取动态IP的情况下，使用配置向导文件Net_Config.c中设置的静态IP地址。

lee_st · 2017-11-25 09:50:09

26.2  DHCP函数

      涉及到DHCP的，仅有如下两个函数：
（1）dhcp_disable
      此函数比较简单，用于禁止DHCP。
（2）dhcp_cbfunc
      此函数是DHCP的回调函数，实际测试发现，这个函数没有任何效果，也就是此函数没有被调用到。
关于这2个函数的讲解及其使用方法可以看教程第 3 章 3.4 小节里面说的参考资料 rlarm.chm 文件：

图片:26.1.png

注意，这两个函数都不支持重入，也就是不支持多任务调用。

lee_st · 2017-11-25 09:50:41

26.3  DHCP配置说明（Net_Config.c）

      （本章节配套例子的配置与本小节的说明相同）
      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：

图片:26.2.png

lee_st · 2017-11-25 09:51:29

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 · 2017-11-25 09:51:44

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 · 2017-11-25 09:52:02

（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。

图片:26.4.png

lee_st · 2017-11-25 09:52:22

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 · 2017-11-26 20:17:44

（4）Default Gateway
默认网关。

lee_st · 2017-11-26 20:18:01

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。
① Vendor Class Identifier
   厂商ID，如果设置了的话，会将其加到DHCP的请求消息中，用于识别网络设备的不同厂商。
② Bootfile Name
      从DHCP 服务器获取的引导文件名。

lee_st · 2017-11-26 20:18:26

③ NTP Servers
从DCHP服务器获得NTP服务器列表。

lee_st · 2017-11-26 20:18:53

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，这里配置了5个。
      范围1 – 20。

lee_st · 2017-11-26 20:19:08

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。
（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。

lee_st · 2017-11-26 20:19:34

（6）Receive Window Size
范围536-65535，单位字节。
TCP接收窗口大小。

lee_st · 2017-11-26 20:19:50

BSD Socket Interface
      BSD Socket配置，打上对勾就使能了此项功能
（1）BSD_NUMSOCKS
      用于配置可创建的BSD Socket数量。
      范围1-20。
（2）BSD_SRVSOCKS
      定义的BSD Socket中可以采用TCP通信协议的服务器个数。
（3）BSD_RCVTOUT
      socket接收函数recv工作在阻塞状态时的溢出时间设置，单位秒。
      范围0-600秒，配置为0的话，表示无限等待。
（4）BSD_GETHOSTEN
      启用或禁用Berkeley风格的主机名解。

lee_st · 2017-11-26 20:20:07

26.4 DHCP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 · 2017-11-26 20:20:31

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。
其它所有的选项
默认情况下，所有的调试选项都关闭了，每个选项有三个调试级别可选择，这里我们以DHCP 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。

lee_st · 2017-11-26 20:20:48

下面是对DHCP Debug配置为Full debug时，打印出来的消息：

lee_st · 2017-11-26 20:21:05

26.5 DHCP检测过程

      本章节配套的程序中对DHCP检测过程做了一个简单的判断，8秒内不能获得动态IP地址的话，将使用配置向导文件Net_Config.c里面设置的固定IP地址：192.168.1.100。
      检测代码如下：
/*
**********************************************************************************************************
                                                   外部调用
**********************************************************************************************************
*/
#define DHCP_TOUT   80                 /* DHCP动态IP获取的溢出时间设置为8秒 */
#define MY_IP localm[NETIF_ETH].IpAdr
extern LOCALM localm[];

/*
**********************************************************************************************************
                                                   变量
**********************************************************************************************************
*/
uint32_t dhcp_tout;
uint8_t DHCP_Status[2][40] = {"IP: 192.168.X.X",
                              "Waiting for DHCP"};

/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: main
*    功能说明: 标准c程序入口。
*    形    参: 无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void dhcp_check(void)
{

     /* 检测是否通过DHCP自动获得IP */
     if (mem_test (&MY_IP, 0, IP_ADRLEN) == __FALSE && !(dhcp_tout & 0x80000000))
     {
         /* 已经获得IP */
         dhcp_tout = 0;
         sprintf((char *)DHCP_Status[0],"%d.%d.%d.%d", MY_IP[0], MY_IP[1],
                                    MY_IP[2], MY_IP[3]);
         sprintf((char *)DHCP_Status[1],"DHCP Success");
         printf_tcpdbg("%srn", DHCP_Status[0]);
         printf_tcpdbg("%srn", DHCP_Status[1]);
         return;
     }

     /* 每100ms进行一次减减操作 */
     if (--dhcp_tout == 0)
     {
         /* 设置的8秒自动获取IP时间已经到了，禁止DHCP，准备使用固定IP */
         dhcp_disable ();
         sprintf((char *)DHCP_Status[1],"DHCP Failed" );
         /* 更新溢出时间，将固定IP的分配时间也设置为8秒 */
         dhcp_tout = 80 | 0x80000000;
         return;
     }

     /* 设置固定IP的8秒时间到 */
     if (dhcp_tout == 0x80000000)
     {
         dhcp_tout = 0;
         sprintf((char *)DHCP_Status[0],"%d.%d.%d.%d", MY_IP[0], MY_IP[1],
                                    MY_IP[2], MY_IP[3]);
         sprintf((char *)DHCP_Status[1],"DHCP Failed Use static IP");
         printf_tcpdbg("%srn", DHCP_Status[0]);
         printf_tcpdbg("%srn", DHCP_Status[1]);
     }
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: TCPnetTest
*    功能说明: 主要实现动态IP获取和网络协议栈主函数main_TcpNet的调用。
*    形    参: 无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void TCPnetTest(void)
{
     uint32_t tstart, tend;

     /* 初始化变量 */
     dhcp_tout = DHCP_TOUT;
     tstart = os_time_get();

     while (1)
     {
         /* 每100ms做一次DHCP检测 */
         if(dhcp_tout != 0)
         {
              tend = os_time_get() - tstart;
              //printf_tcpdbg("%x %drn", dhcp_tout, tend);
              if(tend >= 100)
              {
                   tstart = os_time_get();
                   dhcp_check();
              }
         }

         os_evt_wait_and(0x0001, 0xFFFF);
         while (main_TcpNet() == __TRUE);
     }
}