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王崇吉

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DM9051 SPI 接口以太网模块 + Nuvoton NuTinyM0516 + uIP 实现 web server

本帖最后由 jf7686 于 2016-2-19 14:40 编辑

最近这篇 STM32F103+DM9051_UIP_SPI to 以太网，在淘宝上买了几块DM9051 SPI 接口以太网模块，刚好手上有Nuvoton Nutiny M0516 和 M451,就先用M051拿来做一个简单的web server,透过web server 来控制开发板上的LED灯亮灭。


1. DM9051NP硬体相关描述

      DM9051NP SPI接口以太网模块是联杰国际(DAVICOM)为了方便嵌入式ARM、MCU单片机系统进行以太网通信而开发出的解决方案。DM9051NP芯片是带有行业标准串列外设介面（Serial Peripheral Interface，SPI）的独立以太网控制器。DM9051NP符合IEEE 802.3 规范，它还支援以DMA 模式來传输，以实现资料传送快速。DM9051NP通过1个中断引脚和SPI介面來进行与主控制器MCU单片机的通信，资料传输规格为10/100 M。相關介紹可以參考STM32F103+DM9051_UIP_SPI to 以太网。

      • Package:32支接脚封装, QFN.
      • IEEE 802.3az Energy Efficient Ethernet (EEE)
      • Built-in integrated 3.3V to 1.8V regulator
      • 远端唤醒 (WOL)
      • 平行线/交叉线自动切换 HP Auto-MDIX
      • Support 光口介面      
      • 具有16KB SRAM静态随机存取记忆
      • EMI (Class B) and HBM ESD Rating 8KV
      • 工业温度规范: –40℃ to +85℃
      • 功率：（100/10 M） => 429/561 mW
      • 连续工作温度<60℃  
 dm9051_demo_改.jpg
     上图是DAVICOM(聯傑國際) DM9051NP 以太网路卡SPI Pin的排列。

      NuTinyM051使用的是SPI1与DM9051NP SPI脚位的硬体连接如下：
M0516DM9051
P0.7(Pin32)CLK  (pin07)
P0.6(Pin33)MISO (Pin05)
P0.5(Pin34)MOSI (Pin03)
P0.4(Pin35)CSS  (Pin01)


S__43581445.jpg
           上图为M0516 + DM9051硬体连接示意图


2.网卡驱动：

SPI 设定和 R/W data 参考M0516 Library SPI_Loopback sample code ,可到nuvoton 官网下载M0516 Library, 再参考STM32F103+DM9051_UIP_SPI to 以太网附件中的驱动，将DM9051_Configuration() SPI设定改为M0516 SPI1 Pin Group 设定和修改DM9051_Read_Reg(), DM9051_Write_Reg(), DM9051_Read_Mem(), DM9051_Writer_Mem() , 修改如下：。


(1) 首先配置M0516 SPI1 相关设定：
  1. void DM9051_Configuration(void)
  2. {        
  3.         /* Enable SPI1 peripheral clock */
  4.         CLK_EnableModuleClock(SPI1_MODULE);
  5.         /* Select HCLK as the clock source of SPI1 */
  6.         CLK_SetModuleClock(SPI1_MODULE, CLK_CLKSEL1_SPI1_S_HCLK, MODULE_NoMsk);
  7.         
  8.         /* Reset IP */
  9.         SYS_ResetModule(SPI1_RST);   
  10.         
  11.         /* Setup SPI1 multi-function pins */
  12.         SYS->P0_MFP = SYS_MFP_P04_SPISS1 | SYS_MFP_P05_MOSI_1 | SYS_MFP_P06_MISO_1 | SYS_MFP_P07_SPICLK1;
  13.       
  14.         /* Configure SPI1 as a master, SPI clock rate 200 KHz,
  15.         clock idle low, 32-bit transaction, drive output on falling clock edge and latch input on rising edge. */
  16.         SPI_Open(SPI1, SPI_MASTER, SPI_MODE_0, 8, 25000000);
  17.         
  18.         /* Enable the automatic hardware slave selection function. Select the SPI1_SS pin and configure as low-active. */
  19.         //SPI_EnableAutoSS(SPI1, SPI_SS, SPI_SS_ACTIVE_LOW);
  20.         SPI_DisableAutoSS(SPI1);
  21.         //SPI_ENABLE(SPI1);
  22.         SPI_EnableFIFO(SPI1, 3, 3);
  23. }

(2) 透过read cmd 读出register
  1. uint8_t DM9051_Read_Reg(uint8_t Reg_Off)
  2. {
  3.         SPI_SET_SS_LOW(SPI1);

  5.         // SPI transfer DM9051 Read-Command and Reg. offset.
  6.         SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t)Reg_Off);        //Read command + Register offset address
  7.         //SPI_TRIGGER(SPI1);
  8.         while(SPI_IS_BUSY(SPI1));

  10.         SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t)0x0);                        //Dummy for read register value.
  11.         //SPI_TRIGGER(SPI1);
  12.         while(SPI_IS_BUSY(SPI1));

  14.         SPI_READ_RX0(SPI1); // dummy read, jump 1st byte.
  15.         
  16.         SPI_SET_SS_HIGH(SPI1);
  17.         
  18.         return (SPI_READ_RX0(SPI1) & 0xFF);
  19. }

(3)透过write cmd 写入register
  1. void DM9051_Write_Reg(uint8_t Reg_Off, uint8_t spi_data)
  2. {
  3.         uint32_t cmdaddr;
  4.         cmdaddr = (Reg_Off | 0x80);
  5.       
  6.         SPI_SET_SS_LOW(SPI1);
  7.         
  8.         // SPI transfer DM9051 Read-Command and Reg. offset.
  9.         //while(SPI_GET_TX_FIFO_FULL_FLAG(SPI1) == 0);
  10.         SPI_WRITE_TX0(SPI1, cmdaddr);                //Read command + Register offset address        
  11.         //SPI_TRIGGER(SPI1);
  12.         while(SPI_IS_BUSY(SPI1));
  13.         
  14.         SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t)spi_data);
  15.         //SPI_TRIGGER(SPI1);
  16.         while(SPI_IS_BUSY(SPI1));
  17.         
  18.         /*Clear SPI RX FIFO*/
  19.         SPI_ClearRxFIFO(SPI1);
  20.         
  21.         SPI_SET_SS_HIGH(SPI1);
  22.         
  23.         return;
  24. }

(4) 连续读出 data 从spi array
  1. void DM9051_Read_Mem(uint8_t* pu8data, uint32_t datalen)
  2. {
  3.         uint32_t i;
  4.         //uint32_t mdata;
  5.         
  6.         // Read SPI_Data_Array back from the slave
  7.         uint8_t burstcmd = SPI_RD_BURST;
  8.         
  9.         SPI_SET_SS_LOW(SPI1);
  10.         
  11.         //SPI_ClearTxFIFO(SPI1);
  12.         SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t)burstcmd);
  13.         while(SPI_IS_BUSY(SPI1));
  14.         SPI_READ_RX0(SPI1);                //Skip SPI RX FIFO

  16.         /* 1 level FIFO */
  17.         for(i = 0 ; i < datalen; i++)
  18.         {
  19.                 pu8data[i] = SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t )0x0);
  20.                 //SPI_TRIGGER(SPI1);
  21.                 while(SPI_IS_BUSY(SPI1));
  22.                 pu8data[i] = (uint8_t)SPI_READ_RX0(SPI1);
  23.         }

  25.         //Clear SPI RX FIFO
  26.         //SPI_ClearRxFIFO(SPI1);
  27.         
  28.         SPI_SET_SS_HIGH(SPI1);
  29. }

(5) 连续写入data到spi array
  1. void DM9051_Write_Mem(uint8_t* pu8data, uint32_t datalen)
  2. {
  3.         uint32_t i;
  4.         
  5.         // Send the array to the slave
  6.         uint8_t burstcmd = SPI_WR_BURST;
  7.         
  8.         SPI_SET_SS_LOW(SPI1);

  10.         //SPI_ClearTxFIFO(SPI1);
  11.         SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t)burstcmd);
  12.         //SPI_TRIGGER(SPI1);
  13.         while(SPI_IS_BUSY(SPI1));
  14.         SPI_READ_RX0(SPI1);                //Skip SPI RX FIFO

  16.         for(i=0; i
  17.                 while(SPI_GET_TX_FIFO_FULL_FLAG(SPI1));
  18.                 SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t)pu8data[i]);
  19.         }
  20.         while(SPI_IS_BUSY(SPI1));
  21.         SPI_ClearRxFIFO(SPI1);         //Clear SPI RX FIFO
  22.         
  23.         SPI_SET_SS_HIGH(SPI1);
  24. }


   3. 简单的web server 控制 LED
                uIP就不多介绍了，网路上有许多相关资料可以参考,在上一部份将驱动设置好后,將tapdev_init()、tapdev_read()、tapdev_send()對應到DM9051_init()、DM9051_rx()、DM9051_tx() function即可, 附件可參考,在main()中加入在 http_init(); 然后在http.c 在handle_input中天加 控制 LED function，新增web_led.c 和web_led.h 如下:

(1)首先先在 http.c handle_input()新增判斷:
  1. static
  2. PT_THREAD(handle_input(struct httpd_state *s))
  3. {
  4.         PSOCK_BEGIN(&s->sin);

  6.         PSOCK_READTO(&s->sin, ISO_space);


  9.         if(strncmp(s->inputbuf, http_get, 4) != 0) {
  10.                 PSOCK_CLOSE_EXIT(&s->sin);
  11.         }
  12.         PSOCK_READTO(&s->sin, ISO_space);

  14.         if(s->inputbuf[0] != ISO_slash) {
  15.                 PSOCK_CLOSE_EXIT(&s->sin);
  16.         }

  18.         if(s->inputbuf[1] == ISO_space) {               
  19.                 //strncpy(s->filename, http_index_html, sizeof(s->filename));
  20.                 strncpy(s->filename, http_webMain_html, sizeof(s->filename));
  21.         }
  22. #if 1 //Web control LED Command
  23.         /* Control led, 0 = OFF, 1 = ON, 2 = Flash */
  24.         else if (s->inputbuf[3] == 'L','E','D' && ((s->inputbuf[4] == '0') ||
  25.                                 (s->inputbuf[4] == '1') || (s->inputbuf[4] == '2'))){
  26.                
  27.                 Set_LED_mode(s->inputbuf[4]);
  28.                 s->inputbuf[4]= 0;
  29.                 //strncpy(s->filename, "/home.html", 10);
  30.                 strncpy(s->filename, http_webMain_html, sizeof(s->filename));
  31.         }
  32. #endif
  33.         else {
  34.                 s->inputbuf[PSOCK_DATALEN(&s->sin) - 1] = 0;
  35.                 strncpy(s->filename, &s->inputbuf[0], sizeof(s->filename));
  36.         }

  38.         /*  httpd_log_file(uip_conn->ripaddr, s->filename);*/

  40.         s->state = STATE_OUTPUT;

  42.         while(1) {
  43.                 PSOCK_READTO(&s->sin, ISO_nl);

  45.                 if(strncmp(s->inputbuf, http_referer, 8) == 0) {
  46.                         s->inputbuf[PSOCK_DATALEN(&s->sin) - 2] = 0;
  47.                         /*      httpd_log(&s->inputbuf[9]);*/
  48.                 }
  49.         }

  51.         PSOCK_END(&s->sin);
  52. }


(2)LED 设定和控制判断代码如下：
  1. void Set_LED_mode(char lkkcode)
  2. {
  3.         //int i;
  4.         
  5.         GPIO_SetMode(P3, BIT6, GPIO_PMD_OUTPUT);
  6.         
  7.         if(lkkcode == ('0')) // LED off
  8.         {
  9.                 P36 = 1;
  10.         }else if (lkkcode == '1'){ // LED on
  11.                 P36 = 0;
  12.         }else if(lkkcode == '2') // LED Flash
  13.         {
  14.                 //for(i = 0 ; i< 30 ; ++i)
  15.                 {
  16.                         P36 = 0;
  17.                         Delay(25);
  18.                         P36 = 1;
  19.                         Delay(25);
  20.                 }
  21.         }
  22. }

最后在网址列输入IP 192.168.XXX.XXX进入 uip web server控制LED，因为uip  有开DHCP 也可设定为固定IP ，看使用者设定输入正确的IP位址

就可以透过web 控制LED,如下可以看到MCU +  DM9051相关讯息，最下面可以看到控制LED 选单,
按下on 、off 、Flash后网址后面会分别显示XXX.XXX.XXX.XXX / LED0、1、2让使用者可以知道目前设定



以上完成后就是一个简单webserver 控制LED应用了，最後附上程序和DM9051NP datasheet:
DM9051(I)-12-MCO-DS-P01_03302015.pdf (829.02 KB)
(下载次数: 77, 2016-2-19 14:07 上传)


NUC_M051_uIP_SPI1_DM9051_webserver.rar (492.96 KB)
(下载次数: 103, 2016-2-19 14:07 上传)





回帖（5）

xie402050431

2016-2-21 11:45:12
看看........................
举报

王崇吉

2016-2-23 09:29:13
引用: xie402050431 发表于 2016-2-21 11:45
看看........................

有问题或是其他建议可以提出，谢谢。
举报

吴晓良

2017-3-24 16:36:31
举报

陶志和

2018-11-9 12:50:47
谢谢分享啊！！！！！！！！！！
举报

叶继成

2019-1-3 14:40:06
怎么我AVR移植一直不可以，好尴尬哦
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