本章，我们将向大家介绍ALIENTEK ENC28J60网络模块及其使用。本章，我们将使用ALIENTEK ENC28J60网络模块和uIP 1.0实现：TCP服务器、TCP客服端以及WEB服务器等三个功能。本章分为如下几个部分：
57.1 ENC28J60以及uIP简介
57.2 硬件设计
57.3 软件设计
57.4 下载验证
57.1 ENC28J60以及uIP简介
本章我们需要用到ENC28J60以太网控制器和uIP 1.0以太网协议栈。接下来分别介绍这两个部分。
ENC28J60 是带有行业标准串行外设接口（Serial Peripheral Interface，SPI）的独立以太网控制器。它可作为任何配备有SPI 的控制器的以太网接口。ENC28J60 符合IEEE 802.3 的全部规范，采用了一系列包过滤机制以对传入数据包进行限制。 它还提供了一个内部DMA 模块，以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算。 与主控制器的通信通过两个中断引脚和
SPI 实现，数据传输速率高达10 Mb/s。两个专用的引脚用于连接LED，进行网络活动状态指示。
ENC28J60的主要特点如下：
l 兼容IEEE802.3协议的以太网控制器
l 集成MAC和10 BASE-T物理层
l 支持全双工和半双工模式
l 数据冲突时可编程自动重发
l SPI接口速度可达10Mbps
l 8K数据接收和发送双端口RAM
l 提供快速数据移动的内部DMA控制器
l 可配置的接收和发送缓冲区大小
l 两个可编程LED输出
l 带7个中断源的两个中断引脚
l TTL电平输入
l 提供多种封装：SOIC/SSOP/SPDIP/QFN等
ENC28J60的典型应用电路如图57.1.1.1所示：
图
57.1.1.1 ENC28J60典型应用电路
ENC28J60 由七个主要功能模块组成：
1） SPI 接口，充当主控制器和ENC28J60 之间通信通道。
2） 控制寄存器，用于控制和监视ENC28J60。
3） 双端口RAM缓冲器，用于接收和发送数据包。
4） 判优器，当DMA、发送和接收模块发出请求时对RAM 缓冲器的访问进行控制。
5） 总线接口，对通过SPI 接收的数据和命令进行解析。
6） MAC(Medium Access Control)模块，实现符合IEEE 802.3 标准的MAC 逻辑。
7） PHY(物理层)模块，对双绞线上的模拟数据进行编码和译码。
ENC28J60还包括其他支持模块，诸如振荡器、片内稳压器、电平变换器（提供可以接受5V 电压的I/O 引脚）和系统控制逻辑。
ENC28J60的功能框图如图57.1.1.2所示：
图57.1.1.2 ENC28J60功能框图
ALIENTEK ENC28J60网络模块采用ENC28J60作为主芯片，单芯片即可实现以太网接入，利用该模块，基本上只要是个单片机，就可以实现以太网连接。ALIENTEK ENC28J60网络模块原理图如图57.1.1.3所示：
图57.1.1.3 ALIENTEK ENC28J60网络模块原理图
ALIENTEK ENC28J60网络模块外观图如图57.1.1.4所示：
图
57.1.1.4 ALIENTEK ENC28J60网络模块外观图
该模块通过一个8个引脚的排针与外部电路连接，这8个引脚分别是：GND、RST、MISO、SCK、MOSI、INT、CS和V3.3。其中GND和V3.3用于给模块供电，MISO/MOSI/SCK用于SPI通信，CS是片选信号，INT为中断输出引脚，RST为模块复位信号。
uIP 由瑞典计算机科学学院(网络嵌入式系统小组)的Adam Dunkels 开发。其源代码由C 语言编写，并完全公开，uIP的最新版本是1.0 版本，本指南移植和使用的版本正是此版本。
uIP 协议栈去掉了完整的TCP/IP 中不常用的功能，简化了通讯流程，但保留了网络通信必须使用的协议，设计重点放在了IP/TCP/ICMP/UDP/ARP 这些网络层和传输层协议上，保证了其代码的通用性和结构的稳定性。
由于uIP 协议栈专门为嵌入式系统而设计，因此还具有如下优越功能：
1） 代码非常少，其协议栈代码不到6K，很方便阅读和移植。
2） 占用的内存数非常少，RAM 占用仅几百字节。
3） 其硬件处理层、协议栈层和应用层共用一个全局缓存区，不存在数据的拷贝，且发送和接收都是依靠这个缓存区，极大的节省空间和时间。
4） 支持多个主动连接和被动连接并发。
5） 其源代码中提供一套实例程序：web 服务器，web 客户端，电子邮件发送程序(SMTP 客户端)，Telnet 服务器， DNS 主机名解析程序等。通用性强，移植起来基本不用修改就可以通过。
6） 对数据的处理采用轮循机制，不需要操作系统的支持。
由于uIP 对资源的需求少和移植容易，大部分的8 位微控制器都使用过uIP协议栈, 而且很多的著名的嵌入式产品和项目(如卫星，Cisco 路由器，无线传感器网络)中都在使用uIP 协议栈。
uIP相当于一个代码库，通过一系列的函数实现与底层硬件和高层应用程序的通讯，对于整个系统来说它内部的协议组是透明的，从而增加了协议的通用性。uIP协议栈与系统底层和高层应用之间的关系如图57.1.2.1所示：
图
57.1.2.1 uIP在系统中的位置
从上图可以看出，uIP协议栈主要提供2个函数供系统底层调用：uip_input和uip_periodic。另外和应用程序联系主要是通过UIP_APPCALL函数。
当网卡驱动收到一个输入包时，将放入全局缓冲区uip_buf 中，包的大小由全局变量uip_len 约束。同时将调用uip_input()函数，这个函数将会根据包首部的协议处理这个包和需要时调用应用程序。当uip_input()返回时，一个输出包同样放在全局缓冲区uip_buf 里，大小赋给uip_len。如果uip_len 是0，则说明没有包要发送。否则调用底层系统的发包函数将包发送到网络上。
uIP 周期计时是用于驱动所有的uIP 内部时钟事件。当周期计时激发，每一个TCP 连接都会调用uIP 函数uip_periodic()。类似于uip_input()函数。uip_periodic()函数返回时，输出的IP 包要放到uip_buf 中，供底层系统查询uip_len 的大小发送。
由于使用TCP/IP 的应用场景很多，因此应用程序作为单独的模块由用户实现。uIP 协议栈提供一系列接口函数供用户程序调用，其中大部分函数是作为C的宏命令实现的，主要是为了速度、代码大小、效率和堆栈的使用。用户需要将应用层入口程序作为接口提供给uIP 协议栈， 并将这个函数定义为宏UIP_APPCALL()。这样，uIP 在接受到底层传来的数据包后，在需要送到上层应用程序处理的地方，调用UIP_APPCALL( )。在不用修改协议栈的情况下可以适配不同的应用程序。
uIP协议栈提供了我们很多接口函数，这些函数在 uip.h 中定义，为了减少函数调用造成的额外支出，大部分接口函数以宏命令实现的，uIP提供的接口函数有：
1，初始化uIP协议栈：uip_init()
2．处理输入包：uip_input()
3．处理周期计时事件：uip_periodic()
4．开始监听端口：uip_listen()
5．连接到远程主机：uip_connect()
6．接收到连接请求：uip_connected()
7．主动关闭连接：uip_close()
8．连接被关闭：uip_closed()
9．发出去的数据被应答：uip_acked()
10．在当前连接发送数据：uip_send()
11．在当前连接上收到新的数据：uip_newdata()
12．告诉对方要停止连接：uip_stop()
13．连接被意外终止：uip_aborted()
接下来，我们看看uIP的移植过程。首先，uIP1.0的源码包里面有如下内容，如图57.1.2.2所示：
图
57.1.2.2 uIP 1.0源码包内容
其中apps文件夹里面是uip提供的各种参考代码，本章我们主要有用到里面的webserver部分。doc文件夹里面是一些uip的使用及说明文件，是学习uip的官方资料。lib文件夹里面是用于内存管理的一个代码，本章我们没有用到。uip里面就是uip 1.0的源码了，我们全盘照收。unix里面提供的是具体的应用实例，我们移植参考主要是依照这个里面的代码。
移植第一步：实现在unix/tapdev.c里面的三个函数。首先是tapdev_init函数，该函数用于初始化网卡（也就是我们的ENC28J60），通过这个函数实现网卡初始化。其次，是tapdev_read函数，该函数用于从网卡读取一包数据，将读到的数据存放在uip_buf里面，数据长度返回给uip_len。最后，是tapdev_send函数，该函数用于向网卡发送一包数据，将全局缓存区uip_buf里面的数据发送出去（长度为uip_len）。其实这三个函数就是实现最底层的网卡操作。
第二步，因为uIP协议栈需要使用时钟，为TCP和ARP的定时器服务，因此我们需要STM32提供一个定时器做时钟，提供10ms计时（假设clock-arch.h里面的CLOCK_CONF_SECOND为100），通过clock-arch.c里面的clock_time函数返回给uIP使用。
第三步，配置uip-conf.h里面的宏定义选项。主要用于设置TCP最大连接数、TCP监听端口数、CPU大小端模式等，这个大家根据自己需要配置即可。
通过以上3步的修改，我们基本上就完成了uIP的移植。在使用uIP的时候，一般通过如下顺序：
1） 实现接口函数（回调函数）UIP_APPCALL。
该函数是我们使用uIP最关键的部分，它是uIP和应用程序的接口，我们必须根据自己的需要，在该函数做各种处理，而做这些处理的触发条件，就是前面提到的uIP提供的那些接口函数，如uip_newdata、uip_acked、uip_closed等等。另外，如果是UDP，那么还需要实现UIP_UDP_APPCALL回调函数。
2） 调用tapdev_init函数，先初始化网卡。
此步先初始化网卡，配置MAC地址，为uIP和网络通信做好准备。
3） 调用uip_init函数，初始化uIP协议栈。
此步主要用于uip自身的初始化，我们直接调用就是。
4） 设置IP地址、网关以及掩码
这个和电脑上网差不多，只不过我们这里是通过uip_ipaddr、uip_sethostaddr、uip_setdraddr和uip_setnetmask等函数实现。
5） 设置监听端口
uIP根据你设定的不同监听端口，实现不同的服务，比如我们实现Web Server就监听80端口(浏览器默认的端口是80端口)，凡是发现80端口的数据，都通过Web Server的APPCALL函数处理。根据自己的需要设置不同的监听端口。不过uIP有本地端口（lport）和远程端口（rport）之分，如果是做服务端，我们通过监听本地端口（lport）实现；如果是做客户端，则需要去连接远程端口（rport）。
6） 处理uIP事件
最后，uIP通过uip_polling函数轮询处理uIP事件。该函数必须插入到用户的主循环里面（也就是必须每隔一定时间调用一次）。
57.2 硬件设计
本节实验功能简介：开机检测ENC28J60，如果检测不成功，则提示报错。在成功检测到ENC28J60之后，初始化uIP，并设置IP地址（192.168.1.16）等，然后监听80端口和1200端口，并尝试连接远程1400端口，80端口用于实现WEB Server功能，1200端口用于实现TCP Server功能，连接1400端口实现TCP Client功能。此时，我们在电脑浏览器输入http://192.168.1.16 ，就可以登录到一个界面，该界面可以控制开发板上两个LED灯的亮灭，还会显示开发板的当前时间以及开发板STM32芯片的温度（每10秒自动刷新一次）。另外，我们通过网络调试软件（做TCP Server时，设置IP地址为：192.168.1.103，端口为1400；做TCP Client时，设置IP地址为：192.168.1.16，端口为1200）同开发板连接，即可实现开发板与网络调试软件之间的数据互发。按KEY0，由开发板的TCP Server端发送数据到电脑的TCP Client端。按KEY2，则由开发板的TCP Client端发送数据到电脑的TCP Server端。LCD显示当前连接状态。
所要用到的硬件资源如下：
1） 指示灯DS0 、DS1
2） KEY0/KEY2两个按键
3） 串口
4） TFTLCD模块
5） ENC28J60网络模块
前面4部分都已经详细介绍过，本章，我们重点看看ALIENTEK ENC28J60网络模块同ALIENTEK 战舰STM32开发板的连接，前面我们介绍了ALIENTEK ENC28J60网络模块的接口，我们通过杜邦线（或排线）连接网络模块和开发板的P12端口，连接关系如表56.2.1所示：
表
56.2.1 ENC28J60网络模块同战舰STM32开发板连接关系表
上表可以看出，其实网络模块同战舰STM32开发板的线序是一一对应的，所以如果你有一个1*8的排线，就可以直接对插即可。这里需要注意，本来开发板的P12端口是用来连接SD卡，实现SPI读写SD卡的，如果要连接网络模块，我们需要把跳线帽连接到P10和P11，这样还是可以通过SDIO访问SD卡。
在开发板连接网络模块以后，我们还需要一根网线（自备），连接网络模块和路由器，这样我们才能实现和电脑的连接。
57.3 软件设计
本章，我们在第二十八章实验 （实验23 ）的基础上修改，在该工程源码下面加入uIP-1.0文件夹，存放uIP1.0源码，再新建uIP-APP文件夹，存放应用部分代码，因为uIP自己有一个timer.c和timer.h的文件，所以我们还需要修改HARDWARE里面的timer.c和timer.h为不同的名字，本章我们改为timerx.c和timerx.h，我们还需要实现ENC28J60的驱动代码，存放在HARDWARE文件夹下的ENC28J60文件夹里面。详细的步骤我们就不一一阐述了，全部改好之后，工程如图57.3.1所示：
图57.3.1 移植完后，MDK工程图
图中uIP-1.0文件夹里面的代码全部是uIP提供的协议栈源码，而uIP-APP里面的代码则部分是我们自己实现的，部分是uIP提供的，其中：
clock-arch.c，属于uIP协议栈，uIP通过该代码里面的clock_time函数获取时钟节拍。
tapdev.c，同样是uIP提供，用来实现uIP与网卡的接口，该文件实现tapdev_init、tapdev_read和tapdev_send三个重要函数。
tcp_demo.c，完成UIP_APPCALL函数的实现，即tcp_demo_appcall函数。该函数根据端口的不同，分别调用不同的appcall函数，实现不同功能。同时该文件还实现了uip_log函数，用于打印日志。
tcp_client_demo.c，完成一个简单的TCP客户端应用，实现与电脑TCP服务端的数据收发。
tcp_server_demo.c，完成一个简单的TCP服务端应用，实现与电脑TCP客户端的数据收发。
httpd.c、httpd-cgi.c、httpd-fs.c和httpd-strings.h，属于uIP提供的WEB服务器参考代码，我们通过修改部分代码，实现一个简单的WEB服务器。
本章代码很多，我们仅挑一些重点和大家介绍。
首先是tapdev.c里面的三个函数，代码如下：
//MAC地址,必须唯一
//如果你有两个战舰开发板,想连入路由器,则需要修改MAC地址不一样!
const u8 mymac[6]={0x04,0x02,0x35,0x00,0x00,0x01}; //MAC地址
//配置网卡硬件，并设置MAC地址
//返回值：0，正常；1，失败；
u8 tapdev_init(void)
{
u8 i,res=0;
res=ENC28J60_Init((u8*)mymac); //初始化ENC28J60
//把IP地址和MAC地址写入缓存区
for (i = 0; i < 6; i++)uip_ethaddr.addr=mymac;
//指示灯状态:0x476 is PHLCON LEDA(绿)=links status, LEDB(红)=receive/transmit
//PHLCON：PHY 模块LED 控制寄存器
ENC28J60_PHY_Write(PHLCON,0x0476);
return res;
}
//读取一包数据
uint16_t tapdev_read(void)
{
return ENC28J60_Packet_Receive(MAX_FRAMELEN,uip_buf);
}
//发送一包数据
void tapdev_send(void)
{
ENC28J60_Packet_Send(uip_len,uip_buf);
}
tapdev_init函数，该函数用于初始化网卡，即初始化我们的ENC28J60，初始化工作主要通过调用ENC28J60_Init函数实现，该函数在enc28j60.c里面实现，同时该函数还用于设置MAC地址，这里请确保MAC地址的唯一性。在初始化enc28j60以后，我们设置enc28j60的LED控制器工作方式，即完成对ENC28J60的全部初始化工作。该函数的返回值用于判断网卡初始化是否成功。
tapdev_read函数，该函数调用ENC28J60_Packet_Receive函数，实现从网卡（ENC28J60）读取一包数据，数据被存放在uip_buf里面，同时返回读到的包长度（包长度一般是存放在uip_len里面的）。
tapdev_send函数，该函数调用ENC28J60_Packet_Send函数，实现从网卡（ENC28J60）发送一包数据到网络，数据内容存放在uip_buf，数据长度为uip_len。
再来看看tcp_demo.c里面的tcp_demo_appcall函数，该函数代码如下：
//TCP应用接口函数(UIP_APPCALL)
//完成TCP服务(包括server和client)和HTTP服务
void tcp_demo_appcall(void)
{
switch(uip_conn->lport)//本地监听端口80和1200
{
case HTONS(80):
httpd_appcall();
break;
case HTONS(1200):
tcp_server_demo_appcall();
break;
default: break;
}
switch(uip_conn->rport) //远程连接1400端口
{
case HTONS(1400):
tcp_client_demo_appcall();
break;
default: break;
}
}
该函数即UIP_APPCALL函数，是uIP同应用程序的接口函数，该函数通过端口号选择不同的appcall函数，实现不同的服务。其中80端口用于实现WEB服务，通过调用httpd_appcall实现；1200端口用于实现TCP服务器，通过调用tcp_server_demo_appcall函数实现；1400是远程端口，用于实现TCP客户端，调用tcp_client_demo_appcall函数实现。
接着，我们来看看这3个appcall函数，首先是WEB服务器的appcall函数：httpd_appcall，该函数在httpd.c里面实现，源码如下：
//http服务（WEB）处理
void httpd_appcall(void)
{
struct httpd_state *s = (struct httpd_state *)&(uip_conn->appstate);//读取连接状态
if(uip_closed() || uip_aborted() || uip_timedout())//异常处理（这里无任何处理）
else if(uip_connected())//连接成功
{
PSOCK_INIT(&s->sin, s->inputbuf, sizeof(s->inputbuf) - 1);
PSOCK_INIT(&s->sout, s->inputbuf, sizeof(s->inputbuf) - 1);
PT_INIT(&s->outputpt);
s->state = STATE_WAITING;
/* timer_set(&s->timer, CLOCK_SECOND * 100);*/
s->timer = 0;
handle_connection(s);//处理
}else if(s!=NULL)
{
if(uip_poll())
{
++s->timer;
if(s->timer >= 20)uip_abort();
else s->timer = 0;
}
handle_connection(s);
}else uip_abort();//
}
该函数在连接建立的时候，通handle_connection函数处理http数据，handle_connection函数代码如下：
//分析http数据
static void handle_connection(struct httpd_state *s)
{
handle_input(s); //处理http输入数据
if(s->state==STATE_OUTPUT)handle_output(s);//输出状态，处理输出数据
}
该函数调用handle_input处理http输入数据，通过调用handle_output实现http网页输出。对我们来说最重要
友情提示: 此问题已得到解决，问题已经关闭,关闭后问题禁止继续编辑，回答。
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这里，我们需要了解uIP是把网页数据（源文件）存放在data_index_html，通过将这里面的数据发送给电脑浏览器，浏览器就会显示出我们所设计的界面了。当用户在网页上面操作的时候，浏览器就会发送消息给WEB服务器，服务器根据收到的消息内容，判断用户所执行的操作，然后发送新的页面到浏览器，这样用户就可以看到操作结果了。本章，我们实现的WEB服界面如图57.3.2所示：
图中两个按键分别控制DS0和DS1的亮灭，然后还显示了STM32芯片的温度和RTC时间等信息。
控制DS0，DS1亮灭我们是通过发送不同的页面请求来实现的，这里我们采用的是Get方法（科普找百度），将请求参数放到URL里面，然后WEB服务器根据URL的参数来相应内容，这样实际上STM32就是从URL获取控制参数，以控制DS0和DS1的亮灭。uIP在得到Get请求后判断URL内容，然后做出相应控制，最后修改data_index_html里面的部分内容（比如指示灯图标的变化，以及提示文字的变化等），再将data_index_html发送给浏览器，显示新的界面。
显示STM32温度和RTC时间是通过刷新实现的，uIP每次得到来自浏览器的请求就会更新data_index_html里面的温度和时间等信息，然后将data_index_html发送给浏览器，这样达到更新温度和时间的目的。但是这样我们需要手动刷新，比较笨，所以我们在网页源码里面加入了自动刷新的控制代码，每10秒钟刷新一次，这样就不需要手动刷新了。
handle_input函数实现了我们所说的这一切功能，另外请注意data_index_html是存放在httpd-fsdata.c（该文件通过include的方式包含进工程里面）里面的一个数组，并且由于该数组的内容需要不停的刷新，所以我们定义它为sram数据，data_index_html里面的数据，则是通过一个工具软件：amo的编程小工具集合V1.2.6.exe，将网页源码转换而来，该软件在光盘有提供，如果想自己做网页的朋友，可以通过该软件转换。
WEB服务器就为大家介绍这么多。
接下来看看TCP服务器appcall函数：tcp_server_demo_appcall，该函数在tcp_server_demo.c里面实现，该函数代码如下：
u8 tcp_server_databuf[200]; //发送数据缓存
u8 tcp_server_sta; //服务端状态
//[7]:0,无连接;1,已经连接;
//[6]:0,无数据;1,收到客户端数据
//[5]:0,无数据;1,有数据需要发送
//这是一个TCP 服务器应用回调函数。
//该函数通过UIP_APPCALL(tcp_demo_appcall)调用,实现Web Server的功能.
//当uip事件发生时，UIP_APPCALL函数会被调用,根据所属端口(1200),确定是否执行该函数。
//例如 : 当一个TCP连接被创建时、有新的数据到达、数据已经被应答、数据需要重发等事件
void tcp_server_demo_appcall(void)
{
struct tcp_demo_appstate *s = (struct tcp_demo_appstate *)&uip_conn->appstate;
if(uip_aborted())tcp_server_aborted(); //连接终止
if(uip_timedout())tcp_server_timedout(); //连接超时
if(uip_closed())tcp_server_closed(); //连接关闭
if(uip_connected())tcp_server_connected(); //连接成功
if(uip_acked())tcp_server_acked(); //发送的数据成功送达
//接收到一个新的TCP数据包
if (uip_newdata())//收到客户端发过来的数据
{
if((tcp_server_sta&(1<<6))==0)//还未收到数据
{
if(uip_len>199) ((u8*)uip_appdata)[199]=0;
strcpy((char*)tcp_server_databuf,uip_appdata);
tcp_server_sta|=1<<6;//表示收到客户端数据
}
}else if(tcp_server_sta&(1<<5))//有数据需要发送
{
s->textptr=tcp_server_databuf;
s->textlen=strlen((const char*)tcp_server_databuf);
tcp_server_sta&=~(1<<5);//清除标记
}
//当需要重发、新数据到达、数据包送达、连接建立时，通知uip发送数据
if(uip_rexmit()||uip_newdata()||uip_acked()||uip_connected()||uip_poll())
{
tcp_server_senddata();
}
}
该函数通过uip_newdata()判断是否接收到客户端发来的数据，如果是，则将数据拷贝到tcp_server_databuf缓存区，并标记收到客户端数据。当有数据要发送（KEY0按下）的时候，将需要发送的数据通过tcp_server_senddata函数发送出去。
最后，我们看看TCP客户端appcall函数：tcp_client_demo_appcall，该函数代码同TCP服务端代码十分相似，该函数在tcp_server_demo.c里面实现，代码如下：
u8 tcp_client_databuf[200]; //发送数据缓存
u8 tcp_client_sta; //客户端状态
//[7]:0,无连接;1,已经连接;
//[6]:0,无数据;1,收到客户端数据
//[5]:0,无数据;1,有数据需要发送
//这是一个TCP 客户端应用回调函数。
//该函数通过UIP_APPCALL(tcp_demo_appcall)调用,实现Web Client的功能.
//当uip事件发生时，UIP_APPCALL函数会被调用,根据所属端口(1400),确定是否执行该函数。
//例如 : 当一个TCP连接被创建时、有新的数据到达、数据已经被应答、数据需要重发等事件
void tcp_client_demo_appcall(void)
{
struct tcp_demo_appstate *s = (struct tcp_demo_appstate *)&uip_conn->appstate;
if(uip_aborted())tcp_client_aborted(); //连接终止
if(uip_timedout())tcp_client_timedout(); //连接超时
if(uip_closed())tcp_client_closed(); //连接关闭
if(uip_connected())tcp_client_connected(); //连接成功
if(uip_acked())tcp_client_acked(); //发送的数据成功送达
//接收到一个新的TCP数据包
if (uip_newdata())
{
if((tcp_client_sta&(1<<6))==0)//还未收到数据
{
if(uip_len>199) ((u8*)uip_appdata)[199]=0;
strcpy((char*)tcp_client_databuf,uip_appdata);
tcp_client_sta|=1<<6;//表示收到客户端数据
}
}else if(tcp_client_sta&(1<<5))//有数据需要发送
{
s->textptr=tcp_client_databuf;
s->textlen=strlen((const char*)tcp_client_databuf);
tcp_client_sta&=~(1<<5);//清除标记
}
//当需要重发、新数据到达、数据包送达、连接建立时，通知uip发送数据
if(uip_rexmit()||uip_newdata()||uip_acked()||uip_connected()||uip_poll())
{
tcp_client_senddata();
}
}
该函数也是通过uip_newdata()判断是否接收到服务端发来的数据，如果是，则将数据拷贝到tcp_client_databuf缓存区，并标记收到服务端数据。当有数据要发送（KEY2按下）的时候，将需要发送的数据通过tcp_client_senddata函数发送出去。
uIP通过clock-arch里面的clock_time获取时间节拍，我们通过在timerx.c里面初始化定时器6，用于提供clock_time时钟节拍，每10ms加1，这里代码就不贴出来了，请大家查看光盘源码。
最后在test.c里面，我们要实现好几个函数，但是这里仅贴出main函数以及uip_polling函数，该部分如下：
#define BUF ((struct uip_eth_hdr *)&uip_buf[0])
int main(void)
{
u8 key;
u8 tcnt=0;
u8 tcp_server_tsta=0XFF;
u8 tcp_client_tsta=0XFF;
uip_ipaddr_t ipaddr;
Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置
uart_init(72,9600); //串口初始化为9600
delay_init(72); //延时初始化
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
LCD_Init(); //初始化LCD
KEY_Init(); //初始化按键
RTC_Init(); //初始化RTC
Adc_Init(); //初始化ADC
usmart_dev.init(72); //初始化USMART
POINT_COLOR=RED; //设置为红 {MOD}
LCD_ShowString(60,10,200,16,16,"WarShip STM32");
LCD_ShowString(60,30,200,16,16,"ENC28J60 TEST");
LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
while(tapdev_init()) //初始化ENC28J60错误
{
LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"ENC28J60 Init Error!"); delay_ms(200);
LCD_Fill(60,70,240,86,WHITE);//清除之前显示
};
uip_init(); //uIP初始化
LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"KEY0:Server Send Msg");
LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"KEY2:Client Send Msg");
LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"IP:192.168.1.16");
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"MASK:255.255.255.0");
LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"GATEWAY:192.168.1.1");
LCD_ShowString(30,200,200,16,16,"TCP RX:");
LCD_ShowString(30,220,200,16,16,"TCP TX:");
LCD_ShowString(30,270,200,16,16,"TCP RX:");
LCD_ShowString(30,290,200,16,16,"TCP TX:");
POINT_COLOR=BLUE;
uip_ipaddr(ipaddr, 192,168,1,16); //设置本地设置IP地址
uip_sethostaddr(ipaddr);
uip_ipaddr(ipaddr, 192,168,1,1); //设置网关IP地址(其实就是你路由器的IP地址)
uip_setdraddr(ipaddr);
uip_ipaddr(ipaddr, 255,255,255,0);//设置网络掩码
uip_setnetmask(ipaddr);
uip_listen(HTONS(1200)); //监听1200端口,用于TCP Server
uip_listen(HTONS(80)); //监听80端口,用于Web Server
tcp_client_reconnect(); //尝试连接到TCP Server端,用于TCP Client
while (1)
{
uip_polling(); //处理uip事件，必须插入到用户程序的循环体中
key=KEY_Scan(0);
if(tcp_server_tsta!=tcp_server_sta)//TCP Server状态改变
{
if(tcp_server_sta&(1<<7))LCD_ShowString(30,180,200,16,16,"TCP Server
Connected ");
else LCD_ShowString(30,180,200,16,16,"TCP Server Disconnected");
if(tcp_server_sta&(1<<6)) //收到新数据
{
LCD_Fill(86,200,240,216,WHITE); //清除之前显示
LCD_ShowString(86,200,154,16,16,tcp_server_databuf);
printf("TCP Server RX:%s ",tcp_server_databuf);//打印数据
tcp_server_sta&=~(1<<6); //标记数据已经被处理
}
tcp_server_tsta=tcp_server_sta;
}
if(key==KEY_RIGHT)//TCP Server 请求发送数据
{
if(tcp_server_sta&(1<<7)) //连接还存在
{
sprintf((char*)tcp_server_databuf,"TCP Server OK %d ",tcnt);
LCD_Fill(86,220,240,236,WHITE); //清除之前显示
LCD_ShowString(86,220,154,16,16,tcp_server_databuf); //显示发送数据
tcp_server_sta|=1<<5;//标记有数据需要发送
tcnt++;
}
}
if(tcp_client_tsta!=tcp_client_sta)//TCP Client状态改变
{
if(tcp_client_sta&(1<<7))LCD_ShowString(30,250,200,16,16,"TCP Client
Connected ");
else LCD_ShowString(30,250,200,16,16,"TCP Client Disconnected");
if(tcp_client_sta&(1<<6)) //收到新数据
{
LCD_Fill(86,270,240,286,WHITE); //清除之前显示
LCD_ShowString(86,270,154,16,16,tcp_client_databuf);
printf("TCP Client RX:%s ",tcp_client_databuf);//打印数据
tcp_client_sta&=~(1<<6); //标记数据已经被处理
}
tcp_client_tsta=tcp_client_sta;
}
if(key==KEY_LEFT)//TCP Client 请求发送数据
{
if(tcp_client_sta&(1<<7)) //连接还存在
{
sprintf((char*)tcp_client_databuf,"TCP Client OK %d ",tcnt);
LCD_Fill(86,290,240,306,WHITE); //清除之前显示
LCD_ShowString(86,290,154,16,16,tcp_client_databuf);//显示发送数据
tcp_client_sta|=1<<5;//标记有数据需要发送
tcnt++;
}
}
delay_ms(1);
}
}
//uip事件处理函数
//必须将该函数插入用户主循环,循环调用.
void uip_polling(void)
{
u8 i;
static struct timer periodic_timer, arp_timer;
static u8 timer_ok=0;
if(timer_ok==0)//仅初始化一次
{
timer_ok = 1;
timer_set(&periodic_timer,CLOCK_SECOND/2); //创建1个0.5秒的定时器
timer_set(&arp_timer,CLOCK_SECOND*10); //创建1个10秒的定时器
}
uip_len=tapdev_read(); //从网络读取一个IP包,得到数据长度.uip_len在uip.c中定义
if(uip_len>0) //有数据
{
//处理IP数据包(只有校验通过的IP包才会被接收)
if(BUF->type == htons(UIP_ETHTYPE_IP))//是否是IP包?
{
uip_arp_ipin(); //去除以太网头结构，更新ARP表
uip_input(); //IP包处理
//当上面的函数执行后，如果需要发送数据，则全局变量 uip_len > 0
//需要发送的数据在uip_buf, 长度是uip_len (这是2个全局变量)
if(uip_len>0)//需要回应数据
{
uip_arp_out();//加以太网头结构，在主动连接时可能要构造ARP请求
tapdev_send();//发送数据到以太网
}
}else if (BUF->type==htons(UIP_ETHTYPE_ARP))//处理arp报文,是否是ARP包?
{
uip_arp_arpin();
//当上面的函数执行后，如果需要发送数据，则全局变量uip_len>0
//需要发送的数据在uip_buf, 长度是uip_len(这是2个全局变量)
if(uip_len>0)tapdev_send();//需要发送数据,则通过tapdev_send发送
}
}
else if(timer_expired(&periodic_timer)) //0.5秒定时器超时
{
timer_reset(&periodic_timer); //复位0.5秒定时器
//轮流处理每个TCP连接, UIP_CONNS缺省是40个
for(i=0;i<UIP_CONNS;i++)
{
uip_periodic(i); //处理TCP通信事件
//当上面的函数执行后，如果需要发送数据，则全局变量uip_len>0
//需要发送的数据在uip_buf, 长度是uip_len (这是2个全局变量)
if(uip_len>0)
{
uip_arp_out();//加以太网头结构，在主动连接时可能要构造ARP请求
tapdev_send();//发送数据到以太网
}
}
#if UIP_UDP //UIP_UDP
//轮流处理每个UDP连接, UIP_UDP_CONNS缺省是10个
for(i=0;i<UIP_UDP_CONNS;i++)
{
uip_udp_periodic(i); //处理UDP通信事件
//当上面的函数执行后，如果需要发送数据，则全局变量uip_len>0
//需要发送的数据在uip_buf, 长度是uip_len (这是2个全局变量)
if(uip_len > 0)
{
uip_arp_out();//加以太网头结构，在主动连接时可能要构造ARP请求
tapdev_send();//发送数据到以太网
}
}
#endif
//每隔10秒调用1次ARP定时器函数 用于定期ARP处理,ARP表10秒更新一次，
//旧的条目会被抛弃
if(timer_expired(&arp_timer))
{
timer_reset(&arp_timer);
uip_arp_timer();
}
}
}
其中main函数相对比较简单，先初始化网卡（ENC28J60）和uIP等，然后设置IP地址（192.168.1.16）及监听端口（1200和80），就开始轮询uip_polling函数，实现uIP事件处理，同时扫描按键，实现数据发送处理。当有收到数据的时候，将其显示在LCD上，同时通过串口发送到电脑。注意，这里main函数调用的tcp_client_reconnect函数，用于本地（STM32）TCP Client去连接外部服务端，该函数设置服务端IP地址为192.168.1.103（就是你电脑的IP地址），连接端口为1400，只要没有连上，该函数就会不停的尝试连接。
uip_polling函数，第一次调用的时候创建两个定时器，当收到包的时候（uip_len>0），先区分是IP包还是ARP包，针对不同的包做不同处理，对我们来说主要是通过uip_input处理IP包，实现数据处理。当没有收到包的时候（uip_len=0），通过定时器定时处理各个TCP/UDP连接以及ARP表处理。
软件设计部分就为大家介绍到这里。
57.4 下载验证
在代码编译成功之后，我们通过下载代码到战舰STM32开发板上（假设网络模块已经连接上开发板），LCD显示如图57.4.1所示界面：
可以看到，此时TCP Server和TCP Client都是没有连接的，我们打开：网络调试助手V3.7.exe这个软件（该软件在光盘有提供），然后选择TCP Server，设置本地IP地址为：192.168.1.103（默认就是），设置本地端口为1400，点击连接按钮，就会收到开发板发过来的消息，此时我们按开发板的KEY2，就会发送数据给网络调试助手，同时也可以通过网络调试助手发送数据到STM32开发板。如图57.4.2所示：
在连接成功建立的时候，会在战舰STM32开发板上面显示TCP Client的连接状态，然后如果收到来自电脑TCP Server端的数据，也会在LCD上面显示，并打印到串口。这是我们实现的TCP Client功能。
如果我们在网络调试助手，选择协议类型为TCP Client，然后设置服务器IP地址为192.168.1.16（就是我们STM32开发板设置的IP地址），然后设置服务器端口为1200，点击连接，同样可以收到开发板发过来的消息，此时我们按开发板的KEY0按键，就可以发送数据到网络调试助手，同时网络调试助手也可以发送数据到我们的开发板。如图57.4.3所示：
图57.4.3 STM32 TCP Server测试
在连接成功建立的时候，会在战舰STM32开发板上面显示TCP Server的连接状态，然后如果收到来自电脑TCP Client端的数据，便会在LCD上面显示，并打印到串口。这是我们实现的TCP Server功能。
最后，我们测试WEB服务器功能。打开浏览器，输入http://192.168.1.16 ，就可以看到如下界面，如图57.4.4所示：
此时，我们点击网页上的DS0状态反转和DS1状态反转按钮，就可以控制DS0和DS1的亮灭了。同时在该界面还显示了STM32的温度和RTC时间，每次刷新的时候，进行数据更新，另外浏览器每10秒钟会自动刷新一次，以更新时间和温度信息。
我最近试运行了这个范例, 发现稳定度似乎不够, 只用PING , 不出3分钟就无法回应, 重启后马上又恢复正常.
网页也是. 连可靠运行10分钟都好像不行呢.
不知道其它人有没有这种情形?
(使用STM32 Mini上)
---------------------------------
1,把同网络模块连接的线捆绑起来试试.
2,电源供电,请测量下V3.3电压是多少.是不是电压不足?
3,uip稳定性不如lwip,可以考虑换Lwip试试.
---------------------------------
u32 uip_timer=0;//
void TIM6_IRQHandler(void)
{
if(TIM6->SR&0X0001)//
{
uip_timer++;//
}
TIM6->SR&=~(1<<0);//
}
clock_time(void)
{
return uip_timer; /* 10ms ???? */
}
我想问下这个时间种子似乎是在TIM6中实现的
每次中断uip_timer会++
但是程序中并没有初始化TIM6
我就不解了
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