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--- icore3_arm_hal_23 [2020/08/01 18:03]
fmj 创建
+++ icore3_arm_hal_23 [2022/03/18 15:11] (当前版本)
sean
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 |  V1.0  |  2020-08-01  |  gingko  |  初次建立  |
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 ===== STM32CubeMX教程二十三——LAN_TCPC实验 =====
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 {{ :icore3:icore3_arm_hal_23_10.png?direct |}}
     * Sn_DPORT (Socket n 目标端口寄存器) [R/W] [0x0010-0x0011] [0x00]
-      * Sn_DPORT 配置或指示了 Socket n 的目标主机端口号，在 TCP/UDP 模式下生
+      * Sn_DPORT 配置或指示了 Socket n 的目标主机端口号，在 TCP/UDP 模式下生效。在 TCP 客户端模式下，在 CONNET 配置命令前，该寄存器配置了 TCP Server监听的端口号。例如： Socket 0 的目标端口号 = 5000(0x1388) ，配置应如下：
-效。在 TCP 客户端模式下，在 CONNET 配置命令前，该寄存器配置了 TCP Server
-监听的端口号。例如： Socket 0 的目标端口号 = 5000(0x1388) ，配置应如下：
 {{ :icore3:icore3_arm_hal_23_11.png?direct |}}
 === 3、TCPC简介 ===
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 {{ :icore3:icore3_arm_hal_23_12.png?direct |}}
   * 客户端与服务器在使用TCP传输协议时要先建立一个“通道”，在传输完毕之后又要关闭这“通道”，前者可以被形象地成为“三次握手”，而后者则可以被称为“四次挥手”。
   * 通道的建立——三次握手：
   - 在建立通道时，客户端首先要向服务端发送一个SYN同步信号。
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   - 客户端在收到这个信号之后会回复一个确认信号，在服务端接收到这个信号之后，服务端与客户端的通道也就关闭了
-==== 四、 实验程序 ====
+==== 四、 实验原理 ====
+  * iCore3带有W5500嵌入式以太网控制器，本实验实现TCP客户端功能。以PC作为服务器，iCore3作为客户端，PC的IP地址192.168.0.2，端口号为60001，iCore3的IP地址为192.168.0.10，端口随机。当客户端连接到服务器，TCP建立成功即可进行数据信息传输。以下为实验原理图。
-=== 1. 主函数 ===
+{{ :icore3:icore3_arm_hal_23_13.png?direct |}}
+==== 五、 实验程序 ====
+=== 1. main()函数中建立的客户端程序 ===
 <code c>
-int main(void)
+ while (1)
-{
+  {
-  HAL_Init();
+	//处理TCP client信息
-  SystemClock_Config();
+	switch(getSn_SR(0))    /*获取socket0的状态*/
-  MX_GPIO_Init();
+	{
-  MX_USB_DEVICE_Init();
+		case SOCK_INIT:                   /*socket初始化完成*/
-  MX_SDIO_SD_Init();
+		connect(0, remote_ip ,60001);  /*在TCP模式下向服务器发送连接请求*/
-  while (1)
+		break;
-  {
+		case SOCK_ESTABLISHED:          /*socket连接建立*/
-        LED_RED_ON;
+		if(getSn_IR(0) & Sn_IR_CON)
-        LED_GREEN_OFF;
+		{
-        LED_BLUE_OFF;
+			setSn_IR(0, Sn_IR_CON);   /*Sn_IR的第0位置1*/
-        HAL_Delay(500);
+		}
-        LED_RED_OFF;
+		receive_length = getSn_RX_RSR(0); /*len为已接收数据的大小*/
-        LED_GREEN_ON;
+		if(receive_length > 0)
-        LED_BLUE_OFF;
+		{
-        HAL_Delay(500);
+			memset(receive_buffer,0,sizeof(receive_buffer));
-        LED_RED_OFF;
+			recv(0,receive_buffer,receive_length);
-        LED_GREEN_OFF;
+/*W5500接收来自Sever的数据*/
-        LED_BLUE_ON;
+			send(0,receive_buffer,receive_length);
-        HAL_Delay(500);
+		}
-  }
+		break;
+		case SOCK_CLOSE_WAIT:          /*socket等待关闭状态*/
+		disconnect(0);
+		break;
+		case SOCK_CLOSED:              /*socket关闭*/
+		local_port = rand() % 10000 + 50000;
+		socket(0,Sn_MR_TCP,local_port,Sn_MR_ND);
+/*打开socket0的一个端口*/
+		break;
+	}
 }
 </code>
-  * Main函数中对SDIO与USB分别进行了初始化，在while循环中用三色灯循环点亮表明程序正在运行。
-=== 2. 初始化函数 ===
+=== 2. SPI初始化配置 ===
+  * 初始化SPI 主要是对SPI要使用到的引脚以及SPI通信协议中时钟相位和极性进行设置
 <code c>
-void MX_SDIO_SD_Init(void) {
+void MX_SPI1_Init(void)
-  hsd.Instance = SDIO;
+{
-  hsd.Init.ClockEdge = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;
+hspi1.Instance = SPI1;
-  hsd.Init.ClockBypass = SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE;
+hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;			//SPI主模式
-  hsd.Init.ClockPowerSave=SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
+hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;	//全双工模式
-  hsd.Init.BusWide = SDIO_BUS_WIDE_1B;
+hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;		//数据位为8位
-  hsd.Init.HardwareFlowControl = SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_ENABLE;
+hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;		//CPOL = 0
-  hsd.Init.ClockDiv = 0;
+hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;		//CPHA为数据线的第一个变化沿
-  if (HAL_SD_Init(&hsd) != HAL_OK)   {
+hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;				//软件控制NSS
- Error_Handler();
+hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_2;//2分频
- }
+hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;		//最高位先发送
-  if (HAL_SD_ConfigWideBusOperation(&hsd, SDIO_BUS_WIDE_4B) != HAL_OK)  {
+hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;		//TIMODE模式关闭
-     Error_Handler();
+hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;//CRC关闭
-  }
+hspi1.Init.CRCPolynomial = 10;//默认值，无效
-}
+if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK)//初始化
+{
+Error_Handler();
+}
+}
 </code>
-=== 3. 接口函数 ===
+=== 3. SPI读写函数配置 ===
-  * 在usbd_storage_if.c文件中是USB_MSC初始化与读写相关函数。需要在这个文件下编写相关读写SDIO的相关函数，分别为STORAGE_GetCapacity_HS获取容量信息函数STORAGE_Read_HS读SDIO函数与STORAGE_Write_HS写SDIO函数。分别引入SD卡的接口函数。HAL_SD_GetCardInfo获取SD卡信息函数，HAL_SD_ReadBlocks读取SD卡函数，HAL_SD_WriteBlocks写SD卡函数以及HAL_SD_GetCardState获取SD卡状态信息函数。
+  * HAL_SPI_TransmitReceive()为SPI的HAL库读写函数，一次操作一个字节，数据同时写入同时读出。send_data()函数为单字节读写函数，write()函数为多字节读写函数，可实现多字节数据的读写。
-  * 获取容量信息函数
 <code c>
-int8_t STORAGE_GetCapacity_HS(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size)
+static unsigned char send_data(unsigned char data)//SPI读写字节函数
 {
-  /* USER CODE BEGIN 10 */
+unsigned char receive_data;
-  HAL_SD_GetCardInfo(&hsd,&SDCardInfo);
+HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1,&data,&receive_data,1,1000);//接收发送函数
+return receive_data;//返回接收到的值
-  *block_num  = STORAGE_BLK_NBR;
+}
-  *block_size = STORAGE_BLK_SIZ;
+static int write(int number, unsigned char * buf) //SPI读写多字节函数
-  return (USBD_OK);
+{
-  /* USER CODE END 10 */
+int i;
-}
+SPI1_CS_OFF;                       //拉低CS引脚
+for (i = 0; i < number; i++){
+buf[i] = send_data(buf[i]);	  //调用send_data()函数
+}
+SPI1_CS_ON;					  //拉高CS引脚
+return 0;
+}
 </code>
-  *  读SDIO函数
+=== 4. W5500.c中的寄存器读写函数 ===
 <code c>
-int8_t STORAGE_Read_HS(uint8_t lun, uint8_t *buf,
+//定义本设备IP地址、默认网关、MAC地址、子网掩码
- uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
+W5500_T w5500={
-{
+	.initialize=initialize,
-  /* USER CODE BEGIN 13 */
+	.mac = {0x00,0x98,0xdc,0x42,0x61,0x11},
-uint32_t timeout = 10000;
+	.ip = {192,168,0,10},
+	.sub = {255,255,255,0},
+	.gw = {192,168,0,1}
+};
+//W5500写函数
+void IINCHIP_WRITE (unsigned long int addrbsb, unsigned char data)
+{
+SPI1_CS_OFF;
+spi1.send_data( (addrbsb & 0x00FF0000)>>16);      // Address byte 1
+spi1.send_data( (addrbsb & 0x0000FF00)>> 8);      // Address byte 2
+spi1.send_data( (addrbsb & 0x000000F8) + 4);
+// Data write command and Write data length 1
+spi1.send_data(data);               // Data write (write 1byte data)
+SPI1_CS_ON
+}
-    if(HAL_SD_ReadBlocks(&hsd,buf,blk_addr,(uint32_t)blk_len, timeout) == USBD_OK){
+//W5500读函数
-            while(HAL_SD_GetCardState(hsd)!= HAL_OK)
+unsigned char IINCHIP_READ (unsigned long int addrbsb) // Address byte 1
-            {
+{
-                if (timeout-- == 0)
+ unsigned char data = 0;
-                {
+ SPI1_CS_OFF;
-                    return -1;
+ spi1.send_data( (addrbsb & 0x00FF0000)>>16);      // Address byte 1
-                }
+ spi1.send_data( (addrbsb & 0x0000FF00)>> 8);      // Address byte 2
-            }
+ spi1.send_data( (addrbsb & 0x000000F8))    ;
-    }
+// Data read command and Read data length 1
-  return (USBD_OK);
+ data = spi1.send_data(0x00);          // Data read (read 1byte data)
-  /* USER CODE END 13 */
+ SPI1_CS_ON;
+ return data;
 }
 </code>
-  * 写SDIO函数
+==== 六、 实验步骤 ====
-<code c>
-int8_t STORAGE_Write_HS(uint8_t lun, uint8_t *buf,
-uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
-{
-  /* USER CODE BEGIN 14 */
-    uint32_t timeout = 10000;
-    if(HAL_SD_WriteBlocks(hsd,buf, blk_addr, blk_len, timeout) == USBD_OK){
-            while(HAL_SD_GetCardState(hsd)!= HAL_OK)
-            {
-                if (timeout-- == 0)
-                {
-                    return -1;
-                }
-            }
-    }
-  return (USBD_OK);
-  /* USER CODE END 14 */
-}
-</code>
-==== 五、 实验步骤 ====
   - 把仿真器与iCore3的SWD调试口相连（直接相连或者通过转接器相连）；
-  - 将跳线帽插在USB OTG；
-  - 将Micro SD卡插入TF卡座里面；
   - 把iCore3（USB OTG）通过Micro USB线与计算机相连，为iCore3供电；
+  - 把iCore3网口通过网线与计算机网口相连；
+  - 设置本机电脑IP；（方法见附录1）
   - 打开Keil MDK 开发环境，并打开本实验工程；
+  - 打开TCP&UDP测试工具；（安装及使用方法见附录2）
   - 烧写程序到iCore3上；
-  - 即可在电脑上操作磁盘。
+  - 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 ====
-  * 下载程序到iCore3上之后，可以从设备管理器内查看到USB大容量存储设备。同时可以看到设备和驱动器里面多了一个磁盘。可以对该磁盘进行操作，即可读写Micro SD卡。
-{{ :icore3:icore3_arm_hal_22_2.png?direct |}}
+==== 七、 实验现象 ====
+  * 在发送区编辑完要发送的数据信息后，点击发送即可收到发送的数据包。如图所示
+{{ :icore3:icore3_arm_hal_23_14.png?direct |}}
+==== 附录1 ====
+、打开控制面板网络和Internet网络和共享中心更改适配器设置以太网属性
+{{ :icore3:icore3_arm_hal_23_14.png?direct |}}
+、Internet协议版本选择使用下面的IP地址（如下图所示），然后更改IP地址和默认网关
+{{ :icore3:icore3_arm_hal_23_14.png?direct |}}
+==== 附录2 ====
+、TCP&UDP测试工具安装
+双击TCPUDPDebug102_Setup.exe，点击下一步，在这里安装路径我们默认即可，点击安装，然后Finish。
+、TCP&UDP测试工具的使用
+（1）打开测试工具，界面如下。点击创建服务器，弹出了设置端口的窗口，端口设置为60001。
+{{ :icore3:icore3_arm_hal_23_14.png?direct |}}
+（2）服务器已经创建完成（如下图），点击启动服务器
+{{ :icore3:icore3_arm_hal_23_14.png?direct |}}
+（3）iCore3客户端自动连接服务器，即可进行通信。(若连接不上请关闭电脑防火墙)

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