RT-Thread系列10——ETH网口设备

文章目录

1. ETH测试
- 第一步：cubemx配置。
- 第二步：board.h配置。
- 第三步：rtthread settings配置
- 第四步：以太网复位引脚设置
- 第五步：修改rtthread源码
- 第六步：修改 cubemx 生成的 main 函数
- 第七步：编译运行。
- 第七步：通信测试
2. UDP/TCP通信测试
- 2.1 UDP测试
- - 2.1.1 UPD 服务端测试
  - 2.1.2 UPD 客户端测试
- 2.2 TCP通信测试
- - 2.1.2 TCP 客户端测试
  - 2.2.2 TCP 服务端测试

====>>> 文章汇总（有代码汇总） <<<====

目标：使用网口和电脑通信。

RT-Thread studio，版本: 2.2.6，不一样其实区别也不大
RT-Thread：标准版，4.0.3版本
芯片包版本：0.1.9
开发板：自己做的，主控STM32F407VET6。
网口芯片：太网口LAN8720A
cubemx版本：6.8.1

cubemx版本不一样的话，网口的配置过程也不大一样。我现在用的麻烦一点。老版本的cubemx相对简单。

Finsh组件是创建工程后就默认开启的，无需任何配置。

1. ETH测试

新建工程，选择自己的芯片和调试接口即可。

第一步：cubemx配置。

首先配置时钟，一般都拉满。
在这里插入图片描述
勾选上调试的串口、网口。参数默认。

在这里插入图片描述

我这里调试用的串口2，一般都是串口1，根据自己的选择即可。
网口也要根据自己的板子的引脚调整。

生成代码后，关闭cubemx，直接编译，一堆报错，基本都在cubemx下面的main函数里面。

第二步：board.h配置。

在这里插入图片描述

第三步：rtthread settings配置

勾选以太网驱动。
在这里插入图片描述
勾选网络层驱动。

设置板子 IP 信息

勾选之后，保存关闭。

第四步：以太网复位引脚设置

在这里插入图片描述

这里根据自己的板卡引脚修改。

第五步：修改rtthread源码

修改 eth_demo\rt-thread\components\drivers\include\drivers\phy.h文件，注释掉32行。图中 drivers 文件夹下的 drv_eth.c 报错是因为这个变量重定义了。
在这里插入图片描述

第六步：修改 cubemx 生成的 main 函数

在这里插入图片描述

注意，把下面的函数体也删掉。

此时编译，应该是没有报错能通过的。cubemx中的main函数会用到我们删掉的那两个函数，所有会有警告，不想看可以在main函数中也注释或者删掉。

第七步：编译运行。

调试串口输入 ifconfig 就可以看到板子的ip信息了。
在这里插入图片描述

第七步：通信测试

第一步：把板子的网口和电脑的网口使用网线连接起来。

第二步：把电脑端 ip 更改为和板卡在同一个网段下。

更改本地电脑ip方法，自己百度一下。

在这里插入图片描述

第三步：打开电脑端 cmd 窗口，使用ping命令测试，可以ping通。
在这里插入图片描述
第四步：在串口调试助手中使用 ping命令测试，也可以ping通电脑。

如果不通，关掉电脑防火墙即可。

2. UDP/TCP通信测试

在上面的步骤都能通过以后，进行UDP/TCP通信测试。

2.1 UDP测试

在工程中新建一个 c 文件，添加如下代码。位置根据自己需要放。

/** Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team** SPDX-License-Identifier: Apache-2.0** Change Logs:* Date           Author       Notes* 2023-10-24     Haozi       the first version*/
#include <rtthread.h>
#include <sys/socket.h> /* 使用BSD socket，需要包含socket.h头文件 */
#include <netdb.h>
#include <string.h>
#include <finsh.h>/* UDP服务器参数 */
#define BUFSZ                   1024        //接收缓存大小
#define BOARD_SERVER_PORT       5000        //板卡作为服务器的端口号/* UDP客户端参数 */
#define BOARD_UDP_CLIENT_PORT     20000               //板卡作为客户端端口号
#define UPPER_UDP_SERVER_IP       "192.168.1.125"     //要连接的服务器ip/** udp 服务端线程，一直等待接收其他udp客户端发来的消息。* 本机ip：192.168.1.30* 使用的端口号：5000
*/
void udp_server(void *para)
{int sock;int bytes_read;char *recv_data;socklen_t addr_len;struct sockaddr_in server_addr, client_addr;/* 分配接收用的数据缓冲 */recv_data = rt_malloc(BUFSZ);if (recv_data == RT_NULL){/* 分配内存失败，返回 */rt_kprintf("No memory\n");return;}/* 创建一个socket，类型是SOCK_DGRAM，UDP类型 */if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1){rt_kprintf("Socket error\n");/* 释放接收用的数据缓冲 */rt_free(recv_data);return;}/* 初始化服务端地址 */server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(BOARD_SERVER_PORT);server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));/* 绑定socket到服务端地址 */if (bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1){/* 绑定地址失败 */rt_kprintf("Bind error\n");/* 释放接收用的数据缓冲 */rt_free(recv_data);return;}addr_len = sizeof(struct sockaddr);rt_kprintf("UDPServer Waiting for client on port 5000...\n");while (1){/* 从sock中收取最大BUFSZ - 1字节数据 */bytes_read = recvfrom(sock, recv_data, BUFSZ - 1, 0, (struct sockaddr *)&client_addr, &addr_len);/* UDP不同于TCP，它基本不会出现收取的数据失败的情况，除非设置了超时等待 */recv_data[bytes_read] = '\0'; /* 把末端清零 *//* 输出接收的数据 */rt_kprintf("\n(%s , %d) said : ", inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));rt_kprintf("%s", recv_data);/* 如果接收数据是exit，退出 */if (strcmp(recv_data, "exit") == 0){closesocket(sock);/* 释放接收用的数据缓冲 */rt_free(recv_data);break;}}return;
}
MSH_CMD_EXPORT(udp_server, udp server);/** udp 客户端，每隔2s就往上位机发送当前系统时钟的计数值。* 本机ip：192.168.1.30* 使用的端口号：20000
*/
static const char send_data[] = "This is UDP Client from RT-Thread.\n"; /* 发送用到的数据 */void udp_client(void *para)
{int sock;struct hostent *host;struct sockaddr_in server_addr;/* 获得host地址（如果是域名，会做域名解析） */host = (struct hostent *) gethostbyname(UPPER_UDP_SERVER_IP);/* 创建一个socket，类型是SOCK_DGRAM，UDP类型 */if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1){rt_kprintf("Socket error\n");return;}/* 初始化预连接的服务端地址 */server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(BOARD_UDP_CLIENT_PORT);server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));/* 总计发送count次数据 */while (1){/* 发送数据到服务远端 */sendto(sock, send_data, strlen(send_data), 0, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr));/* 线程休眠一段时间 */rt_thread_delay(2000);}/* 关闭这个socket */closesocket(sock);
}MSH_CMD_EXPORT(udp_client, udp client);

2.1.1 UPD 服务端测试

在串口调试助手中启动udp_server任务。
打开，网络调试助手。ip设置如下，然后点击连接。
在网络调试助手输入框输入消息并点击发送，串口会打印出板卡收到的消息。

在这里插入图片描述

电脑信息：端口是任意的，能连接即可。
板卡信息：端口是固定的，在上面板卡程序里面可以改。

2.1.2 UPD 客户端测试

打开，网络调试助手。ip设置如下。
重启板卡，在串口调试助手中启动 udp_client任务。
网络调试助手会受到板卡每2s发送过来的一次数据。

在这里插入图片描述

电脑信息：端口是固定的，在上面板卡程序里面可以改。
板卡信息：随便填吧，没用其实。

2.2 TCP通信测试

在工程中新建一个 c 文件，添加如下代码。位置根据自己需要放。

/** Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team** SPDX-License-Identifier: Apache-2.0** Change Logs:* Date           Author       Notes* 2023-10-24     Haozi       the first version*/
#include <rtthread.h>
#include <sys/socket.h> /* 使用BSD socket，需要包含socket.h头文件 */
#include <netdb.h>
#include <string.h>
#include <finsh.h>
#include <sys/errno.h>#define BUFSZ       (1024)
static const char send_data[] = "This is TCP Server from RT-Thread."; /* 发送用到的数据 *//*
* 程序清单：tcp 服务端** 这是一个 tcp 服务端的例程* 导出 tcpserv 命令到控制终端* 命令调用格式：tcpserv* 无参数* 程序功能：作为一个服务端，接收并显示客户端发来的数据 ，接收到 exit 退出程序
*/
void tcp_server(int argc, char **argv)
{char *recv_data; /* 用于接收的指针，后面会做一次动态分配以请求可用内存 */socklen_t sin_size;int sock, connected, bytes_received;struct sockaddr_in server_addr, client_addr;rt_bool_t stop = RT_FALSE; /* 停止标志 */int ret;recv_data = rt_malloc(BUFSZ + 1); /* 分配接收用的数据缓冲 */if (recv_data == RT_NULL){rt_kprintf("No memory\n");return;}/* 一个socket在使用前，需要预先创建出来，指定SOCK_STREAM为TCP的socket */if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1){/* 创建失败的错误处理 */rt_kprintf("Socket error\n");/* 释放已分配的接收缓冲 */rt_free(recv_data);return;}/* 初始化服务端地址 */server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(20000); /* 服务端工作的端口 */server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));/* 绑定socket到服务端地址 */if (bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1){/* 绑定失败 */rt_kprintf("Unable to bind\n");/* 释放已分配的接收缓冲 */rt_free(recv_data);return;}/* 在socket上进行监听 */if (listen(sock, 5) == -1){rt_kprintf("Listen error\n");/* release recv buffer */rt_free(recv_data);return;}rt_kprintf("\nTCPServer Waiting for client on port 5000...\n");while (stop != RT_TRUE){sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);/* 接受一个客户端连接socket的请求，这个函数调用是阻塞式的 */connected = accept(sock, (struct sockaddr *)&client_addr, &sin_size);/* 返回的是连接成功的socket */if (connected < 0){rt_kprintf("accept connection failed! errno = %d\n", errno);continue;}/* 接受返回的client_addr指向了客户端的地址信息 */rt_kprintf("I got a connection from (%s , %d)\n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));/* 客户端连接的处理 */while (1){/* 发送数据到connected socket */ret = send(connected, send_data, strlen(send_data), 0);if (ret < 0){/* 发送失败，关闭这个连接 */closesocket(connected);rt_kprintf("\nsend error,close the socket.\r\n");break;}else if (ret == 0){/* 打印send函数返回值为0的警告信息 */rt_kprintf("\n Send warning,send function return 0.\r\n");}/* 从connected socket中接收数据，接收buffer是1024大小，但并不一定能够收到1024大小的数据 */bytes_received = recv(connected, recv_data, BUFSZ, 0);if (bytes_received < 0){/* 接收失败，关闭这个connected socket */closesocket(connected);break;}else if (bytes_received == 0){/* 打印recv函数返回值为0的警告信息 */rt_kprintf("\nReceived warning,recv function return 0.\r\n");closesocket(connected);break;}/* 有接收到数据，把末端清零 */recv_data[bytes_received] = '\0';if (strcmp(recv_data, "q") == 0 || strcmp(recv_data, "Q") == 0){/* 如果是首字母是q或Q，关闭这个连接 */closesocket(connected);break;}else if (strcmp(recv_data, "exit") == 0){/* 如果接收的是exit，则关闭整个服务端 */closesocket(connected);stop = RT_TRUE;break;}else{/* 在控制终端显示收到的数据 */rt_kprintf("RECEIVED DATA = %s \n", recv_data);}}}/* 退出服务 */closesocket(sock);/* 释放接收缓冲 */rt_free(recv_data);return ;
}
MSH_CMD_EXPORT(tcp_server, tcp server);/** 程序清单：tcp 客户端** 这是一个 tcp 客户端的例程* 导出 tcp_client 命令到控制终端* 命令调用格式：tcp_client URL PORT* URL：服务器地址 PORT:：端口号* 程序功能：接收并显示从服务端发送过来的信息，接收到开头是 'q' 或 'Q' 的信息退出程序
*/
void tcp_client(int argc, char **argv)
{int ret;char *recv_data;struct hostent *host;int sock, bytes_received;struct sockaddr_in server_addr;const char *url;int port;if (argc < 3){rt_kprintf("Usage: tcp_client URL PORT\n");rt_kprintf("Like: tcp_client 192.168.1.125 20000\n");return ;}url = argv[1];port = strtoul(argv[2], 0, 10);/* 通过函数入口参数url获得host地址（如果是域名，会做域名解析） */host = gethostbyname(url);/* 分配用于存放接收数据的缓冲 */recv_data = rt_malloc(BUFSZ);if (recv_data == RT_NULL){rt_kprintf("No memory\n");return;}/* 创建一个socket，类型是SOCKET_STREAM，TCP类型 */if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1){/* 创建socket失败 */rt_kprintf("Socket error\n");/* 释放接收缓冲 */rt_free(recv_data);return;}/* 初始化预连接的服务端地址 */server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(port);server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));/* 连接到服务端 */if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1){/* 连接失败 */rt_kprintf("Connect fail!\n");closesocket(sock);/*释放接收缓冲 */rt_free(recv_data);return;}else{/* 连接成功 */rt_kprintf("Connect successful\n");}while (1){/* 从sock连接中接收最大BUFSZ - 1字节数据 */bytes_received = recv(sock, recv_data, BUFSZ - 1, 0);if (bytes_received < 0){/* 接收失败，关闭这个连接 */closesocket(sock);rt_kprintf("\nreceived error,close the socket.\r\n");/* 释放接收缓冲 */rt_free(recv_data);break;}else if (bytes_received == 0){/* 默认 recv 为阻塞模式，此时收到0认为连接出错，关闭这个连接 */closesocket(sock);rt_kprintf("\nreceived error,close the socket.\r\n");/* 释放接收缓冲 */rt_free(recv_data);break;}/* 有接收到数据，把末端清零 */recv_data[bytes_received] = '\0';if (strncmp(recv_data, "q", 1) == 0 || strncmp(recv_data, "Q", 1) == 0){/* 如果是首字母是q或Q，关闭这个连接 */closesocket(sock);rt_kprintf("\n got a 'q' or 'Q',close the socket.\r\n");/* 释放接收缓冲 */rt_free(recv_data);break;}else{/* 在控制终端显示收到的数据 */rt_kprintf("\nReceived data = %s ", recv_data);}/* 发送数据到sock连接 */ret = send(sock, send_data, strlen(send_data), 0);if (ret < 0){/* 接收失败，关闭这个连接 */closesocket(sock);rt_kprintf("\nsend error,close the socket.\r\n");rt_free(recv_data);break;}else if (ret == 0){/* 打印send函数返回值为0的警告信息 */rt_kprintf("\n Send warning,send function return 0.\r\n");}}return;
}
MSH_CMD_EXPORT(tcp_client, tcp client);