lwIP 2.0.3 移植笔记(基于 STM32 + μC/OS-II)

2018/05/06 22:43
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本次实验参考自原子已经移植好的 LWIP(版本:1.4.1)模板来进行的,感谢!

由于要做的一个小项目要用到网络通信,而且想要加上 UC/OS-II 跑个系统,感觉 LWIP 这个轻量级的 IP 协议栈再合适不过了,故浏览了下官方的下载地址(http://ftp.twaren.net/Unix/NonGNU/lwip/),发现此时的最新版是 2.0.3,下载下来对比原子的 1.4.1 版本,觉得新版本有以下优点便于移植:

1.4.1 版本中:
    mempsize=memp_get_memorysize();
	memp_memory=mymalloc(SRAMIN,mempsize);	
	ramheapsize=LWIP_MEM_ALIGN_SIZE(MEM_SIZE)+2*LWIP_MEM_ALIGN_SIZE(4*3)+MEM_ALIGNMENT;
	ram_heap=mymalloc(SRAMIN,ramheapsize);	
    手动来分配 memp_memory 和 ram_heap 的内存,需要自己实现内存的动态分配(malloc free)等操作;
    
2.0.3 版本中:
    const struct memp_desc* const memp_pools[MEMP_MAX] = {
    #define LWIP_MEMPOOL(name,num,size,desc) &memp_ ## name,
    #include "lwip/priv/memp_std.h"
    };
    
    #define LWIP_DECLARE_MEMORY_ALIGNED(variable_name, size) u8_t variable_name[LWIP_MEM_ALIGN_BUFFER(size)]
    
    LWIP_DECLARE_MEMORY_ALIGNED(ram_heap, MEM_SIZE_ALIGNED + (2U*SIZEOF_STRUCT_MEM));
    已经在 LWIP 的内核中完成了内存的分配,便于移植。

由于只是刚接触 LWIP,目前只是发现这个肤浅的优点,但新版本肯定优化了很多内容,通过源码中的 doc 文档可以得知,以后学习到会再次记录。

大体的移植步骤(细节已经不记得了....)

\1. 创建 LWIP_arch\arch 文件夹,加入以下文件(来自原子的 LWIP 例程):

\2. 将原子的 lwipopts.h 文件拷入 LWIP_include\lwip 目录下

\3. 将源码加入到 uc/os-ii 工程,如下图所示:

enc28j60.c 与 spi.c 文件导入原子的文件即可,其它皆为 LWIP 源文件。

\4. 将 arch.h 中的 LWIP_NO_STDINT_H 值置为 1 以启用 cc.h 文件。

\5. 导入 sys_arch.c 文件,屏蔽掉其中的 malloc 相关函数,自己分配静态内存即可,屏蔽其中的 sys_msleep 函数,使用新版本中自带的 sys_msleep 函数。

\6. 包含各目录下的头文件,其中有些文件需要注意: 例如 #include "lwip/opt.h" 只需要包含 lwip 文件夹所在目录即可。

编写 lwip_app.c 函数

#include "netif/etharp.h"
#include "lwip/dhcp.h"
#include "lwip/mem.h"
#include "lwip/memp.h"
#include "lwip/init.h"
#include "lwip/tcpip.h" 
#include "lwip/ip_addr.h" 
#include "delay.h"
#include "usart.h"  
#include "enc28j60.h"
#include "lwip_app.h"
#include <stdio.h>

__lwip_dev lwipdev;	
struct netif lwip_netif;				

extern err_t ethernetif_input(struct netif *netif);
extern err_t ethernetif_init(struct netif *netif);

void lwip_pkt_handle(void)
{
	ethernetif_input(&lwip_netif);
}

void lwip_default_ip_set(__lwip_dev *lwipx)
{
    //初步使用静态方式分配 IP 地址,以后再启用 DHCP
	lwipx->remoteip[0]=192;	
	lwipx->remoteip[1]=168;
	lwipx->remoteip[2]=0;
	lwipx->remoteip[3]=124;
	
	lwipx->mac[0]=enc28j60_dev.macaddr[0];
	lwipx->mac[1]=enc28j60_dev.macaddr[1];
	lwipx->mac[2]=enc28j60_dev.macaddr[2];
	lwipx->mac[3]=enc28j60_dev.macaddr[3];
	lwipx->mac[4]=enc28j60_dev.macaddr[4];
	lwipx->mac[5]=enc28j60_dev.macaddr[5]; 

	lwipx->ip[0]=192;	
	lwipx->ip[1]=168;
	lwipx->ip[2]=0;
	lwipx->ip[3]=123;

	lwipx->netmask[0]=255;	
	lwipx->netmask[1]=255;
	lwipx->netmask[2]=255;
	lwipx->netmask[3]=0;

	lwipx->gateway[0]=192;	
	lwipx->gateway[1]=168;
	lwipx->gateway[2]=0;
	lwipx->gateway[3]=1;	
	lwipx->dhcpstatus=0;
} 

u8_t lwip_app_init(void)
{
	struct netif *Netif_Init_Flag;			
	struct ip4_addr ipaddr;  					
	struct ip4_addr netmask; 					
	struct ip4_addr gw;      					

	if(ENC28J60_Init())return 2;			
	
	tcpip_init(NULL,NULL);							
	lwip_default_ip_set(&lwipdev);			

	IP4_ADDR(&ipaddr,lwipdev.ip[0],lwipdev.ip[1],lwipdev.ip[2],lwipdev.ip[3]);
	IP4_ADDR(&netmask,lwipdev.netmask[0],lwipdev.netmask[1] ,lwipdev.netmask[2],lwipdev.netmask[3]);
	IP4_ADDR(&gw,lwipdev.gateway[0],lwipdev.gateway[1],lwipdev.gateway[2],lwipdev.gateway[3]);
	printf("网卡的MAC地址为:................%d.%d.%d.%d.%d.%d\r\n",lwipdev.mac[0],lwipdev.mac[1],lwipdev.mac[2],lwipdev.mac[3],lwipdev.mac[4],lwipdev.mac[5]);
	printf("网卡的IP地址为:........................%d.%d.%d.%d\r\n",lwipdev.ip[0],lwipdev.ip[1],lwipdev.ip[2],lwipdev.ip[3]);
	printf("子网掩码:..........................%d.%d.%d.%d\r\n",lwipdev.netmask[0],lwipdev.netmask[1],lwipdev.netmask[2],lwipdev.netmask[3]);
	printf("默认网关:..........................%d.%d.%d.%d\r\n",lwipdev.gateway[0],lwipdev.gateway[1],lwipdev.gateway[2],lwipdev.gateway[3]);

	Netif_Init_Flag = netif_add(&lwip_netif,&ipaddr,&netmask,&gw,NULL,&ethernetif_init,&tcpip_input);

	if(Netif_Init_Flag != NULL) 				
	{
		netif_set_default(&lwip_netif); 	
		netif_set_up(&lwip_netif);				
		
		printf("\r\n********	Netif up ok! ********\r\n");
	}
	
	return 0;
}

运行效果

将 lwip_app_init() 接口加入到 main 主函数,编译下载运行,效果如下所示:

串口收到以下信息:

ping 测试:

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