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零飒竺
5 years ago
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2 0 友情提示零死角玩转 STM32 系列教程由初级篇中级篇高级篇系统篇四个部分组成, 根据野火 STM32 开发板旧版教程升级而来, 且经过重新深入编写, 重新排版, 更适合初学者, 步步为营, 从入门到精通, 从裸奔到系统, 让您零死角玩转 STM32 M3 的世界, 与野火同行, 乐意惬无边另外, 野火团队历时一年精心打造的 STM32 库开发实战指南将于今年 10 月份由机械工业出版社出版, 该书的排版更适于纸质书本阅读以及更有利于查阅资料内容上会给你带来更多的惊喜是一本学习 STM32 必备的工具书敬请期待! - 第 2 页 -

3 7 以太网 (ENC28J60) 7.1 实验描述及工程文件清单实验描述在浏览器上创建一个 web 服务器, 通过 web 里面的命令来控制开发板上的 LED 的亮灭应用 -> 1: 在 PC 机的 DOS 界面输入 : ping , 看能否 ping 通 2: 在 IE 浏览器中输入 : 则会出现一个网页, 通过网页中的命令可以控制开发板中的 LED 的亮灭硬件连接 PE4 :ENC28J60-INT PA6-SPI1-MISO PA7-SPI1-MOSI PA5-SPI1-SCK PA4-SPI1-NSS PE1 :ENC28J60-SO :ENC28J60-SI :ENC28J60-SCK :ENC28J60-CS :ENC28J60-RST 用到的库文件 startup/start_stm32f10x_hd.c CMSIS/core_cm3.c CMSIS/system_stm32f10x.c FWlib/stm32f10x_gpio.c FWlib/stm32f10x_rcc.c FWlib/stm32f10x_usart.c FWlib/stm32f10x_spi.c 用户编写的文件 USER/main.c USER/stm32f10x_it.c - 第 3 页 -

4 USER/led.c USER/usart.c USER/spi_enc28j60.c USER/enc28j60.c USER/ip_arp_udp_tcp.c USER/web_server.c 野火 STM32 开发板中 10M 以太网 ENC28J60 的硬件原理图 - 第 4 页 -

5 7.2 ENC28J60 简介 ENC28J60 是带有行业标准串行外设接口 (SerialPeripheral 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 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下图所示为 ENC28J60 的简化框图图 1-2 所示为使用该器件的典型应用电路要将单片机连接到速率为 10 Mbps 的以太网, 只需 ENC28J60 两个脉冲变压器和一些无源元件即可本开发板中用的网络变压器的型号为 A - 第 5 页 -

6 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 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该器件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 - 第 6 页 -

7 7.3 实验讲解建议阅读程序的顺序为 :spi_enc28j60.c -> enc28j60.c -> ip_arp_udp_tcp.c ->web_server.c spi_enc28j60.c :ENC28J60( 以太网芯片 ) SPI 接口应用函数库 enc28j60.c : Microchip ENC28J60 Ethernet Interface Driver ip_arp_udp_tcp.c :IP, Arp, UDP and TCP functions( 这部分野火仍在学习 ) web_server.c :web 服务程序应用函数库其中 enc28j60.c ip_arp_udp_tcp.c web_server.c 是从国外的一个开源项目里面移植过来的, 源文件基本上没有做修改 spi_enc28j60.c 是由我们用户实现的底层函数接口, 还有我们修改了 web_server.c 这个文件中网页命令控制部分的服务程序在配置好需要用的库文件之后, 下面我们从 main 函数开始讲解, 有关库函数是如何添加的情参考前面的教程, 这里不再赘述 1. /* 2. * 函数名 :main 3. * 描述 : 主函数 4. * 输入 : 无 5. * 输出 : 无 6. */ 7. int main (void) 8. { 9. /* 配置系统时钟为 72M */ 10. SystemInit(); /* 配置 LED */ 13. LED_GPIO_Config(); /* ENC28J60 SPI 接口初始化 */ 16. SPI_Enc28j60_Init(); /* ENC28J60 WEB 服务程序 */ 19. Web_Server(); //return 0; 22. } 在进入 main 函数代码段后, 我们首先调用系统库函数 SystemInit(); 将我们的系统时钟配置为 72MHZ, 如果用的是版本的库则不需要, 因为已在启动文件里面调用了 - 第 7 页 -

8 LED_GPIO_Config(); 用于初始化 LED, 因为我们我们在我们的 web 服务器中要控制的就是 LED, 所以在这里要先把 LED 配置好, 好让它接下来能工作 SPI_Enc28j60_Init(); 用于配置以太网芯片 ENC28J60 所用到的数据通信口 SPI2 和其他控制 I/O 这是我们用户在 spi_enc28j60.c 中实现的底层程序 1. /* 2. * 函数名 :SPI1_Init 3. * 描述 :ENC28J60 SPI 接口初始化 4. * 输入 : 无 5. * 输出 : 无 6. * 返回 : 无 7. */ 8. void SPI_Enc28j60_Init(void) 9. { 10. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 11. SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; /* 使能 SPI1 时钟 */ 14. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); /* 17. * PA5-SPI1-SCK :ENC28J60_SCK 18. * PA6-SPI1-MISO:ENC28J60_SO 19. * PA7-SPI1-MOSI:ENC28J60_SI 20. */ 21. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 GPIO_Pin_6 GPIO_Pin_7 ; 22. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; 23. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用输出 24. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* PA4-SPI1-NSS:ENC28J60_CS */ // 片选 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; 29. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; 30. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推免输出 31. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 32. GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); /* PB13:ENC28J60_INT */ // 中断引脚没用到 35. /* PE1:ENC28J60_RST*/ // 复位似乎不用也可以 /* SPI1 配置 */ 39. SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; 40. SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; 41. SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; 42. SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; 43. SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; 44. SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; 45. SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_8; 46. SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; 47. SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; 48. SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); /* 使能 SPI1 */ - 第 8 页 -

9 51. SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); 52. } 在这个函数中不知大家有没注意到没有这两条注释 : 1. /* PB13:ENC28J60_INT */ // 中断引脚没用到 /* PE1:ENC28J60_RST*/ // 复位似乎不用也可以 enc28j60 的中断引脚没用到很正常, 但是复位引脚也没用到, 这我就很纳闷了我想原因可能是 enc28j60 有个上电自动复位的功能, 这里它的复位引脚只能暂时没有用到而已, 也或许是我们的开发板中引脚 PE1( 接 enc28j60 的复位脚 ) 收到什么信号的干扰, 产生了类似复位的信号这里我们先把这问题搁一边先, 毕竟程序还是工作了至于具体的原因我以后有时间再深究下 Web_Server(); 函数实现的功能是创建一个网页服务器, 在这个网页服务器上我可以点击我们设定好的命令按钮来控制我们开发板上 LED 的亮灭其实, 从这里面我们就可以看到有点智能家居的味道了, 所谓智能家居就是通过网络来控制我们家电的状态, 如开和断举个例子 : 我们可以在遥远的地方可以通过网络来控制家里的电视电冰箱等, 是不是很神奇哩? 只要你学会了这个实验, 再经过自己的再深入学习, 这些都是小菜一碟 ^_^, 本实验旨在引导大家入门 Web_Server(); 在 web_server.c 中实现在 web_server.c 的开头包含了头文件 : 1. #include "enc28j60.h" 2. #include "ip_arp_udp_tcp.h" 3. #include "net.h" enc28j60.h : Microchip ENC28J60 Ethernet Interface Driver Header file ip_arp_udp_tcp.h : IP, Arp, UDP and TCP functions Header file. For more Infermation Please See net.h : Based on the net.h file from the AVRlib library by Pascal Stang. For AVRlib See Used with explicit permission of Pascal Stang. - 第 9 页 -

10 有关这三个头文件对应的 C 文件的功能, 请大家阅读源码接下来我们具体看看 Web_Server(); 这个函数具体做了什么, 由于这个函数的源码较多, 在这里我就不贴出来了 enc28j60init(mymac); 这个函数用来初始化 enc28j60 的 MAC 地址 ( 物理地址 ), 这个函数必须要调用一次 mymac 在 web_server.c 的开头定义 : static unsigned char mymac[6] = {0x54,0x55,0x58,0x10,0x00,0x24}; 这里要注意的是 :mac 地址在局域网内必须唯一, 否则将与其他主机冲突, 导致连接不成功 mymac 数组里面的数值可随便初始化, 但万万不可与局域网内的 mac 地址冲突, 否则当另外一部主机在上网时, 你是上不了网的 enc28j60phywrite(phlcon,0x476); 这个函数用于设定网络变压器中 LED 的颜色, 不同的颜色指示不同的状态网络变压器在没有工作的情况下, 这两个 LED 是不会被点亮的, 当网络变压器工作正常时, 绿色 LED 表示 link 状态, 黄色 LED 表示通信状态本实验中, 我们的程序工作正常时, 绿色 LED 常亮, 黄色 LED 是一闪一闪的 init_ip_arp_udp_tcp(mymac,myip,mywwwport); 这个函数用于初始化以太网的 IP 层这里面涉及到三个参数 :mymac myip mywwwport 其中 mymac 在前面已经讲解过 ip 指的是我们开发板的 ip 地址, 要想通过网页来访问我们的服务器 ( 即开发板 ), 则必须要有 ip ip 地址跟 mac 地址一样, 在局域网能要保持唯一, 不能够与其他主机的 ip 地址产生冲突还要注意的一点就是 : 开发板的 ip 与我们电脑的 ip 必须保持在同一个网段, 即 ip 地址的前三段要保持一致, 后面一段不同在本地链接中可查看到我们电脑的 ip 地址我的电脑的 ip 地址是 : , 如下截图所示 : - 第 10 页 -

11 所以, 在此设置我们开发板的 ip 为 static unsigned char myip[4] = {192,168,1,15}; ip 的最后一段的值 15 可改为其他值, 但要注意不要产生冲突接下来的是一个无限循环 while ( 1 ), 在这里面我们创建了一个网页, 在网页中注入了我们自己的信息, 并随时监控我们命令状态的改变, 好实时地控制我们的 LED, 有关这些功能的实现请大家自行阅读源码, 这里不再详述我们仅来看看 LED 控制的部分 : 1. if (cmd==1) // 用户程序 2. { 3. LED1(ON); 4. i=1; // 命令 = 1 5. } - 第 11 页 -

12 6. if (cmd==0) // 用户程序 7. { 8. LED1(OFF); 9. i=0; // 命令 = } 当我们在网页上点击点亮 LED 这个按钮时, 网页发送命令 1 给开发板, 这是开发板中的 LED 被点亮, 反之,LED 则被关闭这里我们仅提供简单的 web 服务程序, 如果要实现更加复杂的功能, 仍需大家的努力当然, 野火也会跟大家一起奋斗, 开发出更多的应用程序跟大家分享这里面的操作涉及到很多 enc28j60 的知识, 特别是寄存器的操作, 具体的请大家参考 enc28j60 的 datasheet, 大家一定要看看, 而且是要认认真真仔仔细细地看, 直到弄懂为止 7.4 实验现象将野火 STM32 开发板供电 (DC5V), 插上 JLINK, 插上网口线, 网口线一端连接路由器, 一端连开发板注意 : 电脑跟开发板的网线连接的路由器要同在一个局域网中将编译好的程序下载到开发板 1: 打开电脑的 DOS 界面, 输入 : ping , 看看能否 ping 通打印出如下信息则表示 ping 通, 其中是我们开发板的 ip - 第 12 页 -

13 2: 打开 IE 浏览器, 在地址栏输入 : 其中是我们自己设置的密码然后按 Enter 键进入, 如果成功则会出现一个如下网页, 通过网页中的命令按钮点亮 LED / 关闭 LED 就可以控制我们开发板中 LED 的亮灭, 这里控制的是开发板中的 LED1 LED1 灭 - 第 13 页 -

14 LED1 亮 - 第 14 页 -

15 - 第 15 页 -

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0 友情提示零死角玩转 STM32 系列教程由初级篇中级篇高级篇系统篇四个部分组成, 根据野火 STM32 开发板旧版教程升级而来, 且经过重新深入编写, 重新排版, 更适合初学者, 步步为营, 从入门到精通, 从裸奔到系统, 让您零死角玩转 STM32 M3 的世界, 与野火同行, 乐意惬无边另外, 野火团队历时一年精心打造的 STM32 库开发实战指南将于今年 10 月份由机械工业出版社出版,