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標(biāo)題: 詳解STM32F7 TCPServer工程 [打印本頁(yè)]
作者: 51hei大小    時(shí)間: 2016-6-17 16:38
標(biāo)題: 詳解STM32F7 TCPServer工程
     STM32F7-Discovery資源豐富、外設(shè)眾多，除了最顯眼的那個(gè)觸摸屏外，估計(jì)關(guān)注比較多的就是網(wǎng)絡(luò)的功能了。網(wǎng)上有一些例程都是HTTP、FTP、Telnet的，卻沒(méi)有最基本的TCP的例子（也許我沒(méi)找到），所以用了一上午的時(shí)間來(lái)嘗試一下TCP的用法。TCPIP協(xié)議棧很復(fù)雜，我不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間去深究這些東西，因?yàn)楫吘棺龅氖菓?yīng)用層的程序，經(jīng)過(guò)MDK的封裝，已經(jīng)完全可以?huà)侀_(kāi)具體的協(xié)議部分，只調(diào)用接口即可完成通訊。
    又提到了MDK的中間件的封裝，有了這個(gè)東西減少了我們很多很多工作，只需要鼠標(biāo)指指點(diǎn)點(diǎn)就可以完成眾多的配置選項(xiàng)，所以我沒(méi)有理由去拒絕使用它，除非你反感MDK，那當(dāng)我沒(méi)說(shuō)。

    閑話(huà)少敘進(jìn)入正題，首先建立一個(gè)STM32F7的工程。建立的過(guò)程不再重復(fù)，如果真的不會(huì)，請(qǐng)參考《 【STM32F7】STM32F7開(kāi)發(fā)篇-超詳細(xì)操作步驟》進(jìn)行操作。
    下面開(kāi)始勾選各種支持庫(kù)，也是MDK最大的特色。本來(lái)不想再抓圖了，無(wú)奈靠文字描述估計(jì)寫(xiě)這個(gè)帖子會(huì)累死，所以還是湊合看圖吧。
    打開(kāi)配置界面，F(xiàn)7的配置項(xiàng)比以往的多了很多很多，不過(guò)很清晰，一個(gè)一個(gè)來(lái)看。

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    板級(jí)支持（Board Support），專(zhuān)門(mén)針對(duì)某種板子提供的驅(qū)動(dòng)。為了可以在任意的STM32F7開(kāi)發(fā)板上使用，這項(xiàng)選不選隨意。

    1.CMSIS部分，操作系統(tǒng)相關(guān)，有了系統(tǒng)好辦事，而且包括了網(wǎng)絡(luò)硬件的驅(qū)動(dòng)，所以此項(xiàng)必選。
    CORE是核心部分，不能少
    Keil RTX是操作系統(tǒng)，可以開(kāi)線(xiàn)程
    Ethernet MAC是MAC驅(qū)動(dòng)
    LAN8742A是STM32F7-Discovery的物理收發(fā)器驅(qū)動(dòng)

    2.STM32F7的硬件層驅(qū)動(dòng)部分，可以選擇Classic，也可以用STM32CubeMX。如果選了STM32CubeMX，就要使用這個(gè)軟件來(lái)生成配置代碼再放到MDK里。Classic足夠了，是MDK自帶的。
    其中Startup必選，這個(gè)是啟動(dòng)文件
    其他的，如Common、Cortex都需要選上。這個(gè)圖不全，下面還有PWR、RCC都需要選上。當(dāng)然多選了沒(méi)有關(guān)系，少選的話(huà)這個(gè)配置窗體會(huì)實(shí)時(shí)顯示依賴(lài)關(guān)系，依賴(lài)項(xiàng)沒(méi)有選上會(huì)用橘黃色標(biāo)識(shí)，提示應(yīng)該選擇。


    3.最后一部分，網(wǎng)絡(luò)庫(kù)的支持。這里就是封裝好的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的中間件了，省去了寫(xiě)代碼、調(diào)試的工作。
    CORE必選，ETH別忘了至少加一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，TCP、UDP也要選上。即使不用UDP，不選的話(huà)編譯時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。
    在Service中，提供了HTTP、FTP、Telnet等支持包，這里沒(méi)有用上，所以沒(méi)選。如果開(kāi)發(fā)相關(guān)程序，可以自行選擇。


************************************************************************************************
    中間件選擇完了，會(huì)在工程中添加許多對(duì)應(yīng)的文件。展開(kāi)工程樹(shù)，所有帶有黃鑰匙的文件都是不需要更改的，所以略過(guò)不看，只看各種配置文件。

    1.RTX_Conf_CM.c，操作系統(tǒng)相關(guān)的配置。雙擊該文件后代碼在右邊顯示，但是直接看代碼可沒(méi)那么好看，所以用MDK提供的功能：Configuration Wizard配置精靈就方便多了。
    這里面改動(dòng)的不多，主要是“RTOS Kernel Timer input clock frequency”，STM32F7是216MHz，改成216000000，216后面6個(gè)0，別寫(xiě)錯(cuò)了。
    另外“Defualt Thread stack size”和“Main Thread stack size”要改大一些，400和800。普通小程序無(wú)所謂用默認(rèn)的就行了，但是一旦用了某些協(xié)議�；驁D形界面之類(lèi)的，默認(rèn)的就不夠了，如果不改會(huì)在運(yùn)行時(shí)進(jìn)入osError，然后就完蛋了。

    2.RTE_Device.h，這是STM32F7需要使用的外設(shè)的使能和引腳配置。這個(gè)工程只操作網(wǎng)絡(luò)，所以其他的都沒(méi)有勾選。
    選擇之前應(yīng)該看看數(shù)據(jù)手冊(cè)，不要選錯(cuò)了，或者從STM32CubeMX里看也可以，不需要深究，選對(duì)即可。



    3.Net_Config_ETH_0.h，這個(gè)就是剛才添加的那個(gè)ETH接口了。這個(gè)配置就簡(jiǎn)單多了，都是常用的，也就是地址、網(wǎng)關(guān)、DNS什么的，最下面的“Dynmic Host Configuration”是控制自動(dòng)獲取網(wǎng)絡(luò)還是使用配置項(xiàng)的，隨意吧。至于“MAC Address”，有默認(rèn)值了，但是為了便于在眾多的連接中區(qū)分，所以我改成了0x1234567890，一會(huì)兒就能看到。



    4.Net_Config.c，最后一個(gè)了，也是最簡(jiǎn)單的一個(gè)�！癓ocal Host Name”就是用于顯示的主機(jī)名。更改后編譯燒寫(xiě)到板子中，已經(jīng)可以正常聯(lián)網(wǎng)了，因?yàn)锳RP的功能包括在里面了，跟路由通訊是正常的。打開(kāi)路由的界面，板子的名字、IP、MAC顯示出來(lái)，連接正確。


************************************************************************************************
    所有的配置項(xiàng)完成，接下來(lái)該寫(xiě)程序了。大部分功能已經(jīng)完成，代碼量相對(duì)少了很多，節(jié)省了不少時(shí)間。



    系統(tǒng)時(shí)鐘配置，可以使用各種工具自動(dòng)生成代碼拷過(guò)來(lái)，自己寫(xiě)的話(huà)就麻煩多了，我才不會(huì)去寫(xiě)。

    MPU設(shè)置和Cache設(shè)置。MPU也就是內(nèi)存保護(hù)單元，設(shè)置起始地址、長(zhǎng)度、讀寫(xiě)權(quán)限以及緩存等，然后再打開(kāi)I-Cache、D-Cache，用于提高性能。

    程序入口點(diǎn)，這里我開(kāi)了個(gè)主線(xiàn)程，沒(méi)什么用，習(xí)慣罷了。while里要調(diào)用net_main函數(shù)，用于處理網(wǎng)絡(luò)的各種事件，具體的執(zhí)行內(nèi)容可以參考手冊(cè)。MDK提供的中間件沒(méi)有開(kāi)放源碼，所以怎樣實(shí)現(xiàn)的是看不到的，不過(guò)可以看看lwip的源碼，大同小異。



    真正自己的代碼來(lái)了，就這么一點(diǎn)點(diǎn)，還包括了接口函數(shù)在內(nèi)。
    首先執(zhí)行的是net_initialize，初始化函數(shù)，只要執(zhí)行一次就行了，這個(gè)必須在所有操作前調(diào)用一次。
    然后就是Listen了，首先get一個(gè)socket，其實(shí)就是綁定過(guò)程，然后再按照指定的端口監(jiān)聽(tīng)。監(jiān)聽(tīng)過(guò)程中的事件都在回調(diào)函數(shù)里處理。
    回調(diào)函數(shù)，處理Client的連接、斷開(kāi)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)仁录�，一個(gè)switch解決。
    發(fā)送數(shù)據(jù)，我又創(chuàng)建了一個(gè)線(xiàn)程，不過(guò)單純是為了代碼好寫(xiě)，可以精確定時(shí)、而且方便啟動(dòng)停止，代碼量最少，否則還要再去配置SysTick，太麻煩了。
   
    整個(gè)代碼的作用就是監(jiān)聽(tīng)端口，當(dāng)有Client連接進(jìn)來(lái)后，每秒發(fā)送一次字符串“abcdern”，沒(méi)了。

    看效果，功能實(shí)現(xiàn)。沒(méi)有加上各種容錯(cuò)機(jī)制，畢竟只是為了實(shí)現(xiàn)功能，不是做產(chǎn)品。

    全文完。發(fā)現(xiàn)寫(xiě)帖子的時(shí)間和寫(xiě)代碼的時(shí)間差不多，一天就過(guò)去了，我暈。
  1. #include "cmsis_os.h"
  2. #include "stm32f7xx_hal.h"

  4. #ifdef ServerTCP
  5.         #include "ServerTCP.hpp"
  6. #endif

  8.         extern uint32_t os_time;

  10. /*****************************************************************************/
  11. /**
  12.   * System Clock Configuration
  13.   *   System Clock source            = PLL (HSE)
  14.   *   SYSCLK(Hz)                     = 216000000
  15.   *   HCLK(Hz)                       = 216000000
  16.   *   AHB Prescaler                  = 1
  17.   *   APB1 Prescaler                 = 4
  18.   *   APB2 Prescaler                 = 2
  19.   *   HSE Frequency(Hz)              = 25000000
  20.   *   PLL_M                          = 25
  21.   *   PLL_N                          = 432
  22.   *   PLL_P                          = 2
  23.   *   PLL_Q                          = 9
  24.   *   VDD(V)                         = 3.3
  25.   *   Main regulator output voltage  = Scale1 mode
  26.   *   Flash Latency(WS)              = 7
  27.   */
  28. static void SystemClock_Config (void) {
  29.   RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
  30.   RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;

  32.   /* Enable HSE Oscillator and activate PLL with HSE as source */
  33.   RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  34.   RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  35.   RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_OFF;
  36.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  37.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  38.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 25;
  39.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 432;  
  40.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  41.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 9;
  42.   HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);

  44.   /* Activate the OverDrive to reach the 216 MHz Frequency */
  45.   HAL_PWREx_EnableOverDrive();
  46.   
  47.   /* Select PLL as system clock source and configure the HCLK, PCLK1 and PCLK2 clocks dividers */
  48.   RCC_ClkInitStruct.ClockType = (RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2);
  49.   RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  50.   RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  51.   RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;  
  52.   RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;  
  53.   HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_7);
  54. }

  56. /**
  57.   * Configure the MPU attributes as Write Through for SRAM1/2
  58.   *   The Base Address is 0x20010000 since this memory interface is the AXI.
  59.   *   The Region Size is 256KB, it is related to SRAM1 and SRAM2 memory size.
  60.   */
  61. static void MPU_Config (void) {
  62.   MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
  63.   
  64.   /* Disable the MPU */
  65.   HAL_MPU_Disable();

  67.   /* Configure the MPU attributes as WT for SRAM */
  68.   MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
  69.   MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x20010000;
  70.   MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_256KB;
  71.   MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  72.   MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
  73.   MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
  74.   MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  75.   MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
  76.   MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
  77.   MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
  78.   MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

  80.   HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

  82.   /* Enable the MPU */
  83.   HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
  84. }

  86. /**
  87.   * CPU L1-Cache enable
  88.   */
  89. static void CPU_CACHE_Enable (void) {

  91.   /* Enable I-Cache */
  92.   SCB_EnableICache();

  94.   /* Enable D-Cache */
  95.   SCB_EnableDCache();
  96. }


  99. /*****************************************************************************/
  100.         osThreadId hMain;
  101.         
  102. void Thread_Main(void const *argument)
  103. {
  104.         while (1)
  105.         {
  106.                 net_main();
  107.         }
  108. }
  109. osThreadDef(Thread_Main, osPriorityNormal, 1, NULL);

  111. int main(void)
  112. {
  113.         MPU_Config();                             /* Configure the MPU              */
  114.   CPU_CACHE_Enable();                       /* Enable the CPU Cache           */

  116.   HAL_Init();                               /* Initialize the HAL Library     */
  117.   SystemClock_Config();                     /* Configure the System Clock     */
  118.         
  119.         ServerTCP_Init();
  120.         ServerTCP_Listen(80);
  121.         
  122.         osKernelInitialize();
  123.         hMain = osThreadCreate(osThread(Thread_Main), NULL);
  124.   osKernelStart();
  125. }
復(fù)制代碼


    最后附上工程文件：
STM32F7_TCP.rar (54.26 KB, 下載次數(shù): 36)





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