使用 LwIP TCP/IP 栈,在 STM32Cube 上开发应用 , d- T) Y1 f& l5 G% [" s# L 前言 STM32F4x7/9xx 和 STM32F2x7xx 微控制器配有高质量 10/100 Mbit/s 以太网外设,支持媒体独立接口 (MII)和缩减的媒体独立接口 (RMII),以便与物理层 (PHY)接口。 + \9 r) t1 [, r( R 当使用以太网通信接口时,会使用 TCP/IP 软件协议栈以实现局域网或者广域网中的通信。 本用户手册说明了怎样使用 STM32CubeF2 和 STM32CubeF4 HAL 驱动程序,将一个免费中间件 TCP/IP 栈分别集成到基于 STM32F2x7xx 和 STM32F4x7/9xx 微控制器的嵌入式应用(请参考第 1 章节以获得 STM32Cube 的详细信息)。该中间件 TCP/IP 栈为 LwIP (轻量级IP),专为嵌入式应用开发的开源协议栈。 6 s1 _; ~4 C: ^2 Z2 W& y 对于每款评估 板,此包都包含了九个运行于 LwIP 栈之上的应用: • 基于 Raw API,运行于独立模式 (没有 RTOS)的应用:! `$ d1 n. q1 E' {* t& L3 i) _ – Web 服务器; Z0 v1 q; w& g/ d9 y. I: s% [ – TFTP 服务器8 ?% T: b, d+ @) L' V( x$ t- W$ e6 P0 ` – TCP 回响客户端应用 – TCP 回响服务器应用- E$ q3 f+ ~* e3 j – UDP 回响客户端应用' i4 q+ }. U! q" j: r' x – UDP 回响服务器应用 1 ?% a, T) \- i 7 a( c: {: Q( e0 A7 }# @1 M • 运行于 FreeRTOS 操作系统的应用: – 基于 netconn API 的 Web 服务器 – 基于 socket API 的 Web 服务器 – 基于 netconn API 的 TCP/UDP 回响服务器应用。 * d; g- t E! U 注 : 在本文中, STM32Cube™ 指的是 STM32CubeF2 和 STM32CubeF4, STM32F4xx 指的是STM32F4x7xx 和 STM32F4x9xx 微控制器, STM322xx-EVAL 和 STM324xx-EVAL 指的是STM3221x-EVAL、 STM324xG-EVAL 和 STM324x9I-EVAL 评估板。 & P1 T- X3 b7 L; s! F 本文提供的截屏和文件名对应的是运行于 STM32F4 微控制器上的应用样例。然而,它们也适用于 STM32F2x7xx。 + R( H! f; m, b; B% O. d- h 1 STM32Cube™ 概述 - k+ Z- D8 e5 W STM32Cube™ 计划源自意法半导体,旨在通过减少开发的工作量、时间与成本,使开发者受益。 STM32Cube 涵盖 STM32 产品组合。 " m" K* P% \ U7 M) {1 f$ A STM32Cube 1.x 版包括:- x, x/ W D. @9 _ • 图形软件配置工具 STM32CubeMX,可通过图形向导生成初始化 C 代码。 • 针对每个系列提供综合的嵌入式软件平台 (例如 STM32CubeF2 用于 STM32F2 系列,STM32CubeF4 用于 STM32F4 系列)3 v k- {( G4 E9 D- e: f9 i2 a – STM32 抽象层嵌入式软件 STM32Cube HAL,确保在 STM32 各个产品之间实现最大限度的可移植性 – 一套一致的中间件,比如 RTOS、 USB、 TCP/IP、图形 F+ h9 r! `( _5 Y6 S – 所有嵌入式软件实用工具均配备一套完整的示例。9 ?! N$ c9 y B- q # C: Q' ]1 }5 s5 V2 Z0 F, @% X! u 2.1 栈特性 LwIP 为免费 TCP/IP 栈,由 Adam Dunkels 在瑞典计算机科学院 (SICS)开发,由修正的BSD 许可授权。 7 {+ F; E& {/ A LwIP TCP/IP 实现的侧重点为在全面保持 TCP/IP 栈的同时,尽可能的减少 RAM 的使用。这使得 LwIP 特别适合在嵌入式系统中使用。 ! p: W7 Z' D, I/ K7 b" R. ^# ? & B! ?' D& p; K LwIP 具有下列协议: $ c$ w/ o: h* ?% D# ~ • IPv4 和 IPv6 (网际协议 v4 和 v6)( Q* s, r" `% Z. ]: R6 s) S# I6 e* @ • ICMP (互联网控制消息协议),用于网络维护和调试 • IGMP (互联网组管理协议),用于多播流量的管理( ^0 H z6 q1 k" ^( F9 h+ y • UDP (用户数据报协议) • TCP (传输控制协议) • DNS (域名服务器)1 n9 }( n9 e, P r. x* w • SNMP (简单网络管理协议)9 z0 r1 o7 c; u3 p; o4 U • DHCP (动态主机配置协议)3 B: b* c" t; N, e • PPP (点到点协议) • ARP (地址解析协议)+ D! J6 T; y. ^: Z, P7 @ ) n& y# O! q% `% x( @# P# i9 ^ LwIP 具有三种应用编程接口 (API): • Raw API 为原始的 LwIP API。它通过事件回调机制进行应用开发。该 API 提供了最好的性能和优化的代码长度,但增加了应用开发的复杂性。7 ?- v5 Q8 U" q* f W • Netconn API 为高层有序 API,需要实时操作系统 (RTOS)的支持 (提供进程间通讯的方法)。 Netconn API 支持多线程工作。 " y2 l& \4 T6 C • BSD Socket API:类似 Berkeley 的套接字 API (开发于 Netconn API 之上)LwIP 栈的源代码可从 http://savannah.nongnu.org 下载。- c+ v5 t9 P8 y* b2 E, k, j 2 m5 L0 X2 ?+ @! Q1 c .......... 想了解更多,请下载原文阅读 |
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