Uip + Stm32移植問題總結(jié)

uIP 由瑞典計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院(網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)小組)的Adam Dunkels （http://dunkels.com/adam/uip/）開發(fā)。其源代碼由C 語(yǔ)言編寫，并完全公開，有了這個(gè)TCP/IP協(xié)議棧，讓嵌入式可以實(shí)現(xiàn)的功能更為豐富?？梢宰鳛閃ebClient向指定網(wǎng)站提交數(shù)據(jù)，可以作為WebServer作為網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器，提供一個(gè)小型的動(dòng)態(tài)頁(yè)面訪問功能。由于是開源的免費(fèi)協(xié)議棧，據(jù)說Uip沒有考慮協(xié)議安全的問題。

首先介紹下移植的環(huán)境： stm32 + ENC28J60網(wǎng)絡(luò)模塊

Enc28j60是帶SPI 接口的獨(dú)立以太網(wǎng)控制器，可以用mcu控制spi來實(shí)現(xiàn)tcp/ip數(shù)據(jù)流的收發(fā)，所以要先完成Enc28j60的驅(qū)動(dòng)程序，再整合Uip。Uip是用標(biāo)準(zhǔn)的C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，所以移植Uip在51單片機(jī)和stm32上類似。

經(jīng)過幾天的琢磨，已經(jīng)將Uip的幾個(gè)示例穩(wěn)定運(yùn)行。Uip中apps下的例子相互之間存在沖突，源程序中也有一些Error 要修改，我將Uip的文件結(jié)構(gòu)做了一些調(diào)整。

Uip文件結(jié)構(gòu)

先介紹下Uip下各個(gè)目錄文件的功能：

├─apps apps目錄 下為uip提供的一些應(yīng)用示例
│├─dhcpc
│├─hello-world
│├─resolv
│├─smtp
│├─telnetd
│├─webclient
│└─webserver
│ └─httpd-fs
├─doc doc下放置的為說明文檔，程序中用不上
│└─html
├─lib lib下為內(nèi)存塊管理函數(shù)源碼
├─uip uip下為uip和核心實(shí)現(xiàn)源碼
└─unix unix環(huán)境里的uip應(yīng)用例子,可以參照這個(gè)例子實(shí)現(xiàn)應(yīng)用

Uip+stm32 MDK下工程建立



Uip移植
Uip的移植可以參考uip的unix的文件結(jié)構(gòu)。

1. Uip的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)卡Enc28j60從物理層剝離，所以需要先配置Uip和Enc28j60的數(shù)據(jù)交互。這個(gè)部分在tapdev.c文件中：

[C]純文本查看復(fù)制代碼

?

01020304050607080910111213141516171819202122#include "uip.h"#include "ENC28J60.h"/*---------------------------------------------------------------------------*/voidtapdev_init(unsigned char *my_mac){enc28j60Init(my_mac);}/*---------------------------------------------------------------------------*/unsigned inttapdev_read(void){return enc28j60PacketReceive(UIP_CONF_BUFFER_SIZE,uip_buf);}/*---------------------------------------------------------------------------*/voidtapdev_send(void){enc28j60PacketSend(uip_len,uip_buf);}/*---------------------------------------------------------------------------*/

寫網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，與具體硬件相關(guān)。這一步比較費(fèi)點(diǎn)時(shí)間，不過好在大部分網(wǎng)卡芯片的驅(qū)動(dòng)程序都有代碼借鑒或移植。驅(qū)動(dòng)需要提供三個(gè)函數(shù)，以Enc28j60 驅(qū)動(dòng)為例。
tapdev_init（）：網(wǎng)卡初始化函數(shù)，初始化網(wǎng)卡的工作模式。
tapdev_read(void)：讀包函數(shù)。將網(wǎng)卡收到的數(shù)據(jù)放入全局緩存區(qū)uip_buf 中，返回包的長(zhǎng)度，賦給uip_len。
void tapdev_send(void)：發(fā)包函數(shù)。將全局緩存區(qū)uip_buf 里的數(shù)據(jù)（長(zhǎng)度放在uip_len 中）發(fā)送出去。


2.由于uIP 協(xié)議棧需要使用時(shí)鐘，為TCP 和ARP 的定時(shí)器服務(wù)。因此使用單片機(jī)的定時(shí)器或是stm32的滴答定時(shí)器用作時(shí)鐘，每20ms 讓計(jì)數(shù)tick_cnt 加1，這樣，25 次計(jì)數(shù)（0.5S）滿了后可以調(diào)用TCP 的定時(shí)處理程序。10S 后可以調(diào)用ARP 老化程序。uIP1.0 版本，增加了timer.c/timer.h，專門用來管理時(shí)鐘，修改clock-arch.c如下：

[C]純文本查看復(fù)制代碼

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0102030405060708091011#include "clock-arch.h"#include "stm32f10x.h"extern __IO int32_t g_RunTime;/*---------------------------------------------------------------------------*/clock_time_tclock_time(void){return g_RunTime;}/*---------------------------------------------------------------------------*/

使用stm32 滴答定時(shí)器中斷代碼：

User/stm32f10x_it.c

[C]純文本查看復(fù)制代碼

?

010203040506070809101112131415__IO int32_t g_RunTime = 0;void SysTick_Handler(void){static uint8_t s_count = 0;if (++s_count >= 10){s_count = 0;g_RunTime++; /* 全局運(yùn)行時(shí)間每10ms增1 */if (g_RunTime == 0x80000000){g_RunTime = 0;}}}

3.uipopt.h/uip-conf.h 是配置文件，用來設(shè)置本地的IP 地址、網(wǎng)關(guān)地址、MAC 地址、全局緩沖區(qū)的大小、支持的最大連接數(shù)、偵聽數(shù)、ARP 表大小等。可以根據(jù)需要配置。

#define UIP_FIXEDADDR 1
決定uIP是否使用一個(gè)固定的IP地址。
如果uIP使用一個(gè)固定的IP地址，應(yīng)該置位（set）這些uipopt.h中的選項(xiàng)。如果不的話，則應(yīng)該使用宏uip_sethostaddr(),uip_setdraddr() 和 uip_setnetmask()。

#define UIP_PINGADDRCONF 0 Ping IP地址賦值。
#define UIP_FIXEDETHADDR 0 指明uIP ARP模塊是否在編譯時(shí)使用一個(gè)固定的以太網(wǎng)MAC地址。
#define UIP_TTL 255 uIP發(fā)送的IP packets的IP TTL (time to live)。
#define UIP_REASSEMBLY 0 uIP支持IP packets的分片和重組。
#define UIP_REASS_MAXAGE 40 一個(gè)IP fragment在被丟棄之前可以在重組緩沖區(qū)中存在的最大時(shí)間。
#define UIP_UDP 0 是否編譯UDP的開關(guān)。
#define UIP_ACTIVE_OPEN 1 決定是否支持uIP打開一個(gè)連接。
#define UIP_CONNS 10 同時(shí)可以打開的TCP連接的最大數(shù)目。由于TCP連接是靜態(tài)分配的，減小這個(gè)數(shù)目將占用更少的RAM。每一個(gè)TCP連接需要大約30字節(jié)的內(nèi)存。
#define UIP_LISTENPORTS 10 同時(shí)監(jiān)聽的TCP端口的最大數(shù)目。每一個(gè)TCP監(jiān)聽端口需要2個(gè)字節(jié)的內(nèi)存。
#define UIP_RECEIVE_WINDOW 32768 建議的接收窗口的大小。如果應(yīng)用程序處理到來的數(shù)據(jù)比較慢，那么應(yīng)該設(shè)置的小一點(diǎn)（即，相對(duì)與uip_buf緩沖區(qū)的大小來說），相反如果應(yīng)用程序處理數(shù)據(jù)很快，可以設(shè)置的大一點(diǎn)（32768字節(jié)）。
#define UIP_URGDATA 1 決定是否支持TCP urgent data notification。
#define UIP_RTO 3 The initial retransmission timeout counted in timer pulses.不要改變
#define UIP_MAXRTX 8 在中止連接之前，應(yīng)該重發(fā)一個(gè)段的最大次數(shù)。不要改變
#define UIP_TCP_MSS (UIP_BUFSIZE – UIP_LLH_LEN – 40) TCP段的最大長(zhǎng)度。它不能大于UIP_BUFSIZE – UIP_LLH_LEN – 40.
#define UIP_TIME_WAIT_TIMEOUT 120 一個(gè)連接應(yīng)該在TIME_WAIT狀態(tài)等待多長(zhǎng)。不要改變
#define UIP_ARPTAB_SIZE 8 ARP表的大小。如果本地網(wǎng)絡(luò)中有許多到這個(gè)uIP節(jié)點(diǎn)的連接，那么這個(gè)選項(xiàng)應(yīng)該設(shè)置為一個(gè)比較大的值。
#define UIP_BUFSIZE 1500 uIP packet緩沖區(qū)不能小于60字節(jié)，但也不必大于1500字節(jié)。
#define UIP_STATISTICS 1 決定是否支持統(tǒng)計(jì)數(shù)字。統(tǒng)計(jì)數(shù)字對(duì)調(diào)試很有幫助，并展示給用戶。
#define UIP_LOGGING 0 輸出uIP登陸信息。
#define UIP_LLH_LEN 14 鏈接層頭部長(zhǎng)度。對(duì)于SLIP，應(yīng)該設(shè)置成0。


uip-conf.h 中增加幾個(gè)主要結(jié)構(gòu)體定義，不include任何應(yīng)用