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WIZnet TCP/IP chips (such as W5500/W5100..) SAL framework implement.

Primary LanguageCApache License 2.0Apache-2.0

WIZnet

1、介绍

WIZnet 软件包是 RT-Thread 基于 WIZnet 官网 ioLibrary_Driver 代码库的移植实现,目前只支持 W5500 设备。该软件包在原代码库功能的基础上,对接 RT-Thread SAL 套接字抽象层,实现对标准 BSD Socket APIs 的支持,完美的兼容多种软件包和网络功能实现,提高 WIZnet 设备兼容性。

1.1 目录结构

WIZnet 软件包目录结构如下所示:

wiznet
├───inc                             // RT_Thread 移植头文件
├───iolibrary                       // WIZnet 官方库文件
│   └───Ethernet                    // WIZnet 官方 Socket APIs 和 WIZCHIP 驱动
│   │	└───W5500                   // WIZCHIP 驱动
│   │   wizchip_conf.c              // Socket 配置文件
│   │   wizchip_socket.c            // Socket APIs 文件
│   └───Internet                    // WIZnet 官方网络功能实现
│   │	└───DHCP                    // DHCP 功能实现
│   └───────DNS                     // DNS 功能实现
├───src                             // RT_Thread 移植源码文件
│   └───wiz_af_inet.c               // WIZnet BSD Socket 注册到 SAL
│   │	wiz_device.c                // WIZnet 设备初始化
│   │   wiz_ping.c                  // WIZnet 设备 Ping 命令实现
│   │	wiz_socket.c                // WIZnet BSD Socket APIs 实现
│   └───wiz.c                       // WIZnet 初始化(设备初始化、网络初始化)
│   LICENSE                         // 软件包许可证
│   README.md                       // 软件包使用说明
└───SConscript                      // RT-Thread 默认的构建脚本

1.2 许可证

WIZnet 软件包遵循 Apache-2.0 许可,详见 LICENSE 文件。

1.3 依赖

  • RT-Thread 3.1.1+
  • SAL 组件
  • SPI 驱动:WIZnet 设备使用 SPI 进行数据通讯,需要系统 SPI 驱动框架支持;
  • PIN 驱动:用于处理设备复位和中断引脚;

2、获取软件包

使用 WIZnet 软件包需要在 RT-Thread 的包管理中选中它,具体路径如下:

WIZnet: WIZnet TCP/IP chips SAL framework implement
        WIZnet device type (W5500)  --->
        WIZnet device configure  --->
            (spi30) SPI device name
            (10) Reset PIN number
            (11) IRQ PIN number
  [ ]   Enable alloc IP address through DHCP
            WIZnet network configure  --->
                (192.168.1.10) IPv4: IP address
                (192.168.1.1) IPv4: Gateway address
                (255.255.255.0) IPv4: Mask address
  [ ]   Enable Ping utility             
  [ ]   Enable debug log output
        Version (latest)  --->

WIZnet device type :配置支持的设备类型(目前只支持 W5500 设备 )

WIZnet device configure :配置使用设备的参数

  • SPI device name:配置使用 SPI 的设备名称(注意需设置为非 SPI 总线设备

  • Reset PIN number:配置设备连接的复位引脚号(根据实际使用引脚号修改)

  • IRQ PIN number:配置设备连接的中断引脚号(同上)

Enable alloc IP address through DHCP: 配置是否使用 DHCP 分配 IP 地址(默认开启)

WIZnet network configure:如果不开启 DHCP 功能,需要配置静态连接的 IP 地址、网关和子网掩码

Enable Ping utility: 配置开启 Ping 命令 (默认开启)

Enable debug log output:配置开启调试日志显示

Version:软件包版本选择

3、使用软件包

WIZnet 软件包初始化函数如下所示:

int wiz_initvoid);

该函数支持组件初始化,如果开启组件自动初始化功能,则应用层无需在调用该函数 ,函数主要完成功能有,

  • 设置默认 MAC 地址;

  • 设备配置和初始化(配置 SPI 设备,配置复位和中断引脚);

  • 网络配置和初始化(DHCP 分配 IP 地址,配置 socket 参数 );

  • 注册实现的 BSD Socket APIs 到 SAL 套接字抽象层中,完成 WIZnet 设备适配;

每个 WIZnet 设备需要唯一的 MAC 地址,用户可以在应用层程序中调用如下函数设置 WIZnet 设备 MAC 地址,如果不调用该函数,设备将使用默认的 MAC 地址,默认 MAC 地址为 00-E0-81-DC-53-1A(注意:同一个局域网中如果存在相同 MAC 地址的设备,可能导致设备网络异常) 。

int wiz_set_mac(const char *mac);

设备上电初始化完成,设置设备 MAC 地址成功,然后可以在 FinSH 中输入命令 wiz_ifconfig 查看设备 IP 地址、MAC 地址等网络信息,如下所示:

msh />wiz_ifconfig
network interface: W5500        ## 设备名称
MTU: 1472                       ## 网络最大传输单元
MAC: 00 e0 81 dc 53 1a          ## 设备 MAC 地址
ip address: 192.168.12.26       ## 设备 IP 地址
gw address: 192.168.10.1        ## 设备网关地址
net mask  : 255.255.0.0         ## 设备子网掩码
dns server : 192.168.10.1       ## 域名解析服务器地址

获取 IP 地址成功之后,如果开启 Ping 命令功能,可以在 FinSH 中输入命令 wiz_ping + 域名地址 测试网络连接状态, 如下所示:

msh />wiz_ping baidu.com
32 bytes from 220.181.57.216 icmp_seq=0 ttl=128 time=31 ticks
32 bytes from 220.181.57.216 icmp_seq=1 ttl=128 time=31 ticks
32 bytes from 220.181.57.216 icmp_seq=2 ttl=128 time=32 ticks
32 bytes from 220.181.57.216 icmp_seq=3 ttl=128 time=32 ticks

wiz_ping 命令测试正常说明 WIZnet 设备网络连接成功,之后可以使用 SAL(套接字抽象层) 抽象出来的标准 BSD Socket APIs 进行网络开发(MQTT、HTTP、MbedTLS、NTP、

Iperf 等),WIZnet 软件包支持的协议簇类型为:主协议簇为 AF_WIZ、次协议簇为 AF_INET(具体区别和使用方式可查看 SAL 编程指南 )。

4、常见问题

  • SPI 设备初始化时断言问题

    (wiz_device->parent.type == RT_Device_Class_SPIDevice) assertion failed at function:wiz_spi_init, line number:126 

    出现上述断言问题,可能原因是 ENV 中配置 WIZnet 使用的 SPI 设备类型不正确,可以在添加 WIZnet 软件包之前在 FinSH 中使用 list_device 查看当前可用 SPI 设备名称,如果 BSP 工程中没有 SPI 设备或者只有 SPI 总线设备,需要手动在驱动中添加 SPI 设备,并正确配置 WIZnet 软件包中使用的 SPI 设备名称。

5、注意事项

  • 获取软件包时,需要注意正确配置使用的 SPI 设备名称、复位引脚号和中断引脚号;

  • 初始化完成之后,建议使用 wiz_set_mac() 函数设置设备 MAC 地址,防止使用默认 MAC 地址产生冲突;

  • 软件包目前处于 beta 测试阶段, 推荐在 menuconfig 选项中选择 latest 版本;

6、联系方式 & 感谢