CH579 以太网 DHCP+DNS+MQTT
一、前言
好久没写博客了，最近比较忙，这次分享一个CH579的组合例子
其实也觉得比较奇怪。。。DHCP感觉是必须的，DNS感觉也是，应该和TCP应用组合在一起才对。。分开来给例子，挺那个的。
二、为何选CH579
- 价格太香了，随便放个图片，不是打广告
- 看一下外设情况
- 总结一下，6鸡，白菜价，引脚多，外设强，就拿来搞以太网都比W5500香
三、资料获取
- 软件(官网地址)：https://www.wch.cn/products/CH579.html
- 硬件（立创开源了原厂的开发板）：https://oshwhub.com/staunchheart/ch579
这里注意一下：用以太网，必须使用外部32M；若不使用DC-DC，电感部分电路可以直接短接；2个网口灯注意使用EVK的引脚；
所以只用以太网的最小系统就出来了：（注意3.3V的10UF电容必须有，否则在获取DHCP时会不停复位，上电也会复位几次，应该是电压被拉低导致的）
四、参考程序
- 先看看example的目录，对于我们来说，平时都是
DHCP搭配DNS搭配使用的，这里分开来，所以我整合了一下
- 分别使用了
DHCP_Client，MQTT，DNS这3个例子
五、程序重点
-
对于库的使用，可以参考
CH57xNET协议栈库说明.pdf -
main.c里面跑了协议栈的主任务函数，并且使用了一个10ms的定时器，这里例子就有对应的注释/******************************************************************************* * Function Name : main * Description : 主函数 * Input : None * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ int main(void) { UINT8 ip[4],i = 0; UINT8 dns_flag = 0; SystemClock_UART1_init(); GetMacAddr(MACAddr); i = CH57xNET_LibInit(IPAddr,GWIPAddr,IPMask,MACAddr); /* 库初始化 */ mStopIfError(i); /* 检查错误 */ PRINT("CH57xNETLibInit Success\r\n"); Timer0Init( 10000 ); /*初始化定时器:10ms*/ NVIC_EnableIRQ(ETH_IRQn); while ( CH57xInf.PHYStat < 2 ) { DelayMs(50); } PRINT("CH579 DNS client create！\r\n"); while(1) { CH57xNET_MainTask(); /* CH57xNET库主任务函数，需要在主循环中不断调用 */ if(CH57xNET_QueryGlobalInt())CH57xNET_HandleGlobalInt(); /* 查询中断，如果有中断，则调用全局中断处理函数 */ if( dns_flag == 0 ){ i = DnsQuery(SocketId,url_dn3,ip); /* 查询 */ if(i){ dns_flag = 1; if( i == 1 ){ PRINT("Domain name:%s \n",url_dn3); PRINT(" HTTPs_IP=%d.%d.%d.%d\n\n",ip[0],ip[1],ip[2],ip[3]); } } } } } -
上电后的逻辑：上电后建立DNS的UDP（只需调用一次）–>开启DHCP–>DNS拿到IP–>将此IP复制到TCP的Socket参数中–>建立TCP–>建立MQTT
这里比较需要注意的是：SOCKET建立后，其实并不需要自己重新关闭什么的，例子已经帮我们做好了重连操作了；DNS也是，对于插入网口后，只需要使用一次DNS即可，所以在程序中，DNS的SOCKET和MQTT的SOCKET，都是建立了一次后，就不需要自己操作断开什么的了。 -
插拔网口逻辑：拔网口–>GINT_STAT_PHY_CHANGE 01–>使用CH57xNET_DHCPStop()关闭DHCP–>插入网口–>GINT_STAT_PHY_CHANGE 02–>使用CH57xNET_DHCPStart(CH57xNET_DHCPCallBack)重新开启DHCP–>TCPtimeout或者disconnect–>DHCP完成–>TCPtimeout或者disconnect–>自动重连
没太理解的，可以看下这个LOG
六、源码
注意点：
-
dns.c和dns.h放到mqtt例子中
-
下面的程序替换掉MQTT_Pub.c
-
将dns.c里面的
status替换成dns_status，因为dns.c里面的status和dhcp里面的status冲突了/********************************** (C) COPYRIGHT ****************************** * File Name : MQTT_Pub.c * Author : WCH * Version : V1.0 * Date : 2018/12/01 * Description : 基于TCP/IP的MQTT协议通讯例程，实现以MQTT方式，通过百度、阿里云物联网服务器实现设备互通；使用前需设置帐号和密码 * (1)、CH579 Examples by KEIL; * (2)、串口1输出监控信息,115200bps,打开或者关闭调试信息输出在IDE宏定义中设置; * (3)、本程序用于演示基于TCP/IP的MQTT协议通讯， 此程序演示PUB的过程 *******************************************************************************/ /******************************************************************************/ /* 头文件包含*/ #include#include #include "CH57x_common.h" #include "core_cm0.h" #include "CH57xNET.H" #include "MQTTPacket.H" #include "dns.h" #define KEEPLIVE_ENABLE 1 /* 开启KEEPLIVE功能 */ /* 下面的缓冲区和全局变量必须要定义，库中调用 */ __align(16)UINT8 CH57xMACRxDesBuf[(RX_QUEUE_ENTRIES )*16]; /* MAC接收描述符缓冲区，16字节对齐 */ __align(4) UINT8 CH57xMACRxBuf[RX_QUEUE_ENTRIES*RX_BUF_SIZE]; /* MAC接收缓冲区，4字节对齐 */ __align(4) SOCK_INF SocketInf[CH57xNET_MAX_SOCKET_NUM]; /* Socket信息表，4字节对齐 */ UINT16 MemNum[8] = {CH57xNET_NUM_IPRAW, CH57xNET_NUM_UDP, CH57xNET_NUM_TCP, CH57xNET_NUM_TCP_LISTEN, CH57xNET_NUM_TCP_SEG, CH57xNET_NUM_IP_REASSDATA, CH57xNET_NUM_PBUF, CH57xNET_NUM_POOL_BUF }; UINT16 MemSize[8] = {CH57xNET_MEM_ALIGN_SIZE(CH57xNET_SIZE_IPRAW_PCB), CH57xNET_MEM_ALIGN_SIZE(CH57xNET_SIZE_UDP_PCB), CH57xNET_MEM_ALIGN_SIZE(CH57xNET_SIZE_TCP_PCB), CH57xNET_MEM_ALIGN_SIZE(CH57xNET_SIZE_TCP_PCB_LISTEN), CH57xNET_MEM_ALIGN_SIZE(CH57xNET_SIZE_TCP_SEG), CH57xNET_MEM_ALIGN_SIZE(CH57xNET_SIZE_IP_REASSDATA), CH57xNET_MEM_ALIGN_SIZE(CH57xNET_SIZE_PBUF) + CH57xNET_MEM_ALIGN_SIZE(0), CH57xNET_MEM_ALIGN_SIZE(CH57xNET_SIZE_PBUF) + CH57xNET_MEM_ALIGN_SIZE(CH57xNET_SIZE_POOL_BUF) }; __align(4)UINT8 Memp_Memory[CH57xNET_MEMP_SIZE]; __align(4)UINT8 Mem_Heap_Memory[CH57xNET_RAM_HEAP_SIZE]; __align(4)UINT8 Mem_ArpTable[CH57xNET_RAM_ARP_TABLE_SIZE]; /******************************************************************************/ /* 本演示程序的相关宏 */ #define RECE_BUF_LEN 536 /* 接收缓冲区的大小 */ /* CH57xNET库TCP的MSS长度为536字节，即一个TCP包里的数据部分最长为536字节 */ /* TCP协议栈采用滑动窗口进行流控，窗口最大值为socket的接收缓冲区长度。在设定 */ /* RX_QUEUE_ENTRIES时要考虑MSS和窗口之间的关系，例如窗口值为4*MSS，则远端一次会发送 */ /* 4个TCP包，如果RX_QUEUE_ENTRIES小于4，则必然会导致数据包丢失，从而导致通讯效率降低 */ /* 建议RX_QUEUE_ENTRIES要大于( 窗口/MSS ),如果多个socket同时进行大批量发送数据，则 */ /* 建议RX_QUEUE_ENTRIES要大于(( 窗口/MSS )*socket个数) 在多个socket同时进行大批数据收发时 */ /* 为了节约RAM，请将接收缓冲区的长度设置为MSS */ /* CH579MQTT相关定义，需要根据实际情况修改 */ UINT8 MACAddr[6] = {0x84,0xc2,0xe4,0x02,0x03,0x04}; /* CH579MAC地址 */ UINT8 IPAddr[4] = {192,168,1,200}; /* CH579IP地址 */ UINT8 GWIPAddr[4]= {192,168,1,1}; /* CH579网关 */ UINT8 IPMask[4] = {255,255,255,0}; /* CH579子网掩码 */ UINT8 DESIP[4] = {58,213,74,190}; /* 目的IP地址 */ UINT16 aport=1000; /* CH579源端口 */ /* 网口灯定义 PB口低十六位有效 */ UINT16 CH57xNET_LEDCONN=0x0010; /* 连接指示灯 PB4 */ UINT16 CH57xNET_LEDDATA=0x0080; /* 通讯指示灯 PB7 */ char *username = "123"; /* 设备名，每个设备唯一，可用”/“做分级 */ char *password = "123"; /* 服务器登陆密码 */ char *sub_topic = "tt456"; /* 订阅的会话名，为了自发自收，应与发布的会话名相同 */ char *pub_topic = "tt123"; /* 发布的会话*/ UINT8 SocketId; /* 保存socket索引，可以不用定义 */ UINT8 SocketRecvBuf[RECE_BUF_LEN]; /* socket接收缓冲区 */ UINT8 MyBuf[RECE_BUF_LEN]; /* 定义一个临时缓冲区 */ UINT8 con_flag=0; /* 已连接MQTT服务器标志位 */ UINT8 pub_flag=1; /* 已发布会话消息标志位 */ UINT8 sub_flag=0; /* 已订阅会话标志位 */ UINT8 tout_flag=0; /* 超时标志位 */ UINT16 packetid=0; /* 包ID */ UINT8 dns_status; extern UINT8 dns_buf[512]; UINT8 dhcp_ok = 1; UINT8 dns_flag = 0; #define MAX_URL_SIZE 128 UINT8 url_dn3[MAX_URL_SIZE] = "test.mosquitto.org"; /******************************************************************************* * Function Name : IRQ_Handler * Description : IRQ中断服务函数 * Input : None * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void ETH_IRQHandler( void ) /* 以太网中断 */ { CH57xNET_ETHIsr(); /* 以太网中断中断服务函数 */ } void TMR0_IRQHandler( void ) /* 定时器中断 */ { CH57xNET_TimeIsr(CH57xNETTIMEPERIOD); /* 定时器中断服务函数 */ R8_TMR0_INT_FLAG |= 0xff; /* 清除定时器中断标志 */ } /******************************************************************************* * Function Name : mStopIfError * Description : 调试使用，显示错误代码 * Input : iError 错误代码 * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void mStopIfError(UINT8 iError) { if (iError == CH57xNET_ERR_SUCCESS) return; /* 操作成功 */ PRINT("mStopIfError: %02X\r\n", (UINT16)iError); /* 显示错误 */ } /******************************************************************************* * Function Name : Transport_Open * Description : 创建TCP连接 * Input : None * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ UINT8 Transport_Open() { UINT8 i; SOCK_INF TmpSocketInf; /* 创建临时socket变量 */ memset((void *)&TmpSocketInf,0,sizeof(SOCK_INF)); /* 库内部会将此变量复制，所以最好将临时变量先全部清零 */ memcpy((void *)TmpSocketInf.IPAddr,DESIP,4); /* 设置目的IP地址 */ TmpSocketInf.DesPort = 1883; /* 设置目的端口 */ TmpSocketInf.SourPort = aport++; /* 设置源端口 */ TmpSocketInf.ProtoType = PROTO_TYPE_TCP; /* 设置socekt类型 */ TmpSocketInf.RecvStartPoint = (UINT32)SocketRecvBuf; /* 设置接收缓冲区的接收缓冲区 */ TmpSocketInf.RecvBufLen = RECE_BUF_LEN ; /* 设置接收缓冲区的接收长度 */ i = CH57xNET_SocketCreat(&SocketId,&TmpSocketInf); /* 创建socket，将返回的socket索引保存在SocketId中 */ mStopIfError(i); /* 检查错误 */ i = CH57xNET_SocketConnect(SocketId); /* TCP连接 */ mStopIfError(i); /* 检查错误 */ return SocketId; } /******************************************************************************* * Function Name : Transport_Close * Description : 关闭TCP连接 * Input : None * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ UINT8 Transport_Close() { UINT8 i; i=CH57xNET_SocketClose(SocketId,TCP_CLOSE_NORMAL); mStopIfError(i); return i; } /******************************************************************************* * Function Name : UDPSocketParamInit * Description : 创建UDP socket * Input : socket索引值，源端口，目的端口及目的IP * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void UDPSocketParamInit(UINT8 S,UINT8 *addr,UINT16 SourPort,UINT16 DesPort ) { UINT8 i; SOCK_INF TmpSocketInf; /* 创建临时socket变量 */ memset((void *)&TmpSocketInf,0,sizeof(SOCK_INF)); /* 库内部会将此变量复制，所以最好将临时变量先全部清零 */ memcpy((void *)TmpSocketInf.IPAddr,addr,4); /* 设置目的IP地址 */ TmpSocketInf.DesPort = DesPort; /* 设置目的端口 */ TmpSocketInf.SourPort = SourPort; /* 设置源端口 */ TmpSocketInf.ProtoType = PROTO_TYPE_UDP; /* 设置socekt类型 */ TmpSocketInf.RecvStartPoint = (UINT32)SocketRecvBuf; /* 设置接收缓冲区的接收缓冲区 */ TmpSocketInf.RecvBufLen = RECE_BUF_LEN ; /* 设置接收缓冲区的接收长度 */ i = CH57xNET_SocketCreat(&S,&TmpSocketInf); /* 创建socket，将返回的socket索引保存在SocketId中 */ mStopIfError(i); /* 检查错误 */ } /******************************************************************************* * Function Name : Transport_SendPacket * Description : 以太网发送数据 * Input : UINT8 *buf 发送数据的首字节地址 UINT32 len 发送数据的长度 * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void Transport_SendPacket(UINT8 *buf,UINT32 len) { UINT32 totallen; UINT8 *p=buf; totallen=len; while(1) { len = totallen; CH57xNET_SocketSend(SocketId,p,&len); /* 将MyBuf中的数据发送 */ totallen -= len; /* 将总长度减去以及发送完毕的长度 */ p += len; /* 将缓冲区指针偏移*/ if(totallen)continue; /* 如果数据未发送完毕，则继续发送*/ break; /* 发送完毕，退出 */ } } /******************************************************************************* * Function Name : MQTT_Connect * Description : 创建MQTT连接 * Input : char *username 设备名 char *password 服务器连接密码 * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void MQTT_Connect(char *username,char *password) { MQTTPacket_connectData data = MQTTPacket_connectData_initializer; UINT32 len; UINT8 buf[200]; data.clientID.cstring = "11"; data.keepAliveInterval = 20; data.cleansession = 1; data.username.cstring = username; data.password.cstring = password; len=MQTTSerialize_connect(buf,sizeof(buf),&data); Transport_SendPacket(buf,len); } /******************************************************************************* * Function Name : MQTT_Subscribe * Description : MQTT订阅一个主题 * Input : char *topic 订阅的主题名 * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void MQTT_Subscribe( char *topic) { MQTTString topicString = MQTTString_initializer; int req_qos=0; UINT32 len; UINT32 msgid=1; UINT8 buf[200]; topicString.cstring=topic; len=MQTTSerialize_subscribe(buf,sizeof(buf),0,msgid,1,&topicString,&req_qos); Transport_SendPacket(buf,len); } /******************************************************************************* * Function Name : MQTT_Unsubscribe * Description : MQTT取消订阅一个主题 * Input : char *topic 取消订阅的主题名 * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void MQTT_Unsubscribe(char *topic) { MQTTString topicString = MQTTString_initializer; UINT32 len; UINT32 msgid=1; UINT8 buf[200]; topicString.cstring=topic; len=MQTTSerialize_unsubscribe(buf,sizeof(buf),0,msgid,1,&topicString); Transport_SendPacket(buf,len); } /******************************************************************************* * Function Name : MQTT_Subscribe * Description : MQTT订阅一个主题 * Input : char *topic 订阅的主题名 * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void MQTT_Publish(char *topic,char *payload) { MQTTString topicString = MQTTString_initializer; UINT32 payloadlen; UINT32 len; UINT8 buf[1024]; topicString.cstring=topic; payloadlen=strlen(payload); len= MQTTSerialize_publish(buf,sizeof(buf),0,0,0,packetid++,topicString,payload,payloadlen); Transport_SendPacket(buf,len); } /******************************************************************************* * Function Name : MQTT_Pingreq * Description : MQTT发送心跳包 * Input : None * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void MQTT_Pingreq() { UINT32 len; UINT8 buf[200]; len=MQTTSerialize_pingreq(buf,sizeof(buf)); Transport_SendPacket(buf,len); } /******************************************************************************* * Function Name : MQTT_Disconnect * Description : 断开MQTT连接 * Input : None * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void MQTT_Disconnect() { UINT32 len; UINT8 buf[50]; len=MQTTSerialize_disconnect(buf,sizeof(buf)); Transport_SendPacket(buf,len); } /******************************************************************************* * Function Name : CH57xNET_CreatTcpSocket * Description : 创建TCP Client socket * Input : None * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void CH57xNET_CreatTcpSocket(void) { UINT8 i; SOCK_INF TmpSocketInf; /* 创建临时socket变量 */ memset((void *)&TmpSocketInf,0,sizeof(SOCK_INF)); /* 库内部会将此变量复制，所以最好将临时变量先全部清零 */ memcpy((void *)TmpSocketInf.IPAddr,DESIP,4); /* 设置目的IP地址 */ TmpSocketInf.DesPort = 1000; TmpSocketInf.SourPort = 2000; /* 设置源端口 */ TmpSocketInf.ProtoType = PROTO_TYPE_TCP; /* 设置socekt类型 */ TmpSocketInf.RecvStartPoint = (UINT32)SocketRecvBuf; /* 设置接收缓冲区的接收缓冲区 */ TmpSocketInf.RecvBufLen = RECE_BUF_LEN ; /* 设置接收缓冲区的接收长度 */ i = CH57xNET_SocketCreat(&SocketId,&TmpSocketInf); /* 创建socket，将返回的socket索引保存在SocketId中 */ mStopIfError(i); /* 检查错误 */ #ifdef KEEPLIVE_ENABLE CH57xNET_SocketSetKeepLive( SocketId, 1 ); /* 开启socket的KEEPLIVE功能（V06版本支持） */ #endif i = CH57xNET_SocketConnect(SocketId); /* TCP连接 */ mStopIfError(i); /* 检查错误 */ i = CH57xNET_SetSocketTTL( SocketId,10 ); mStopIfError(i); /* 检查错误 */ } /******************************************************************************* * Function Name : net_initkeeplive * Description : keeplive初始化 * Input : None * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ #ifdef KEEPLIVE_ENABLE void net_initkeeplive(void) { struct _KEEP_CFG klcfg; klcfg.KLIdle = 20000; /* 空闲 */ klcfg.KLIntvl = 10000; /* 间隔 */ klcfg.KLCount = 5; /* 次数 */ CH57xNET_ConfigKeepLive(&klcfg); } #endif /******************************************************************************* * Function Name : CH57xNET_LibInit * Description : 库初始化操作 * Input : ip ip地址指针 * ：gwip 网关ip地址指针 * : mask 掩码指针 * : macaddr MAC地址指针 * Output : None * Return : 执行状态 *******************************************************************************/ UINT8 CH57xNET_LibInit(/*const*/ UINT8 *ip,/*const*/ UINT8 *gwip,/*const*/ UINT8 *mask,/*const*/ UINT8 *macaddr) { UINT8 i; struct _CH57x_CFG cfg; if(CH57xNET_GetVer() != CH57xNET_LIB_VER)return 0xfc; /* 获取库的版本号，检查是否和头文件一致 */ CH57xNETConfig = LIB_CFG_VALUE; /* 将配置信息传递给库的配置变量 */ cfg.RxBufSize = RX_BUF_SIZE; cfg.TCPMss = CH57xNET_TCP_MSS; cfg.HeapSize = CH57x_MEM_HEAP_SIZE; cfg.ARPTableNum = CH57xNET_NUM_ARP_TABLE; cfg.MiscConfig0 = CH57xNET_MISC_CONFIG0; CH57xNET_ConfigLIB(&cfg); i = CH57xNET_Init(ip,gwip,mask,macaddr); #ifdef KEEPLIVE_ENABLE net_initkeeplive( ); #endif return (i); } /******************************************************************************* * Function Name : CH57xNET_HandleSockInt * Description : Socket中断处理函数 * Input : sockeid socket索引 * ：initstat 中断状态 * Output : None * Return : None *******************************************************************************/ void CH57xNET_HandleSockInt(UINT8 sockeid,UINT8 initstat) { UINT32 len; UINT8 i; unsigned char* dup; unsigned short* packetid; int* qos; unsigned char* retained; MQTTString* topicName; unsigned char* payload; int payloadlen; unsigned char *p=payload; if(initstat & SINT_STAT_RECV) /* 接收中断 */ { // len = CH57xNET_SocketRecvLen(sockeid,NULL); /* 查询长度 */ // CH57xNET_SocketRecv(sockeid,MyBuf,&len); /* 将接收缓冲区的数据读到MyBuf中*/ // switch(MyBuf[0]>>4) // { // case FLAG_CONNACK: // PRINT("connack\r\n"); // con_flag=1; // break; // case FLAG_PUBLISH: // MQTTDeserialize_publish(dup,qos,retained,packetid,topicName,&payload,&payloadlen,MyBuf,len); // PRINT("payloadlen=%d\r\n",(UINT16)payloadlen); // p=payload; // for(i=0;i