STM32+W5500以太网模块
一：w5500以太网模块介绍：
W5500 是一款全硬件 TCP/IP 嵌入式以太网控制器，为嵌入式系统提供了更加简易的互联网连接方 案。W5500 集成了 TCP/IP 协议栈，10/100M 以太网数据链路层（MAC） 及物理层（PHY），使得 用户使用单芯片就能够在他们的应用中拓展网络连接。
久经市场考验的 WIZnet 全硬件 TCP/IP 协议栈支持 TCP,UDP,IPv4,ICMP,ARP,IGMP 以及 PPPoE 协议。W5500 内嵌 32K 字节片上缓存以供以太网包处理。如果你使用 W5500， 你只需要一些简单 的 Socket 编程就能实现以太网应用。这将会比其他嵌入式以太网方案 更加快捷、简便。用户可以同 时使用 8 个硬件 Socket 独立通讯。
W5500 提供了 SPI（外设串行接口）从而能够更加容易与外设 MCU 整合。而且， W5500 的使用了新的高效SPI协议支持 80MHz 速率，从而能够更好的实现高速网络通讯。 为了减少系统能耗， W5500 提供了网络唤醒模式（WOL）及掉电模式供客户选择使用。
模块排针功能表：
STM32与W5500连接方法：
PA15->W5500_RST（源程序使用的是PC5，这里没有该引脚修改为PA15）
PC4->W5500_INT（使用寄存器查询方式的例程时，此引脚可以不接，其他例程可能涉及修改引脚）
PA4->W5500_SCS
PA5->W5500_SCK
PA6->W5500_MISO
PA7->W5500_MOSI
调试寄存器的UDP模式：
基于stm32与w5500以太网应用：
如上图所示，最底下的一层叫做“物理层”，也叫“PHY 层”，最上面的一层叫做“应用层”，中间的三层（自下而上）分别是“链路层”，也叫“MAC 层”、 “网络层”和“传输层”。越下面的层，越靠近硬件；越上面的层，越靠近用户。
我们一层一层讲解
一、物理层
物理层就是最基础的类似于modbus中的硬件连接是rs485的两根线。物理层由计算机和网络介质之间的实际界面组成，可定义电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输用的连接器。上面的4层都是基于物理层的。
二、数据链路层
实际上由两个独立的部分组成，介质存取控制（Media AccessControl,MAC）和逻辑链路控制层（Logical Link Control,LLC）。
其中spi2的四根线要接上w5500的 SCSn, SCLK, MOSI, MISO 4 路信号。还有中断信号和复位信号。
W5500 有两种工作模式，分别是可变数据长度模式和固定数据长度模式。在可变数据长度模式中，W5500 可以与其他 SPI 设备共用 SPI 接口。但是一旦将 SPI接口指定给 W5500 之后，也就是 1 脚 CS 片选信号如果选中了这个 W5500，则不能再与其他 SPI 设备共用。在固定数据长度模式，SPI 将指定给 W5500，不能与其他 SPI 设备共享。因为 1 脚 CS 片选信号将直接接地为低电平。
8.1w5500初始化
W5500_conf.c 主要配置 W5500 的 MAC、IP 地址，W5500 基本的数据读写过程，复位设置函数等。
Socket.c 函数主要介绍了 W5500 的 SOCKET 相关配置函数，比如 SOCKET 的打开、关闭，以及接收数据、发送数据等等。
Utility.c 函数主要介绍了基本的延时函数，还有数据格式转化函数。
main（）函数代码：
int main(void)
{
unsigned char i;
/* Initialize STM32F103 */
System_Initialization();//系统配置
SysTick_Init();//启动系统滴答定时器 SysTick
/* Config W5500 */
W5500_Configuration();//W5500配置
Delay_ms(200);//延时等待
/* Modbus-TCP Init */
eMBTCPInit(MB_TCP_PORT_USE_DEFAULT); //端口依赖事件模块初始化
Delay_ms(200); //延时等待
/* Enable Modbus-TCP Stack */
eMBEnable();//激活协议栈
printf("\r\nModbus-TCP Start!\r\n");
printf("IP:192.168.1.128\r\n");
while(1)
{
i=Read_SOCK_1_Byte(0,Sn_SR); //读W5500状态
if(i==0)
{
do
{
Delay_ms(100);//延时等待
}while(Socket_Listen(0)==FALSE);//设置“Socket n”为“TCP服务器模式”
}
else if(i==SOCK_ESTABLISHED) //建立TCP连接
{
eMBPoll();//启动modbus侦听
BSP_LED();//线圈控制LED灯
}
}
}
W5500配置函数：
/* W5500 configuration */
void W5500_Configuration()
{
unsigned char array[6];
GPIO_SetBits(GPIO_W5500_RST_PORT, GPIO_W5500_RST_Pin);//上拉
Delay_ms(100); /*delay 100ms 使用systick 1ms时基的延时*/
//等待以太网链路
while((Read_1_Byte(PHYCFGR)&LINK)==0); /* Waiting for Ethernet Link */
Write_1_Byte(MR, RST);//写入W5500普通寄存器一个字节
Delay_ms(20); /*delay 20ms */
/* Set Gateway IP as: 192.168.1.1 */
array[0]=192;
array[1]=168;
array[2]=1;
array[3]=1;
Write_Bytes(GAR, array, 4);//设置网关IP
/* Set Subnet Mask as: 255.255.255.0 */
array[0]=255;
array[1]=255;
array[2]=255;
array[3]=0;
Write_Bytes(SUBR, array, 4);//设置子网掩码
/* Set MAC Address as: 0x48,0x53,0x00,0x57,0x55,0x00 */
array[0]=0x48;
array[1]=0x53;
array[2]=0x00;
array[3]=0x57;
array[4]=0x55;
array[5]=0x00;
Write_Bytes(SHAR, array, 6);//设置MAC地址
/* Set W5500 IP as: 192.168.1.128 */
array[0]=192;
array[1]=168;
array[2]=1;
array[3]=128;
Write_Bytes(SIPR, array, 4);//设置W5500的IP地址
}
STM32+W5500的web服务
main（）函数：
int main(void)
{
Systick_Init(72);//系统时钟初始化
GPIO_Configuration(); //GPIO configuration
USART1_Init(); //串口初始化：115200@8-n-1
printf("W5500 EVB initialization over.\r\n");
Reset_W5500();
WIZ_SPI_Init();//W5500相关引脚配置
printf("W5500 initialized!\r\n");
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7))
{
DefaultSet();//出厂值
}
else
{
get_config();//read config data from flash
}
printf("Firmware ver%d.%d\r\n",ConfigMsg.sw_ver[0],ConfigMsg.sw_ver[1]);
if(ConfigMsg.debug==0) ConfigMsg.debug=1;
set_network();//配置网络信息
printf("Network is ready.\r\n");
while(1)
{
if(ConfigMsg.JTXD_Control == 0)
do_http();//开启http服务
else
JTXD_do_http();
if(reboot_flag)
NVIC_SystemReset();//发起系统复位请求复位单片机
// reboot();
}
}
GPIO初始化函数：
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_GPIOB |RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE);
// Port A output
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1| GPIO_Pin_2 |GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
// GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
// GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // led off
// GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3); // led off
// Port B output;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_9);
// Port C input
// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
// GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
// GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
// GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;//控制flash
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_7);
}
W5500相关配置
void WIZ_SPI_Init(void)
{
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB |RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE);
// Port B output
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
/* Configure SPIy pins: SCK, MISO and MOSI */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13| GPIO_Pin_14| GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/* SPI Config -------------------------------------------------------------*/
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);
SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);
}
http请求：
void do_http(void)
{
uint8 ch=SOCK_HTTP;
uint16 len;
st_http_request *http_request;
memset(rx_buf,0x00,MAX_URI_SIZE);
http_request = (st_http_request*)rx_buf; // struct of http request
/* http service start */
switch(getSn_SR(ch))
{
case SOCK_INIT:
listen(ch);
break;
case SOCK_LISTEN:
break;
case SOCK_ESTABLISHED:
//case SOCK_CLOSE_WAIT:
if(getSn_IR(ch) & Sn_IR_CON)
{
setSn_IR(ch, Sn_IR_CON);
}
if ((len = getSn_RX_RSR(ch)) > 0)
{
len = recv(ch, (uint8*)http_request, len);
*(((uint8*)http_request)+len) = 0;
proc_http(ch, (uint8*)http_request); // request is processed
disconnect(ch);
}
break;
case SOCK_CLOSE_WAIT:
if ((len = getSn_RX_RSR(ch)) > 0)
{
//printf("close wait: %d\r\n",len);
len = recv(ch, (uint8*)http_request, len);
*(((uint8*)http_request)+len) = 0;
proc_http(ch, (uint8*)http_request); // request is processed
}
disconnect(ch);
break;
case SOCK_CLOSED:
socket(ch, Sn_MR_TCP, 80, 0x00); /* reinitialize the socket */
break;
default:
break;
}// end of switch
}
void JTXD_do_http(void)
{
uint8 ch=SOCK_HTTP;
uint16 len;
st_http_request *http_request;
memset(rx_buf,0x00,MAX_URI_SIZE);
http_request = (st_http_request*)rx_buf; // struct of http request
/* http service start */
switch(getSn_SR(ch))
{
case SOCK_INIT:
listen(ch);
break;
case SOCK_LISTEN:
break;
case SOCK_ESTABLISHED:
//case SOCK_CLOSE_WAIT:
if(getSn_IR(ch) & Sn_IR_CON)
{
setSn_IR(ch, Sn_IR_CON);
}
if ((len = getSn_RX_RSR(ch)) > 0)
{
len = recv(ch, (uint8*)http_request, len);
*(((uint8*)http_request)+len) = 0;
JTXD_proc_http(ch, (uint8*)http_request); // request is processed
disconnect(ch);
}
break;
case SOCK_CLOSE_WAIT:
if ((len = getSn_RX_RSR(ch)) > 0)
{
//printf("close wait: %d\r\n",len);
len = recv(ch, (uint8*)http_request, len);
*(((uint8*)http_request)+len) = 0;
JTXD_proc_http(ch, (uint8*)http_request); // request is processed
}
disconnect(ch);
break;
case SOCK_CLOSED:
socket(ch, Sn_MR_TCP, 80, 0x00); /* reinitialize the socket */
break;
default:
break;
}// end of switch
}