随着TCP/IP取代OSI模型成为事实上的标准,NetBIOS over TCP/IP从20世纪80年代后期开始广泛使用,NetBIOS成为许多其他网络应用程序的基础。很多局域网都是在NetBIOS协议的基础上工作的。
W5100S/W5500是一款集成全硬件 TCP/IP 协议栈的嵌入式以太网控制器,同时也是一颗工业级以太网控制芯片。本教程将介绍W5100S/W5500以太网DHCP应用的基本原理、使用步骤、应用实例以及注意事项,帮助读者更好地掌握这一技术。
NetBIOS(Network Basic Input/Output System)是一种应用程序接口(API),应用于局域网程序中,为程序提供请求低级服务的统一的命令集,作用是给局域网提供网络服务以及其他特殊功能。
NetBIOS协议的优点包括:
NetBIOS协议的实现步骤如下:
NetBIOS协议广泛应用于局域网中,以下是一些常见的应用场景:
WIZnet 主流硬件协议栈以太网芯片参数对比
Model | Embedded Core | Host I/F | TX/RX Buffer | HW Socket | Network Performance |
---|---|---|---|---|---|
W5100S | TCP/IPv4, MAC & PHY | 8bit BUS, SPI | 16KB | 4 | Max.25Mbps |
W6100 | TCP/IPv4/IPv6, MAC & PHY | 8bit BUS, Fast SPI | 32KB | 8 | Max.25Mbps |
W5500 | TCP/IPv4, MAC & PHY | Fast SPI | 32KB | 8 | Max 15Mbps |
程序的运行框图如下所示:
软件
硬件
通过数据线连接PC的USB口(主要用于烧录程序,也可以虚拟出串口使用)
通过TTL串口转USB,连接UART0 的默认引脚:
使用模块连接RP2040 进行接线时
通过PC和设备都通过网线连接路由器LAN口
我们使用的是WIZnet官方的ioLibrary_Driver库。该库支持的协议丰富,操作简单,芯片在硬件上集成了TCP/IP协议栈,该库又封装好了TCP/IP层之上的协议,我们只需简单调用相应函数即可完成协议的应用。
第一步:arp_client.c文件中加入对应的.h文件。
第二步:定义DHCP配置需要的宏。
第三步:网络信息的配置,开启DHCP模式。
第四步:编写定时器回调处理函数,用于 DHCP 1s滴答定时器处理函数。
第五步:主函数先是对串口和SPI的初始化,然后写入W5100S的网络配置参数,初始化DHCP后主循环开始DHCP获取IP,获取到就打印获取到的IP,获取次数超过最大获取次数时就使用静态IP。
#include
#include "pico/stdlib.h"
#include "pico/binary_info.h"
#include "hardware/spi.h"
#include "wizchip_conf.h"
#include "bsp_spi.h"
#include "dhcp.h" // Use dhcp
#include "socket.h" // Use socket
#include "arp.h" // Use arp
#define SOCKET_ID 0 // Socket number
#define ETHERNET_BUF_MAX_SIZE (1024 * 2) // Send and receive cache size
#define DHCP_RETRY_COUNT 5 // DHCP retry times
/**
* @brief Timer callback processing function, used for dhcp timing processing
* @param repeating :Timer structure
* @return bool
*/
bool repeating_timer_callback(struct repeating_timer *t);
/**
* @brief Initialization of chip network information
* @param conf_info :Static configuration information
* @return none
*/
void network_init(wiz_NetInfo *conf_info);
/* Network information to be configured. */
wiz_NetInfo net_info = {
.mac = {0x00, 0x08, 0xdc, 0x1e, 0xed, 0x2e}, // Configured MAC address
.ip = {192, 168, 1, 10}, // Configured IP address
.sn = {255, 255, 255, 0}, // Configured subnet mask
.gw = {192, 168, 1, 1}, // Configured gateway
.dns = {8, 8, 8, 8}, // Configured domain address
.dhcp = NETINFO_DHCP}; // Configured dhcp model,NETINFO_DHCP:use dhcp; NETINFO_STATIC: use static ip.
static uint8_t ethernet_buf[ETHERNET_BUF_MAX_SIZE] = {
0,
}; // Send and receive cachestatic uint8_t destip[4]={192, 168, 1, 2}; // udp destination ip
static uint8_t dest_ip[4] = {192, 168, 1, 2}; // UDP IP address
static uint8_t breakout_flag = 0; // Define the DHCP acquisition flag
int main()
{
struct repeating_timer timer; // Define the timer structure
wiz_NetInfo get_info;
/* MCU init */
stdio_init_all(); // Initialize the main control peripheral
wizchip_initialize(); // Initialize the chip interface
/*dhcp init*/
DHCP_init(SOCKET_ID, ethernet_buf); // DHCP initialization
add_repeating_timer_ms(1000, repeating_timer_callback, NULL, &timer); // Add DHCP 1s Tick Timer handler
printf("wiznet chip tcp server example.\r\n");
network_init(&net_info); // Configuring Network Information
print_network_information(&get_info); // Read back the configuration information and print it
while (true)
{
do_arp(SOCKET_ID, ethernet_buf, dest_ip); //run arp
}
}
void network_init(wiz_NetInfo *conf_info)
{
int count = 0;
uint8_t dhcp_retry = 0;
if (conf_info->dhcp == NETINFO_DHCP)
{
while (true)
{
switch (DHCP_run()) // Do the DHCP client
{
case DHCP_IP_LEASED: // DHCP resolves the domain name successfully
{
if (breakout_flag == 0)
{
printf("DHCP success\r\n");
getIPfromDHCP((*conf_info).ip);
getGWfromDHCP((*conf_info).gw);
getSNfromDHCP((*conf_info).sn);
getDNSfromDHCP((*conf_info).dns);
wizchip_setnetinfo(conf_info); // Configuring Network Information
close(SOCKET_ID); // After dhcp close the socket, avoid errors in later use
breakout_flag = 1;
}
break;
}
case DHCP_FAILED:
{
printf(" DHCP failed \r\n");
count++;
if (count <= DHCP_RETRY_COUNT) // If the number of times is less than or equal to the maximum number of times, try again
{
printf("DHCP timeout occurred and retry %d \r\n", count);
}
else if (count > DHCP_RETRY_COUNT) // If the number of times is greater than DHCP fails
{
breakout_flag = 1; // if DHCP fail, use the static
DHCP_stop(); // Stop processing DHCP protocol
conf_info->dhcp = NETINFO_STATIC;
wizchip_setnetinfo(conf_info); // Configuring Network Information
break;
}
break;
}
}
if (breakout_flag)
{
printf("config succ\r\n");
break;
}
}
}
else
{
wizchip_setnetinfo(conf_info); // Configuring Network Information
}
}
bool repeating_timer_callback(struct repeating_timer *t)
{
DHCP_time_handler(); // DHCP 1s Tick Timer handler
return true;
}
1.打开WIZ UartTool,填入参数:选择串口对应的com port,波特率115200,8位数据位,1位停止位,无校验位,无流控,填完参数后点击open打开。
2.打开串口后,按下复位键可以看到串口打印DHCP获取到的信息,其中IP为192.168.1.138。
3.通过PC终端PING获取到的IP,发现可以PING通,所以DHCP成功。
(1)在library/ioLibrary_Driver/Ethernet/下找到wizchip_conf.h这个头文件,将_WIZCHIP_ 宏定义修改为W5500。
(2)在library下找到CMakeLists.txt文件,将COMPILE_SEL设置为ON即可,OFF为W5100S,ON为W5500。
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