RL-TCPNet的移植与使用简介

本文阅读前提：

        1.  OSI七层模型和TCP/IP协议结构

        2.  一些ARM开发经验，特别是MDK的

        3. MII/RMII/SLIP相关概念

         在互联网/物联网时代，嵌入式产品接入网络已经不是什么新鲜概念或高端技术了。 通过网络对产品进行远程管理是一种流行而又高效的方法，常见的方法有Telnet(TCP)、SNMP(UDP)和HTTP，这些要求产品拥有网卡（硬件）和支持TCP/IP协议（软件）。

         基于嵌入式Linux的产品先天就拥有了TCP/IP的协议栈支持，而一些传统的不带OS或基于小型RTX操作系统（uCos-ii）也借助于LWIP，uIP等开源TCP/IP协议栈实现了网络应用。

         Keil公司的MDK是最流行ARM开发工具，作为MDK的RL库一部分的RL-TCPnet自然值得关注，虽然在MDK早期版本就已经布RL-TCPnet，但据江湖传言有协议支持不全和bug多等问题。但经过多次改进和升级，目前(MDK v4.7)已经相当稳定和好用了，MDK v5.0更是对其进行了大幅度升级（名字都变了）。在MDK下使用RL-RTX+RL-TCPNet构建应用有着得天独厚的优势。RL-TCPnet唯一的不好，可能就是不开源吧。

        

        根据笔者经验，移植TCP/IP做网络应用，难点不在传输层/网络层或是应用层而是在物理层（网卡/PHY芯片提供）和MAC层（ARM芯片提供）。理由如下：

        1.很多TCP/IP库应用层都提供了大家熟悉的BSD Socket接口，可以像Linux上那样方便开发网络应用。

        2.传输层和网络层都是封装在TCP/IP库内部，如果不是要去研究tcp/ip协议过程不需要太关心其内部细节。

        3.MAC层和物理层都是由硬件提供的，各个案例使用的芯片各不相同，需要针对不同的芯片实现其驱动以及供TCP/IP库调用的接口。

        以NXP的LPC1768和NS的DP83848C（PHY）为例，简单说下RL-TCPnet的使用吧，其实标题说移植有些牵强，因为RL-TCPnet是不开源的，所以MDK针对不同的硬件运行平台提供了不同的RL-TCPnet的库文件。大概步骤如下：

        一.加入RL-TCPnet库到工程

        针对Cortex-M3的RL-TCPnet库“TCP_CM3.lib”可以在MDK安装目录“Keil\ARM\RV31\LIB\”下找到。添加到你的工程就可以了，没有特殊情况尽量给TCP/IP库使用内部RAM以提高效率。

        二.实现LPC1768的MAC驱动和PHY芯片DP83848C的驱动

        需要提供如下功能：

        1.实现LPC1768的MAC初始化，以及MII/RMII接口的配置

        2.通过MDIO对PHY进行初始化配置，完成物理连接link以及接口模式速率的管理（一般配置成自适应模式Auto Nigotiation）。

        针对1和2，RL-TCPnet库要求以函数“void init_ethernet (void)"来提供。

        3.实现为TCP/IP库提供服务的接口函数（OSI网络分层定义下层实体为上层提供服务）

          有两种方式：查询和中断。

          3.1查询模式（指MAC主动去查询是否收到PHY发来的以太帧）

          实现收帧和发帧两个接口函数：

          void poll_ethernet (void)         

          void send_frame (OS_FRAME *frame)
          3.2 中断模式 （MAC中断，不是PHY的中断）

          需要实现发帧、打开/关闭MAC使能以及收帧（在中断处理中进行）函数

         void send_frame (OS_FRAME *frame)
         void int_enable_eth ()        
         void int_disable_eth ()

         - interrupt function  void ENET_IRQHandler (void) 

         以上实现代码可以参考MDK提供的”EMAC_LPC17xx.c“（位于MDK安装目录\Keil\ARM\Boards\Keil\MCB1700\RL\TCPnet\Library下）。

        三.使用RL-TCPnet开发应用

        RL-TCPnet既可以在RTOS上应用也可以”单独“运行，因为RL-TCPnet本身就被设计成一个单独的TCP/IP OS。使用RL-TCPnet可以开发DNS、FTP、HTTP、SNMP、Telnet等各类网络应用。具体案例本文就不展开了，可以参考MDK的RL库的user guide或示例代码（\Keil\ARM\Boards\Keil\MCB1700\RL\TCPnet）。