RT-Thread系列10——ETH网口设备

====>>> 文章汇总（有代码汇总） <<<====

目标：使用网口和电脑通信。

• RT-Thread studio，版本: 2.2.6，不一样其实区别也不大
• RT-Thread：标准版，4.0.3版本
• 芯片包版本：0.1.9
• 开发板：自己做的，主控STM32F407VET6。
• 网口芯片：太网口LAN8720A
• cubemx版本：6.8.1

cubemx版本不一样的话，网口的配置过程也不大一样。我现在用的麻烦一点。老版本的cubemx相对简单。

Finsh组件是创建工程后就默认开启的，无需任何配置。

1. ETH测试

新建工程，选择自己的芯片和调试接口即可。

第一步：cubemx配置。

首先配置时钟，一般都拉满。

勾选上调试的串口、网口。参数默认。

我这里调试用的串口2，一般都是串口1，根据自己的选择即可。
网口也要根据自己的板子的引脚调整。

生成代码后，关闭cubemx，直接编译，一堆报错，基本都在cubemx下面的main函数里面。

第二步：board.h配置。

第三步：rtthread settings配置

勾选以太网驱动。

勾选网络层驱动。

设置板子 IP 信息

勾选之后，保存 关闭。

第四步：以太网复位引脚设置

这里根据自己的板卡引脚修改。

第五步：修改rtthread源码

修改 eth_demo\rt-thread\components\drivers\include\drivers\phy.h文件，注释掉32行。图中 drivers 文件夹下的 drv_eth.c 报错是因为这个变量重定义了。

第六步：修改 cubemx 生成的 main 函数

注意，把下面的函数体 也删掉。

此时编译，应该是没有报错能通过的。cubemx中的main函数会用到我们删掉的那两个函数，所有会有警告，不想看可以在main函数中也注释或者删掉。

第七步：编译运行。

调试串口输入 ifconfig 就可以看到板子的ip信息了。

第七步：通信测试

第一步：把板子的网口和电脑的网口使用网线连接起来。

第二步：把电脑端 ip 更改为和板卡在同一个网段下。

更改本地电脑ip方法，自己百度一下。

第三步：打开电脑端 cmd 窗口，使用ping命令测试，可以ping通。

第四步：在串口调试助手中使用 ping命令测试，也可以ping通电脑。

如果不通，关掉电脑防火墙即可。

2. UDP/TCP通信测试

在上面的步骤都能通过以后，进行UDP/TCP通信测试。

2.1 UDP测试

在工程中新建一个 c 文件，添加如下代码。位置根据自己需要放。

/*
 * Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2023-10-24     Haozi       the first version
 */
#include <rtthread.h>
#include <sys/socket.h> /* 使用BSD socket，需要包含socket.h头文件 */
#include <netdb.h>
#include <string.h>
#include <finsh.h>


/* UDP服务器参数 */
#define BUFSZ                   1024        //接收缓存大小
#define BOARD_SERVER_PORT       5000        //板卡作为服务器的端口号

/* UDP客户端参数 */
#define BOARD_UDP_CLIENT_PORT     20000               //板卡作为客户端端口号
#define UPPER_UDP_SERVER_IP       "192.168.1.125"     //要连接的服务器ip

/*
 * udp 服务端线程，一直等待接收其他udp客户端发来的消息。
 * 本机ip：192.168.1.30
 * 使用的端口号：5000
*/
void udp_server(void *para)
{
    int sock;
    int bytes_read;
    char *recv_data;
    socklen_t addr_len;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;

    /* 分配接收用的数据缓冲 */
    recv_data = rt_malloc(BUFSZ);
    if (recv_data == RT_NULL)
    {
        /* 分配内存失败，返回 */
        rt_kprintf("No memory\n");
        return;
    }

    /* 创建一个socket，类型是SOCK_DGRAM，UDP类型 */
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
    {
        rt_kprintf("Socket error\n");

        /* 释放接收用的数据缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

    /* 初始化服务端地址 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(BOARD_SERVER_PORT);
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));

    /* 绑定socket到服务端地址 */
    if (bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
    {
        /* 绑定地址失败 */
        rt_kprintf("Bind error\n");

        /* 释放接收用的数据缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

    addr_len = sizeof(struct sockaddr);
    rt_kprintf("UDPServer Waiting for client on port 5000...\n");

    while (1)
    {
        /* 从sock中收取最大BUFSZ - 1字节数据 */
        bytes_read = recvfrom(sock, recv_data, BUFSZ - 1, 0, (struct sockaddr *)&client_addr, &addr_len);
        /* UDP不同于TCP，它基本不会出现收取的数据失败的情况，除非设置了超时等待 */

        recv_data[bytes_read] = '\0'; /* 把末端清零 */

        /* 输出接收的数据 */
        rt_kprintf("\n(%s , %d) said : ", inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));
        rt_kprintf("%s", recv_data);

        /* 如果接收数据是exit，退出 */
        if (strcmp(recv_data, "exit") == 0)
        {
            closesocket(sock);

            /* 释放接收用的数据缓冲 */
            rt_free(recv_data);
            break;
        }
    }

    return;
}
MSH_CMD_EXPORT(udp_server, udp server);

/*
 * udp 客户端，每隔2s就往上位机发送当前系统时钟的计数值。
 * 本机ip：192.168.1.30
 * 使用的端口号：20000
*/
static const char send_data[] = "This is UDP Client from RT-Thread.\n"; /* 发送用到的数据 */

void udp_client(void *para)
{
    int sock;
    struct hostent *host;
    struct sockaddr_in server_addr;

    /* 获得host地址（如果是域名，会做域名解析） */
    host = (struct hostent *) gethostbyname(UPPER_UDP_SERVER_IP);

    /* 创建一个socket，类型是SOCK_DGRAM，UDP类型 */
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
    {
        rt_kprintf("Socket error\n");
        return;
    }

    /* 初始化预连接的服务端地址 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(BOARD_UDP_CLIENT_PORT);
    server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);
    rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));

    /* 总计发送count次数据 */
    while (1)
    {
        /* 发送数据到服务远端 */
        sendto(sock, send_data, strlen(send_data), 0, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr));

        /* 线程休眠一段时间 */
        rt_thread_delay(2000);
    }

    /* 关闭这个socket */
    closesocket(sock);
}

MSH_CMD_EXPORT(udp_client, udp client);

2.1.1 UPD 服务端测试

1. 在串口调试助手中启动udp_server任务。
2. 打开，网络调试助手。ip设置如下，然后点击连接。
3. 在网络调试助手输入框输入消息并点击发送，串口会打印出板卡收到的消息。

电脑信息：端口是任意的，能连接即可。
板卡信息：端口是固定的，在上面板卡程序里面可以改。

2.1.2 UPD 客户端测试

1. 打开，网络调试助手。ip设置如下。
2. 重启板卡，在串口调试助手中启动 udp_client任务。
3. 网络调试助手会受到板卡每2s发送过来的一次数据。

电脑信息：端口是固定的，在上面板卡程序里面可以改。
板卡信息：随便填吧，没用其实。

2.2 TCP通信测试

在工程中新建一个 c 文件，添加如下代码。位置根据自己需要放。

/*
 * Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2023-10-24     Haozi       the first version
 */
#include <rtthread.h>
#include <sys/socket.h> /* 使用BSD socket，需要包含socket.h头文件 */
#include <netdb.h>
#include <string.h>
#include <finsh.h>
#include <sys/errno.h>

#define BUFSZ       (1024)
static const char send_data[] = "This is TCP Server from RT-Thread."; /* 发送用到的数据 */

/*
* 程序清单：tcp 服务端
 *
 * 这是一个 tcp 服务端的例程
 * 导出 tcpserv 命令到控制终端
 * 命令调用格式：tcpserv
 * 无参数
 * 程序功能：作为一个服务端，接收并显示客户端发来的数据 ，接收到 exit 退出程序
*/
void tcp_server(int argc, char **argv)
{
    char *recv_data; /* 用于接收的指针，后面会做一次动态分配以请求可用内存 */
    socklen_t sin_size;
    int sock, connected, bytes_received;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    rt_bool_t stop = RT_FALSE; /* 停止标志 */
    int ret;

    recv_data = rt_malloc(BUFSZ + 1); /* 分配接收用的数据缓冲 */
    if (recv_data == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("No memory\n");
        return;
    }

    /* 一个socket在使用前，需要预先创建出来，指定SOCK_STREAM为TCP的socket */
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        /* 创建失败的错误处理 */
        rt_kprintf("Socket error\n");

        /* 释放已分配的接收缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

    /* 初始化服务端地址 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(20000); /* 服务端工作的端口 */
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));

    /* 绑定socket到服务端地址 */
    if (bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
    {
        /* 绑定失败 */
        rt_kprintf("Unable to bind\n");

        /* 释放已分配的接收缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

    /* 在socket上进行监听 */
    if (listen(sock, 5) == -1)
    {
        rt_kprintf("Listen error\n");

        /* release recv buffer */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

    rt_kprintf("\nTCPServer Waiting for client on port 5000...\n");
    while (stop != RT_TRUE)
    {
        sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);

        /* 接受一个客户端连接socket的请求，这个函数调用是阻塞式的 */
        connected = accept(sock, (struct sockaddr *)&client_addr, &sin_size);
        /* 返回的是连接成功的socket */
        if (connected < 0)
        {
            rt_kprintf("accept connection failed! errno = %d\n", errno);
            continue;
        }

        /* 接受返回的client_addr指向了客户端的地址信息 */
        rt_kprintf("I got a connection from (%s , %d)\n",
                   inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));

        /* 客户端连接的处理 */
        while (1)
        {
            /* 发送数据到connected socket */
            ret = send(connected, send_data, strlen(send_data), 0);
            if (ret < 0)
            {
                /* 发送失败，关闭这个连接 */
                closesocket(connected);
                rt_kprintf("\nsend error,close the socket.\r\n");
                break;
            }
            else if (ret == 0)
            {
                /* 打印send函数返回值为0的警告信息 */
                rt_kprintf("\n Send warning,send function return 0.\r\n");
            }

            /* 从connected socket中接收数据，接收buffer是1024大小，但并不一定能够收到1024大小的数据 */
            bytes_received = recv(connected, recv_data, BUFSZ, 0);
            if (bytes_received < 0)
            {
                /* 接收失败，关闭这个connected socket */
                closesocket(connected);
                break;
            }
            else if (bytes_received == 0)
            {
                /* 打印recv函数返回值为0的警告信息 */
                rt_kprintf("\nReceived warning,recv function return 0.\r\n");
                closesocket(connected);
                break;
            }

            /* 有接收到数据，把末端清零 */
            recv_data[bytes_received] = '\0';
            if (strcmp(recv_data, "q") == 0 || strcmp(recv_data, "Q") == 0)
            {
                /* 如果是首字母是q或Q，关闭这个连接 */
                closesocket(connected);
                break;
            }
            else if (strcmp(recv_data, "exit") == 0)
            {
                /* 如果接收的是exit，则关闭整个服务端 */
                closesocket(connected);
                stop = RT_TRUE;
                break;
            }
            else
            {
                /* 在控制终端显示收到的数据 */
                rt_kprintf("RECEIVED DATA = %s \n", recv_data);
            }
        }
    }

    /* 退出服务 */
    closesocket(sock);

    /* 释放接收缓冲 */
    rt_free(recv_data);

    return ;
}
MSH_CMD_EXPORT(tcp_server, tcp server);



/*
 * 程序清单：tcp 客户端
 *
 * 这是一个 tcp 客户端的例程
 * 导出 tcp_client 命令到控制终端
 * 命令调用格式：tcp_client URL PORT
 * URL：服务器地址 PORT:：端口号
 * 程序功能：接收并显示从服务端发送过来的信息，接收到开头是 'q' 或 'Q' 的信息退出程序
*/
void tcp_client(int argc, char **argv)
{
    int ret;
    char *recv_data;
    struct hostent *host;
    int sock, bytes_received;
    struct sockaddr_in server_addr;
    const char *url;
    int port;

    if (argc < 3)
    {
        rt_kprintf("Usage: tcp_client URL PORT\n");
        rt_kprintf("Like: tcp_client 192.168.1.125 20000\n");
        return ;
    }

    url = argv[1];
    port = strtoul(argv[2], 0, 10);

    /* 通过函数入口参数url获得host地址（如果是域名，会做域名解析） */
    host = gethostbyname(url);

    /* 分配用于存放接收数据的缓冲 */
    recv_data = rt_malloc(BUFSZ);
    if (recv_data == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("No memory\n");
        return;
    }

    /* 创建一个socket，类型是SOCKET_STREAM，TCP类型 */
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        /* 创建socket失败 */
        rt_kprintf("Socket error\n");

        /* 释放接收缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

    /* 初始化预连接的服务端地址 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(port);
    server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);
    rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));

    /* 连接到服务端 */
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
    {
        /* 连接失败 */
        rt_kprintf("Connect fail!\n");
        closesocket(sock);

        /*释放接收缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }
    else
    {
        /* 连接成功 */
        rt_kprintf("Connect successful\n");
    }

    while (1)
    {
        /* 从sock连接中接收最大BUFSZ - 1字节数据 */
        bytes_received = recv(sock, recv_data, BUFSZ - 1, 0);
        if (bytes_received < 0)
        {
            /* 接收失败，关闭这个连接 */
            closesocket(sock);
            rt_kprintf("\nreceived error,close the socket.\r\n");

            /* 释放接收缓冲 */
            rt_free(recv_data);
            break;
        }
        else if (bytes_received == 0)
        {
            /* 默认 recv 为阻塞模式，此时收到0认为连接出错，关闭这个连接 */
            closesocket(sock);
            rt_kprintf("\nreceived error,close the socket.\r\n");

            /* 释放接收缓冲 */
            rt_free(recv_data);
            break;
        }

        /* 有接收到数据，把末端清零 */
        recv_data[bytes_received] = '\0';

        if (strncmp(recv_data, "q", 1) == 0 || strncmp(recv_data, "Q", 1) == 0)
        {
            /* 如果是首字母是q或Q，关闭这个连接 */
            closesocket(sock);
            rt_kprintf("\n got a 'q' or 'Q',close the socket.\r\n");

            /* 释放接收缓冲 */
            rt_free(recv_data);
            break;
        }
        else
        {
            /* 在控制终端显示收到的数据 */
            rt_kprintf("\nReceived data = %s ", recv_data);
        }

        /* 发送数据到sock连接 */
        ret = send(sock, send_data, strlen(send_data), 0);
        if (ret < 0)
        {
            /* 接收失败，关闭这个连接 */
            closesocket(sock);
            rt_kprintf("\nsend error,close the socket.\r\n");

            rt_free(recv_data);
            break;
        }
        else if (ret == 0)
        {
            /* 打印send函数返回值为0的警告信息 */
            rt_kprintf("\n Send warning,send function return 0.\r\n");
        }
    }
    return;
}
MSH_CMD_EXPORT(tcp_client, tcp client);

2.1.2 TCP 客户端测试

1. 网络调试助手设置为 TCP Server模式。并设置地址和端口号。
2. 在串口调试助手中打开 TCP Client任务。接收电脑服务器发过去的数据。
3. 在网络调试助手中输入要发送的消息点击发送，串口即可显示接收到的数据。

2.2.2 TCP 服务端测试

有问题，网络助手连接不上，后续再补。
百度说，把虚拟机的网络禁用就好了，这里测试没行，理由未知。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-831982.html

到了这里，关于RT-Thread系列10——ETH网口设备的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！