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【NUCLEO-F767ZI】RT-Thread lwip的modbus-tcp

发布于 2021-05-31 08:10:10 浏览：1299 订阅该版

[tocm]

[RT-Thread 入门学习笔记 - 目录](https://club.rt-thread.org/ask/article/3420.html)

[【NUCLEO-F767ZI】RT-Thread 最小系统的搭建](https://club.rt-thread.org/ask/article/2757.html)

[【NUCLEO-F767ZI】RT-Thread lwip的modbus-tcp](https://club.rt-thread.org/ask/article/2810.html)

## 前言

- NUCLEO-F767ZI 开发板，基于STM32F767ZI，板子上有以太网口，可以实现网络通信相关的功能

- RT-Thread的网络协议栈基于lwip，TCP、UDP等网络功能，可以快捷的搭建并验证

- RT-Thread有libmodbus软件包，可以实现Modbus主从机功能。

- 本次目标是实现Modbus-TCP从机，也就是TCP服务端。

## 准备

- NUCLEO-F767ZI 移植RT-Thread最小系统，可以使用RT-Thread的NUCLEO-F767ZI BSP包，快速搭建。

- LWIP的配置使能，使用RT-Thread ENV工具，menuconfig配置

![2021-05-31_074640.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210531/9489c84e06ebbb0bff5c232d46b9de0e.png)

- 只是配置使能了LWIP等网络相关的选项，编译通过，发现没有任何的网络功能，这是因为，底层以太网驱动还需要使能与配置。

- NUCLEO-F767ZI 具备以太网的控制器，STM32的以太网控制器驱动相差不多。可以直接使用RT-Thread BSP包里STM32 默认的`drv_eth.c`。

- 使能`drv_eth.c`，只需要配置或指定以太网的PHY芯片型号即可。发现需要手动添加
`BSP_USING_ETH`

![2021-05-12_080243.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210531/1d60266eea53f62496217216cec39edc.png)

- 在board\Kconfig中，手动添加`BSP_USING_ETH`。

```c
        config BSP_USING_ETH
            select PHY_USING_LAN8720A
            bool "Enable Ethernet"
            default n
```

![2021-05-29_114811.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210531/f793639676e692fd29c73fe18104957e.png)

- `scons --target=mdk5`，构建，然后编译，发现没有报错，下载到板子上，验证下功能。

- 首先需要确认板子lwip是否正常初始化，IP配置是手动还是自动，我使用普通的网线（非交叉直连），连接到路由器，所以，如果手动配置，需要保证与电脑的IP地址网段一致。

![2021-05-29_115109.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210531/261e1eda0cb5dc9fe9d73998f2c51095.png)

- 我手动配置静态的IP，不开启DHCP动态IP分配。

![2021-05-29_120042.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210531/74b53ca00da927eb03276d49e052b850.png)

- 其实，使能以太网，需要根据硬件，配置相关的引脚，我用的BSP，已经配置好引脚了，在：`stm32f7xx_hal_msp.c`中，

```c
/**
* @brief ETH MSP Initialization
* This function configures the hardware resources used in this example
* @param heth: ETH handle pointer
* @retval None
*/
void HAL_ETH_MspInit(ETH_HandleTypeDef* heth)
{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  if(heth->Instance==ETH)
  {
  /* USER CODE BEGIN ETH_MspInit 0 */

/* USER CODE END ETH_MspInit 0 */
    /* Peripheral clock enable */
    __HAL_RCC_ETH_CLK_ENABLE();
  
    __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();
    /**ETH GPIO Configuration    
    PC1     ------> ETH_MDC
    PA1     ------> ETH_REF_CLK
    PA2     ------> ETH_MDIO
    PA7     ------> ETH_CRS_DV
    PC4     ------> ETH_RXD0
    PC5     ------> ETH_RXD1
    PB13     ------> ETH_TXD1
    PG11     ------> ETH_TX_EN
    PG13     ------> ETH_TXD0 
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = RMII_MDC_Pin|RMII_RXD0_Pin|RMII_RXD1_Pin;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
    HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

GPIO_InitStruct.Pin = RMII_REF_CLK_Pin|RMII_MDIO_Pin|RMII_CRS_DV_Pin;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

GPIO_InitStruct.Pin = RMII_TXD1_Pin;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
    HAL_GPIO_Init(RMII_TXD1_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

GPIO_InitStruct.Pin = RMII_TX_EN_Pin|RMII_TXD0_Pin;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
    HAL_GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStruct);

/* USER CODE BEGIN ETH_MspInit 1 */

/* USER CODE END ETH_MspInit 1 */
  }

}
```

- 编译后下载到板子上，使用ifconfig，查看网卡相关的信息，使用电脑ping开发板，发现ping通了。

- 开发板ping不同电脑，发现需要关闭电脑的【防火墙】

![2021-05-29_124539.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210531/fa5ead75d50aabed10a1489a2f4d3c08.png)

- 开发板ping了一下远程的IP，如【百度】的IP，发现可以ping通，但【域名】没有ping通，怀疑与DNS有关，后面再研究。

- ping通后，TCP/IP功能，基本正常了，接下来，把libmodbus软件包更新下来。

![2021-05-31_080244.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210531/a2ee63092806f8bb0aaf93ca2f6d954f.png)

![2021-05-31_080301.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210531/82959ab151f12e94a6bec7dc607731e8.png)

- 注意RT-Thread软件包的使用方法：配置使能后，需要手动更新软件包，使能的只是配置项。软件包代码，需要下载。

- pkgs --update可以更新下载软件包。