RT-Thread-《玩转ART-Pi开发板》第8章 APT-Pi双网络实现自动切换RT-Thread问答社区

《玩转ART-Pi开发板》第8章 APT-Pi双网络实现自动切换

发布于 2021-08-07 11:28:32 浏览：1156 订阅该版

[tocm]

ART-Pi中有多种联网方式，最常用有两种：一**个是自带的Wifi模块AP6212，另外一个是以太网，ART-Pi使用的PHY芯片是LAN8720A**。

笔者在前面的文章已经讲解了Wifi的使用。

[Wifi的移植使用](https://bruceou.blog.csdn.net/article/details/115825831)

关于以太网的讲解请看笔者以前文章：

[详解以太网(一)](https://bruceou.blog.csdn.net/article/details/118916814)

[详解以太网(二)](https://bruceou.blog.csdn.net/article/details/118925889)

接下来将讲解以太网的使用。

## 8.1以太网硬件介绍
在讲解移植步骤之前，有必须先介绍我们的实验硬件设计，主要是 LAN8720A 通过 RMII 和 SMI接口与 ART-Pi控制器连接，见下图。

![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/f60d09a4c888835f074519308db7cb64dd37ac62.png#pic_center)
![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/c43b418213513705a7f96f695d9d8c16988b7a10.png#pic_center)

LAN8720A与ART-Pi之间的引脚连接如下表所示。

![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/b9d75d515bcf608db11ab8d620995278c64882d8.png#pic_center)

ART-Pi通过RMII 接口连接PHY芯片LAN8720A，然后经过百兆网络变压器到RJ45接口。因为 LAN8720A只有 RMII 接口，因此这里与开发板的连接采用了 RMII 接口。电路设计时，将 nINTSEL 引脚通过下拉电阻拉低，也就是REF_CLK Out 模式，设置 nINT/FEFCLKO 为输出 50MHz 时钟，当然前提是在 XTAL1 和 XTAL2 接入了 25MHz 的时钟源。

PHY芯片LAN8720A的nRST复位引脚连接到了ART-Pi的PA3引脚。

## 8.2 RT-studio配置以太网
继续在上一节的程序中修改。
 
 ![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/3a53b30f4ab51bad59d37c696a3e9cb10ef3fddb.png#pic_center)

勾选Industry-IO，Ethernet就默认使能了，看一看到复位的引脚是PA3。当然啦，如果是自己的开发板这里的复位引脚可能不一样，更换一下就可以了。

接下来保存，重新编译即可。

## 8.3双网卡手动切换实现
既然有了双网络，必然就会有网络切换，可类比我们的笔记本，可接以太网和WiFi，当WiFi信号不好就使用以太网，当以太网断了，就自动切换到WiFi。ART-Pi也是一样的。

RT-Thread提供了网卡管理和控制的网路组件netdev 网卡。netdev 组件主要作用是解决设备多网卡连接时网络连接问题，用于统一管理各个网卡信息与网络连接状态，并且提供统一的网卡调试命令接口。

[Netdev官网地址](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/netdev/netdev.md)

关于Netdev的原理和API请参看官方手册。笔者这里给出网卡切换的代码。

如下示例，导出命令用于切换默认网卡：
```c
#include <arpa/inet.h>
#include <netdev.h>       /* 当需要网卡操作是，需要包含这两个头文件 */

static int netdev_set_default_test(int argc, char **argv)
{
    struct netdev *netdev = RT_NULL;

if (argc != 2)
    {
        rt_kprintf("netdev_set_default [netdev_name]   --set default network interface device.\n");
        return -1;
    }

/* 通过网卡名称获取网卡对象，名称可以通过 ifconfig 命令查看 */
    netdev = netdev_get_by_name(argv[1]);
    if (netdev == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("not find network interface device name(%s).\n", argv[1]);
        return -1;
    }

/* 设置默认网卡对象 */
    netdev_set_default(netdev);

rt_kprintf("set default network interface device(%s) success.\n", argv[1]);
    return 0;
}
#ifdef FINSH_USING_MSH
#include <finsh.h>
/* 导出命令到 FinSH 控制台 */
MSH_CMD_EXPORT_ALIAS(netdev_set_default_test, netdev_set_default, set default network interface device);
#endif /* FINSH_USING_MSH */
```
重点代码就两句，一句是netdev_get_by_name获取网卡，另外一句是netdev_set_default设置获取的网卡作为默认网卡。这两句在后面也会使用。

接下来编译下载。

默认关闭wifi的自动连接功能，连接网线，打印信息如下：
 
 ![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/ee1e9ad8c67a46fc9d33b34ddb49d943faccab0f.png#pic_center)

接下来查看网络连接状态：
 
 ![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/0a1cee6278ef61759d986d0823a07383e3ea6a80.png#pic_center)

可以看到默认使用的是以太网。接着看看是否连网。
 
 ![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/7fb1a8a60da0b9a6acf8dcea3d96f5b5def3c077.png#pic_center)

说明网络是正常的。

我们通过netdev_set_status_test命令切换网络。
 
 ![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/5054df798448c771d6764de8b77818411c8b8f45.png#pic_center)

可以看到网络切换到WiFi，只是WiFi没有连接而已。

关于WiFi配置有两种方式，不清楚的请参看笔者以前的文章。

[Wifi的移植使用](https://bruceou.blog.csdn.net/article/details/115825831)

笔者这是使用的时蓝牙配置，联网后打印信息如下：
 
 ![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/be3778138e4b5a7290903fd63e24bbe7c3086bea.png#pic_center)

## 8.4双网卡自动切换
在netdev.c文件中static void netdev_auto_change_default(struct netdev *netdev)这个函数进行了默认网卡的设置。
 
 ![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/93203569ee5774bacb76361bb84bf6e3fadf1080.png#pic_center)

当然，要想实现这个功能，需要配置如下选项，可使能默认网卡自动切换功能：
 
 ![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/23ea36a7a33bad47308d399e308c50da8ef5589d.png#pic_center)

多网卡模式下，如果开启默认网卡自动切换功能，当前默认网卡状态改变为 down 或 link_down 时，默认网卡会切换到网卡列表中第一个状态为 up 和 link_up 的网卡。这样可以使一个网卡断开后快速切换到另一个可用网卡，简化用户应用层网卡切换操作。如果未开启该功能，则不会自动切换默认网卡。
但是这个自动切换是由缺陷的，默认板子是使用以太网，不管网线插上与断开与否，当没有插网线时，尽管连接了WiFi，还是不会自动切换，需要手动切换，当WiFi连接后，默认也不会切换到以太网。

我们根据实际应用需求，我们知道：
1.默认使用以太网，如果断开以太网，当连接WiFi后，会自动切换到WiFi，WiFi可通过蓝牙配置，并且记录在Flash中，以便下次使用；
2.如果连接了WiFi，再插上网线，则会自动切换到以太网。

因此需要修改两处代码：

第一处：增加WiFi联网自动切换到WiFi
 ![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/bdcda6f11e61c585045af413f12ec15317fda72b.png#pic_center)

这是在rt_wlan_event_dispatch函数中，当WiFi连接后，就切换到WiFi。

第二处：增加以太网联网自动切换到以太网
 ![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/fcca5da3308080ddaef8cb5e3fbe8d9e19996917.png#pic_center)

这是在phy_linkchange()函数中添加的，当以太网插上后，就切换到以太网。

好了，最后的编译下载即可。开启easyflash记住WiFi账号密码，将会自动联网。自动切换网卡。

![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/c8f80a2c4b76aba03ca9656925cafa0e3e74717f.png#pic_center)
 
最后总结下，**有以太网就使用以太网，连接了WiFi就切换到WiFi，WiFi可自动保存账号密码。断开以太网后，如果WiFi已经连接，就会切换到WiFi**。

Wifi联网比较复杂，大体流程如下：
 
![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/e92b4be273f873921381dd973f7e5e69e218c222.png#pic_center)

### 代码获取方法

1.长按下面二维码，关注公众号[**嵌入式实验楼**]
2.在公众号回复关键词[**Art-Pi]**]获取资料

![在这里插入图片描述](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/fd420eff5a1e144b53d5c2bfca8ec412f963c8db.jpg?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTMxNjIwMzU=,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)

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