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玩溜GD32303E-EVAL BSP系列（五）----设备连接网络

发布于 2018-05-15 10:57:43 浏览：4504 订阅该版

[tocm]

* 本帖最后由 Cheney_Chen 于 2018-5-15 10:57 编辑 *

## 1. 准备

本章视频将介绍使用 RT-Thread 提供的 SPI 驱动框架使能外接以太网设备，实现设备连接网络。

GD32303E-EVAL 评估板没有板载以太网模块，所以需要使用外接以太网设备连接网络，本文使用的模块主控芯片型号为 ENC28J60，它可作为任何配备有 SPI 的控制器的以太网接口，兼容 IEEE 802.3 标准，最高传输速度可达 10M/s，正常工作电压为 3.3V，模块上使用的网络变压器型号为 HR911105A，模块外观如下：

![enc28j60.jpg](/uploads/201805/15/105155zztm466h6th94t3s.jpg)

该模块主要使用引脚说明如下：

| 引脚 | 说明 |
| ---- | ---- |
| SI   | SPI 接口的数据输入引脚 |
| SO   | SPI 接口的数据输出引脚 |
| SCK  | SPI 接口的时钟输入引脚 |
| CS   | SPI 接口的片选输入引脚 |
| INT  | INT中断输出引脚 |

该模块和 GD32303E-EVAL 开发板连接情况如下：

| ENC28J60 引脚 | GD32303E-EVAL说明 |
| ---- | ---- |
| VCC | 3.3V电源 |
| GND | GND |
| SI  | SPI MOSI，引脚为 PB15 |
| SO  | SPI MISO，引脚为 PB14 |
| SCK | SPI SCK，引脚为 PB13 |
| CS  | SPI CS，引脚为 PC0 |
| INT | INT中断输入, 引脚为 PC1 |

开发板供电及连接情况：
- 供电方式：开发板使用 Mini USB 接口或者 DC-005 连接器提供 5V 电源。
- 下载程序：下载程序到开发板需要一套 JLink 或者使用 GD-Link 工具。
- 串口连接：使用 USB 转串口线连接开发板的串口0对应的 PA9 和 PA10 引脚，并连接电脑。

## 2. 配置工程文件

### 2.1 开启 ENV 配置界面

切换到工程目录下，在ENV工具命令行界面输入 `menuconfig` 命令开启配置界面。

![menuconfig.jpg](/uploads/201805/15/105209z9siks5jz2sk5w99.jpg)

### 2.1 使能 ENC28J60 驱动

使用 ENC28j60 需要先使能 ENC28J60 SPI 网络接口驱动。

![enc28j60_env.jpg](/uploads/201805/15/105237tvvoh7chcvuaby0x.jpg)

### 2.2 开启 LWIP2.0.2，优化默认配置

RT-Thread实时操作系统就采用了 LWIP 做为默认的TCP/IP协议栈，设备联网需要开启 LWIP，版本使用最新版本 `LWIP2.0.2`，如下图所示：

![lwip_env.jpg](/uploads/201805/15/105250nqcdvbdapwqdwvga.jpg)

LWIP2.0.2 开启之后内存资源占用比较大，而我们的GD32303E-EVAL 评估板内存资源有限，所以我们要对默认开启的 LWIP 参数进行优化配置，减小内存占用，下图为配置方式：

![lwip_cfg_env.jpg](/uploads/201805/15/105305gzrd7tjs1qk1673k.jpg)

### 2.3 开启 DFS_NET，使用 POSIX 标准接口

用户使用 POSIX 标准网络接口，需要开启 DFS_NET，并且配置 `DFS_FD_MAX` 用于增大网络连接数量，如下图所示：

![dfs_net_env.jpg](/uploads/201805/15/105315xx7jn17qxmxqzfqz.jpg)

### 2.4 保存退出

保存配置，退出配置界面，在ENV工具命令行界面使用 scons --target=mdk5 生成新工程。

## 3. 运行测试代码

### 3.1 初始化以太网设备

打开新生成的 MDK 工程，并添加示例代码到工程：

![add_ports.jpg](/uploads/201805/15/105329puv2o9uzy0bcccbk.jpg)

在电脑端使用 xshell 打开对应端口，波特率配置为115200，编译代码并下载至开发板，然后按 reset 重启开发板，xshell 会显示启动信息，`msh` 中执行 `app_init` 命令初始化以太网设备， 显示如下信息表明以太网设备初始化成功：

```
 \ | /
‐ RT ‐     Thread Operating System
 / | \     3.0.4 build May  9 2018
 2006 ‐ 2018 Copyright by rt‐thread team
lwIP‐2.0.2 initialized!
[SFUD]Find a GigaDevice GD25Q16B flash chip. Size is 2097152 bytes.
[SFUD]gd25q flash device is initialize success.
msh />
msh />app_init
[INIT] enc28j60 device initialize success!        //以太网设备初始化成功
```

输入 `ifconfig` 命令查看当前网络状态（IP地址、MAC地址、子网掩码等），如下显示设备获取IP地址成功：

```
msh />ifconfig
network interface: e0 (Default)
MTU: 1500
MAC: 00 04 a3 12 34 56 
FLAGS: UP LINK_UP ETHARP IGMP
ip address: 192.168.12.35
gw address: 192.168.10.1
net mask  : 255.255.0.0
dns server #0: 192.168.10.1
dns server #1: 223.5.5.5
```

### 3.1 TCP Client 示例演示

电脑端网络调试助手开启 TCP 服务器，设备作为客户端连接电脑端服务器，`msh` 中执行命令 `tcpclient [server_ip] [server_port]`（server_ip 为服务器地址，server_port 为服务器端口号），进行数据交互，说明网络连接成功，如下图显示：

![tcpclient.jpg](/uploads/201805/15/105356x5wqwpksxqpmvww5.jpg)

### 3.1 TCP Server 示例演示

设备开启 TCP 服务器，`msh` 中执行命令 `tcpserver`（默认端口号为5000），电脑网络调试助手开启客户端连接设备服务器，进行数据交互，说明网络连接成功，如下图显示：

![tcpserver.jpg](/uploads/201805/15/105409beqjj78hffker2z6.jpg)

本章节主要介绍了设备通过外接以太网模块 ENC28J60 连接网络并且进行数据交互测试的过程，更多源码请参考测试代码和 RT-Thread 官方应用笔记。
## 4. 参考

- [ENV 工具使用手册](https://www.rt-thread.org/document/site/rtthread-development-guide/rtthread-tool-manual/env/env-user-manual/)

- [GD32303E-EVAL 官网](http://gd32mcu.21ic.com/site)

- [GD32303E-EVAL BSP源码及资料百度云](https://pan.baidu.com/s/1uHza1tiVUnmg8ixMzZLAFA)

- [ENC28J60 中文数据手册](http://www.microchip.com.cn/newcommunity/Uploads/Download/Library/39662a_cn.pdf)

- [玩溜 GD32303E-EVAL BSP 系列（一）----基本系统跑起来](https://www.rt-thread.org/qa/thread-7027-1-1.html)