STM32cubemx_W5500_TCP和Modbus/TCP

以STM32f103zet6开发板为平台
使用STM32cubemx进行一些串口，spi等接口的初始化。
使用的是野火的w5500模块，以tcp sever为基础，进行移植。

链接：https://pan.baidu.com/s/17wTbt6QHoRTLKayxPAgt9g
提取码：8z7z

先对一些置位函数进行一些填写
HAL库中没有，自己封装一些

void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOx,GPIO_Pin,GPIO_PIN_RESET);
}void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOx,GPIO_Pin,GPIO_PIN_SET);
}

实现SPI读写功能

uint8_t SPI_SendByte(uint8_t byte)
{uint8_t rxbyte=0;uint8_t SPITimeout =200;while(__HAL_SPI_GET_FLAG(&hspi2,SPI_FLAG_TXE)==RESET){if((SPITimeout--)==0)
HAL_SPI_ErrorCallback(&hspi2);return 0;}HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2,&byte,&rxbyte,1,100);return rxbyte;
}

对原来的读写函数进行替换

/**
*@brief        STM32 SPI1读写8位数据
*@param        dat写入的八位数据
*@return   无
*/
uint8  IINCHIP_SpiSendData(uint8 dat)
{return(SPI_SendByte(dat));
}

SPI的读函数其实就是发送空数据，然后读出数据，（发送空数据就是为了给读提供时钟，SPI的时钟由主机发起）

向w5500写数据，w5500写有两种模式
固定数据长度模式FDM（NiRen的驱动）和可变数据长度模式VDM（野火的驱动）

SPI 的数据帧是由地址段（16位）+控制段（8位）+数据段组成
控制段高五位是区域选择位（即是选择通用寄存器还是socket n寄存器）控制段低两位选择VDM还是FDM模式第三位是读写控制位。
具体的寄存器内容和数据帧格式需要查阅官方参考文档
以上面为基础向W5500写入一个8位数据

/**
*@brief        写入一个8位数据到W5500
*@param        addrbsb: 写入数据的地址
*@param   data写入的8位数据
*@return   无
*/
void IINCHIP_WRITE( uint32 addrbsb,  uint8 data)
{iinchip_csoff();                                   IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x00FF0000)>>16);//高八位    IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x0000FF00)>> 8);//低八位IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x000000F8) + 4);  //写VDM模式IINCHIP_SpiSendData(data);                   iinchip_cson();
}

上面addrbsb 是写入数据的地址
以通用寄存器GAR0为例官方手册中 GAR0 的Offset为0x0001
先传高八位，后传低八位

#define GAR0                        (0x000100)

所以将GAR0地址代入IINCHIP_WRITE函数中，即是向通用寄存器GAR0写入数据（VDM模式）
同理可得

/**
*@brief        从W5500读出一个8位数据
*@param        addrbsb: 写入数据的地址
*@param   data从写入的地址处读取到的8位数据
*@return   无
*/
uint8 IINCHIP_READ(uint32 addrbsb)
{uint8 data = 0;iinchip_csoff();                            IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x00FF0000)>>16);IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x0000FF00)>> 8);IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x000000F8))    ;data = IINCHIP_SpiSendData(0x00);            iinchip_cson();                               return data;
}

/**
*@brief        从W5500读取len字节数据
*@param        addrbsb: 读出数据的地址
*@param    buf£存放读取数据
*@param        len£字符串长度
*@return   len£返回字符串长度
*/
uint16 wiz_read_buf(uint32 addrbsb, uint8* buf,uint16 len)
{uint16 idx = 0;if(len == 0){printf("Unexpected2 length 0\r\n");}iinchip_csoff();                                IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x00FF0000)>>16);IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x0000FF00)>> 8);IINCHIP_SpiSendData( (addrbsb & 0x000000F8));    for(idx = 0; idx < len; idx++)                   {buf[idx] = IINCHIP_SpiSendData(0x00);}iinchip_cson();                                  return len;
}

Sn_CR的地址是0x0001
socket n的寄存器地址 ch<<5 是改变控制字段中的区域选择位，来决定选择那个socket寄存器

#define Sn_CR(ch)                       (0x000108 + (ch<<5))

完成以上步骤便可对w5500进行复位，设置mac等
设置mac即向SHAR0寄存器写数据

/**
*@brief        This function is to set up MAC address.
*@param        addr: a pointer to a 6 -byte array responsible to set the MAC address.
*@return   None
*/
void setSHAR(uint8 * addr)
{wiz_write_buf(SHAR0, addr, 6);
}

设置ip等即是向w5500寄存器写数据，然后读出寄存器内容，通过串口打印，调试等。

w5500还可以配置每个socket的发送接收缓存空间大小，也就是对寄存器写值。

主程序中去不断查询寄存器n的Sn_SR寄存器，通过判断socket的状态，去执行对应操作
socket关闭状态，便设置socket n的模式为TCP模式，绑定端口号，No_Delay模式，设置socket的状态
init状态表示处于端口打开TCP工作模式，将Sn_CR变为listen状态进行监听
当有连接后变为establish状态，当建立状态后，清除中断标识位，获取接收数据长度，接收来自client的数据，添加字符串结束符
使用send向client发送数据
close wait状态等待关闭，便关闭socket

将TCP 调通之后，便可进行modbus tcp的调试
modbus tcp是使用tcp进行传输数据，只不过数据是按照modbus协议的格式，即modbus是应用层的协议，我们只需要通过w5500获取到传输的数据，对传输的数据进行解析，回复即可。

除了w5500以外还使用过一款CH9121的以太网芯片，自带TCP/IP硬件协议栈，串口通信，更加方便，插上网线，便可使用软件进行配置ip等信息，很方便，也可以传输modbus tcp。

使用CH9121，只需要使用串口空闲中断，去接收不定长的数据，对接收到的数据进行解析或者其他的操作等。

MY_QuinTA的笔记

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