圖2.4-1 ARM Image映像文件結構

3.1 ucos簡(jiǎn)介

當產(chǎn)生外部中斷或者系統異常時(shí)，ARM會(huì )進(jìn)入相應的模式，各種運行模式均有其獨立的堆?？臻g。UCOS中的任務(wù)是調度的最小單元，每個(gè)任務(wù)都有自己獨立的堆?？臻g，當任務(wù)運行時(shí)，它用來(lái)保存一些局部變量，當任務(wù)掛起時(shí)，它負責保存任務(wù)的運行現場(chǎng)，也就是CPU寄存器的值。

系統時(shí)鐘是UCOS管理任務(wù)延時(shí)的基本依據，要求有一個(gè)周期性的定時(shí)器產(chǎn)生固定間隔時(shí)間。我們使用LPC2220的定時(shí)器0產(chǎn)生固定時(shí)間間隔事件，時(shí)間間隔設置為10ms，定時(shí)時(shí)間到產(chǎn)生中斷。UCOS系統時(shí)鐘處理函數是OSTimeTick()，時(shí)間中斷服務(wù)程序里調用此函數即可。

4.Lwip移植

4.1 lwip簡(jiǎn)介

lwip是瑞典計算機科學(xué)院(SICS)的Adam Dunkels 開(kāi)發(fā)的一個(gè)小型開(kāi)源的TCP/IP協(xié)議棧。LwIP是Light Weight (輕型)IP協(xié)議，有無(wú)操作系統的支持都可以運行。LwIP實(shí)現的重點(diǎn)是在保持TCP協(xié)議主要功能的基礎上減少對RAM 的占用，它只需十幾KB的RAM和40K左右的ROM就可以運行，這使LwIP協(xié)議棧適合在低端的嵌入式系統中使用。

4.2 lwip移植總述

Lwip有無(wú)操作系統的支持都可以運行，我們移植是基于UCOS的。
基于UCOS移植Lwip主要包含兩個(gè)方面的工作：
1. 根據Lwip提供的操作系統模擬層接口編寫(xiě)基于UCOS的實(shí)現代碼，以實(shí)現Lwip和UCOS的完美融合。
2. 根據Lwip提供的底層網(wǎng)卡驅動(dòng)接口，結合RTL8019AS網(wǎng)卡datasheet編制網(wǎng)卡驅動(dòng)程序。

4.3移植lwip操作系統模擬層

操作系統模擬層（sys_arch）存在的目的主要是為了方便 LwIP 的移植，它在底層操作系統和LwIP 之間提供了一個(gè)接口。這樣，我們在移植 LwIP 到一個(gè)新的目標系統時(shí)，只需修改這個(gè)接口即可。不過(guò)，不依賴(lài)底層操作系統的支持也可以實(shí)現這個(gè)接口。
sys_arch需要為L(cháng)wIP提供創(chuàng )建新線(xiàn)程功能，提供信號量 （semaphores） 和郵箱 （mailboxes） 兩種進(jìn)程間通訊方式 （IPC） 。
1. 模擬層需要添加的頭文件 cc.h 說(shuō)明
Lwip使用的數據類(lèi)型定義：
typedef unsigned char u8_t;
typedef signed char s8_t;
typedef unsigned short u16_t;
typedef signed short s16_t;
typedef unsigned int u32_t;
typedef signed int s32_t;
typedef unsigned int sys_prot_t;
typedef unsigned int mem_ptr_t;
lwip使用的結構體對齊方式聲明相關(guān)的宏定義：
#define PACK_STRUCT_FIELD(x) x
#define PACK_STRUCT_STRUCT
#define PACK_STRUCT_BEGIN __packed
#define PACK_STRUCT_END
為方便操作協(xié)議幀數據，lwip協(xié)議棧中結構體使用單字節對齊方式。
處理器模式：
#define BYTE_ORDER LITTLE_ENDIAN
我們使用的LPC2220為小端模式處理器，故定義為小端模式。
其他內容主要和調試輸出功能有關(guān)，這里不進(jìn)行一一說(shuō)明。
2. 需要實(shí)現的操作系統模擬層函數
- void sys_init(void)

初始化lwip操作系統模擬層。

- sys_sem_t sys_sem_new(u8_t count)

創(chuàng )建一個(gè)信號量，count表示初始化后的信號量狀態(tài)。

- void sys_sem_free(sys_sem_t sem)

刪除指定的信號量。

- void sys_sem_signal(sys_sem_t sem)

發(fā)送一個(gè)信號量。

- u32_t sys_arch_sem_wait(sys_sem_t sem, u32_t timeout)
等待指定的信號并阻塞線(xiàn)程。timeout 參數為 0，線(xiàn)程會(huì )一直被阻塞至收到指定的信號；非 0，則線(xiàn)程僅被阻塞至指定的 timeout時(shí)間（單位為毫秒）。在timeout 參數值非 0 的情況下，返回值為等待指定的信號所消耗的毫秒數。如果在指定的時(shí)間內并沒(méi)有收到信號，返回值為SYS_ARCH_TIMEOUT。如果線(xiàn)程不必再等待這個(gè)信號（也就是說(shuō)，已經(jīng)收到信號） ，返回值也可以為 0。注意，LwIP實(shí)現了一個(gè)名稱(chēng)與之相似的函數來(lái)調用這個(gè)函數，sys_sem_wait()，注意區別。
- sys_mbox_t sys_mbox_new(void)
創(chuàng )建一個(gè)空消息郵箱。

- void sys_mbox_free(sys_mbox_t mbox)
釋放一個(gè)郵箱。

- void sys_mbox_post(sys_mbox_t mbox, void *msg)
投遞消息“msg”到指定的郵箱“mbox” 。

- u32_t sys_arch_mbox_fetch(sys_mbox_t mbox, void **msg, u32_t timeout)
阻塞線(xiàn)程直至郵箱收到至少一條消息。最長(cháng)阻塞時(shí)間由 timeout 參數指定（與
sys_arch_sem_wait()函數類(lèi)似） 。msg 是一個(gè)結果參數，用來(lái)保存郵箱中的消息指針 （即*msg = ptr） ，它的值由這個(gè)函數設置。 “msg”參數有可能為空，這表明當前這條消息應該被丟棄。 返回值與 sys_arch_sem_wait()函數相同：等待的毫秒數或者 SYS_ARCH_TIMEOUT――如果時(shí)間溢出的話(huà)。LwIP實(shí)現的函數中，有一個(gè)名稱(chēng)與之相似的――sys_mbox_fetch()，注意區分。

- struct sys_timeouts *sys_arch_timeouts(void)
返回一個(gè)指向當前線(xiàn)程使用的 sys_timeouts 結構的指針。LwIP 中，每一個(gè)線(xiàn)程都有一個(gè)timeouts 鏈表，這個(gè)鏈表由 sys_timeout 結構組成，sys_timeouts 結構則保存了指向這個(gè)鏈表的指針。這個(gè)函數由 LwIP 的超時(shí)調度程序調用，并且不能返回一個(gè)空（NULL）值。 單線(xiàn)程 sys_arch 實(shí)現中，這個(gè)函數只需簡(jiǎn)單返回一個(gè)指針即可。這個(gè)指針指向保存在 sys_arch 模塊中的 sys_timeouts 全局變量。

- sys_thread_t sys_thread_new(void (* thread)(void *arg), void *arg, int prio)

創(chuàng )建一個(gè)新的線(xiàn)程。

實(shí)現sys_sem_t sys_sem_new(u8_t count)函數：
sys_sem_t sys_sem_new(u8_t count)
{
return OSSemCreate((u16_t)count);
}
這個(gè)函數實(shí)現比較簡(jiǎn)單，UCOS提供了信號量的操作函數，直接調用即可。
實(shí)現void sys_sem_free(sys_sem_t sem)函數：
void sys_sem_free(sys_sem_t sem)
{
u8_t Err;
OSSemDel(sem, OS_DEL_ALWAYS, &Err);
}
實(shí)現void sys_sem_signal(sys_sem_t sem)函數：
void sys_sem_signal(sys_sem_t sem)
{
OSSemPost(sem);
}
實(shí)現u32_t sys_arch_sem_wait(sys_sem_t sem, u32_t timeout)函數：
u32_t sys_arch_sem_wait(sys_sem_t sem, u32_t timeout)
{
u8_t Err;
u32_t wait_ticks;

if (OSSemAccept(sem))/* 如果已經(jīng)收到, 則返回0 */
{
return 0;
}

wait_ticks = 0;
if(timeout!=0){
wait_ticks = (timeout * OS_TICKS_PER_SEC)/1000;
if(wait_ticks < 1)
wait_ticks = 1;
else if(wait_ticks > 65535)
wait_ticks = 65535;
}

OSSemPend(sem, (u16_t)wait_ticks, &Err);

if (Err == OS_NO_ERR)
return timeout/2; //將等待時(shí)間設置為timeout/2
else
return SYS_ARCH_TIMEOUT;
}
阻塞進(jìn)程，等待一個(gè)信號量的到來(lái)。如果timeout不為0，則進(jìn)程阻塞的時(shí)間最多為相關(guān)的毫秒數，否則進(jìn)程一直阻塞，直到收到信號量。
返回值：如果timeout不為0，則返回值為等待該信號量的毫秒數，如果函數在規定的時(shí)間內沒(méi)有等到信號量，則返回值為SYS_ARCH_TIMEOUT，如果信號量在調用函數時(shí)已經(jīng)可用，則函數不會(huì )發(fā)生任何阻塞操作，返回值這時(shí)可以是0。
實(shí)現sys_mbox_t sys_mbox_new(int size)函數功能：
sys_mbox_t sys_mbox_new(int size)
{
u8_t Err;
sys_mbox_t pQDesc;

pQDesc = OSMemGet( MboxMem, &Err );
if( Err == OS_NO_ERR ) {
pQDesc->ucos_queue = OSQCreate( &(pQDesc->mbox_msg_entris[0]), MAX_MSG_IN_MBOX );
if( pQDesc->ucos_queue != NULL ) {
return pQDesc;
}
else{
OSMemPut(MboxMem,pQDesc);
}
}
return SYS_MBOX_NULL;
}
郵箱用于消息傳遞，用戶(hù)即可以將其實(shí)現為一個(gè)隊列，允許多條消息投遞到這個(gè)郵箱，也可以每次只允許投遞一個(gè)消息，這兩種方式 LwIP都可以正常運作。不過(guò)，前者更加有效。這里我們使用消息隊列的方式，允許投遞多條消息。
實(shí)現void sys_mbox_free(sys_mbox_t mbox)函數：
void sys_mbox_free(sys_mbox_t mbox)
{
u8_t Err;

OSQFlush(mbox->ucos_queue);

OSQDel(mbox->ucos_queue, OS_DEL_ALWAYS, &Err);

OSMemPut( MboxMem, mbox );
}
實(shí)現void sys_mbox_post(sys_mbox_t mbox, void *msg)函數功能：
void sys_mbox_post(sys_mbox_t mbox, void *msg)
{
if (msg == NULL)
msg = (void*)&NullMessage;//解決空指針投遞的問(wèn)題
while (OSQPost(mbox->ucos_queue, msg) == OS_Q_FULL)
OSTimeDly(10);
}
實(shí)現u32_t
sys_arch_mbox_fetch(sys_mbox_t mbox, void **msg, u32_t timeout)函數：
u32_t
sys_arch_mbox_fetch(sys_mbox_t mbox, void **msg, u32_t timeout)
{
u8_t Err;
u32_t wait_ticks;
void *Data;

Data = OSQAccept(mbox->ucos_queue);
if (Data != NULL)
{
if (Data == (void*)&NullMessage)
{
*msg = NULL;
}
else
{
*msg = Data;
}
return 0;
}

wait_ticks = 0;
if(timeout!=0){
wait_ticks = (timeout * OS_TICKS_PER_SEC)/1000;
if(wait_ticks < 1)
wait_ticks = 1;
else if(wait_ticks > 65535)
wait_ticks = 65535;
}

Data = OSQPend(mbox->ucos_queue, (u16_t)wait_ticks, &Err);

if (Data != NULL)
{
if (Data == (void*)&NullMessage)
{
*msg = NULL;
}
else
{
*msg = Data;
}
}

if (Err == OS_NO_ERR)
return timeout/2; //將等待時(shí)間設置為timeout/2
else
return SYS_ARCH_TIMEOUT;
}
實(shí)現struct sys_timeouts * sys_arch_timeouts(void)函數功能：
struct sys_timeouts * sys_arch_timeouts(void)
{
return &global_timeouts;
}
實(shí)現sys_thread_t sys_thread_new(char *name, void (* thread)(void *arg), void *arg, int stacksize, int prio)函數功能：
sys_thread_t sys_thread_new(char *name, void (* thread)(void *arg), void *arg, int stacksize, int prio)
{
static u32_t TaskCreateFlag=0;
u8_t i=0;
name=name;
stacksize=stacksize;

while((TaskCreateFlag>>i)&0x01){
if(ii++;
else return 0;
}
if(OSTaskCreate(thread,(void*)arg, &LWIP_STK_AREA[i][LWIP_STK_SIZE-1],prio)==OS_NO_ERR){
TaskCreateFlag |=(0x01<};

return prio;
}
新建一個(gè)進(jìn)程，在整個(gè)系統中只會(huì )被調用一次。
移植操作系統模擬層完成。

4.4 根據lwip提供的軟件架構編寫(xiě)相應的網(wǎng)卡芯片驅動(dòng)

從用戶(hù)編程角度看，針對RTL8019AS的操作實(shí)際上就是對RTL8019AS內部寄存器的操作，以實(shí)現網(wǎng)卡的初始化、數據發(fā)送、數據接收等操作。發(fā)送數據時(shí)，主控制器將數據寫(xiě)入網(wǎng)卡的SRAM中，然后發(fā)送一個(gè)發(fā)送數據指令，網(wǎng)卡就會(huì )將數據封裝成標準以太網(wǎng)物理層數據幀發(fā)送出去。同理，網(wǎng)卡接收到以太網(wǎng)數據時(shí)，網(wǎng)卡會(huì )自動(dòng)解析成高層使用的有效格式，放在內部SRAM中供主控芯片讀取，我們采用周期查詢(xún)方式實(shí)現接收數據的處理。
RTL8019AS與主控芯片間通訊的輸入/輸出地址共有32個(gè)，地址偏移量為00H-1FH。其中00-0F共16個(gè)地址，為內部寄存器地址，RTL8019AS的內部寄存器每個(gè)都是8位的，所有寄存器一共分為4頁(yè)，每一頁(yè)都共享這16個(gè)偏移量，當前那一頁(yè)有效是由CR寄存器的值決定的。

要接收和發(fā)送數據包都必須讀寫(xiě)網(wǎng)卡的內部的16k的ram,必須通過(guò)DMA進(jìn)行讀和寫(xiě).網(wǎng)卡的內部ram是一塊雙端口的16k字節的ram.所謂雙端口就是說(shuō)有兩套總線(xiàn)連結到該ram,一套總線(xiàn)A是網(wǎng)卡控制器讀/寫(xiě)網(wǎng)卡上的ram,另一套總線(xiàn)B是主控制器讀/寫(xiě)網(wǎng)卡上的ram.總線(xiàn)A又叫Local DMA,總線(xiàn)B又叫Remote DMA.
遠程DMA地址包括10H～17H，都可以用來(lái)做遠程DMA端口，只要用其中的一個(gè)就可以了。我們使用10H。
復位端口包括18H～1FH共8個(gè)地址，功能一樣，用于RTL8019AS復位。我們使用18H。

Lwip提供了網(wǎng)卡驅動(dòng)框架形式，我們只要根據實(shí)際使用的網(wǎng)卡特性完善這些函數就可以了。
具體說(shuō)我們應該實(shí)現以5個(gè)函數的實(shí)現。
static void low_level_init(struct netif *netif)。
static err_t low_level_output(struct netif *netif, struct pbuf *p)
static struct pbuf *low_level_input(struct netif *netif)
err_t ethernetif_init(struct netif *netif)
static void ethernetif_input(struct netif *netif)
前3個(gè)函數與網(wǎng)卡驅動(dòng)函數密切相關(guān)。low_level_init為網(wǎng)卡初始化函數，主要用來(lái)完成網(wǎng)卡的復位及參數初始化。low_level_output為網(wǎng)卡數據包發(fā)送函數。low_level_input為網(wǎng)卡數據包接收函數。
ethernetif_input函數主要作用是調用網(wǎng)卡數據包接收函數low_level_input從網(wǎng)卡SRAM中讀取一個(gè)數據包，然后解析數據包類(lèi)型，然后交付給上層應用程序。實(shí)際上，ethernetif_input已經(jīng)是一個(gè)可以直接使用的函數，調用一次可以完成數據包的接收和遞交。我們在應用層建立一個(gè)任務(wù)周期性調用該函數實(shí)現接收數據包的功能。
ethernetif_init是上層應用在管理網(wǎng)絡(luò )接口結構netif時(shí)調用的函數。該函數主要完成netif結構中的某些字段初始化，并最終調用low_level_init函數完成網(wǎng)卡的初始化。
low_level_init函數實(shí)現源代碼：
static void
low_level_init(struct netif *netif)
{
struct ethernetif *ethernetif = netif->state;

/* set MAC hardware address length */
netif->hwaddr_len = ETHARP_HWADDR_LEN;

/* set MAC hardware address */
netif->hwaddr[0] = MyMacID[0];
netif->hwaddr[1] = MyMacID[1];
netif->hwaddr[2] = MyMacID[2];
netif->hwaddr[3] = MyMacID[3];
netif->hwaddr[4] = MyMacID[4];
netif->hwaddr[5] = MyMacID[5];

/* maximum transfer unit */
netif->mtu = 1500;

/* device capabilities */
/* dont set NETIF_FLAG_ETHARP if this device is not an ethernet one */
netif->flags = NETIF_FLAG_BROADCAST | NETIF_FLAG_ETHARP | NETIF_FLAG_LINK_UP;

/* Do whatever else is needed to initialize interface. */
board_eth_init();
}
netif結構體是協(xié)議棧內核對系統網(wǎng)絡(luò )接口設備進(jìn)行管理的重要數據結構，內核會(huì )為每個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口分配一個(gè)netif結構，用于描述接口屬性。上面函數初始化了hwaddr、mtu、flag等關(guān)鍵屬性域，并最后調用board_eth_init函數。
board_eth_init函數源代碼如下：
void board_eth_init(void)
{
unsigned char i;
unsigned char j;

IODIR=IODIR|RSTDRV;
IOCLR=RSTDRV;
for(i=0;i<200;i++)
{
for(j=0;j<200;j++);
}
IOSET=RSTDRV;
for(i=0;i<200;i++)
{
for(j=0;j<200;j++);
}
IOCLR=RSTDRV;
for(i=0;i<200;i++)
{
for(j=0;j<200;j++);
}

NE_RESET = 0x12;
Delay(500);
NE_CR = ENCR_PAGE0 + ENCR_NODMA;
NE_DCR = NE_DCRVAL;
NE_RBCR0 = 0x00; /* MSB remote byte count reg */
NE_RBCR1 = 0x00; /* LSB remote byte count reg */
NE_TPSR = TX_START_PG;
NE_PSTART = RX_START_PG ; /* DMA START PAGE 46h */
NE_PSTOP = RX_STOP_PG; /* Ending page +1 of ring buffer */
NE_BNRY = RX_START_PG;/* Boundary page of ring buffer */
NE_RCR = ENRCR_RXCONFIG;
NE_TCR = ENTCR_TXCONFIG; /* xmit on. */
NE_ISR = 0xff; /* Individual bits are cleared by writing a "1" into it. */
NE_IMR = ENIMR_RX; // by Forrest..
NE_CR = ENCR_PAGE1 + ENCR_NODMA;
NE_PAR0 = MyMacID[0];
NE_PAR1 = MyMacID[1];
NE_PAR2 = MyMacID[2];
NE_PAR3 = MyMacID[3];
NE_PAR4 = MyMacID[4];
NE_PAR5 = MyMacID[5];
NE_MAR0 = 0xff;
NE_MAR1 = 0xff;
NE_MAR2 = 0xff;
NE_MAR3 = 0xff;
NE_MAR4 = 0xff;
NE_MAR5 = 0xff;
NE_MAR6 = 0xff;
NE_MAR7 = 0xff;
NE_CURR = RX_START_PG; /* RX_CURR_PG; Current memory page = RX_CURR_PG ? */

NE_CR = ENCR_PAGE0 + ENCR_NODMA + ENCR_START;
}
board_eth_init函數是保證網(wǎng)卡RTL8019AS正常工作的前提，它首先完成網(wǎng)卡的硬件復位，然后進(jìn)行網(wǎng)卡的軟件復位（往0X18端口寫(xiě)入任意值使其軟復位），接著(zhù)初始化網(wǎng)卡配置中的發(fā)送、接收緩沖區的頁(yè)地址、配置了網(wǎng)卡發(fā)送配置寄存器、接收寄存器，最后設置網(wǎng)卡自身的物理地址和多播過(guò)濾地址。
low_level_output函數，上層應用層數據需要封裝成協(xié)議棧要求的pbuf數據格式，然后再操作網(wǎng)卡發(fā)送數據。其源代碼如下：
static err_t
low_level_output(struct netif *netif, struct pbuf *p)
{
struct pbuf *q;

u8_t isr;
u8_t chain=0;
u8_t * tr_ptr;
u16_t tr_len, temp_dw;
u16_t padLength,packetLength;

/* Set up to transfer the packet contents to the NIC RAM. */
padLength = 0;
packetLength = p->tot_len;

/* packetLength muse >=64 (see 802.3) */
if ((p->tot_len) < 64)
{
padLength = 64 - (p->tot_len);
packetLength = 64;
}

/* dont close nic,just close receive interrupt */
NE_CR = ENCR_PAGE2 | ENCR_NODMA | ENCR_START;
isr = NE_IMR;
isr &= ~ENISR_RX;
NE_CR = ENCR_PAGE0 | ENCR_NODMA | ENCR_START;
NE_IMR = isr;

NE_ISR = ENISR_RDC;

/* Amount to send */
NE_RBCR0 = packetLength & 0xff;
NE_RBCR1 = packetLength >> 8;

/* Address on NIC to store */
NE_RSAR0 = 0x00;
NE_RSAR1 = NE_START_PG;

/* Write command to start */
NE_CR = ENCR_PAGE0 | ENCR_RWRITE | ENCR_START;

/* write packet to ring buffers. */
for(q = p, chain = 0; q != NULL; q = q->next)
{
if(chain == 1)
{
if(((q->len-1) & 0x01) && (q->next != NULL))
{
tr_len = q->len - 2;
tr_ptr = ((u8_t*)q->payload) + 1;

temp_dw = *(((u8_t *)q->payload) + q->len - 1);
temp_dw += *(u8_t *)(q->next->payload) << 8;

chain = 1;
}
else
{
tr_len = q->len - 1;
tr_ptr = ((u8_t*)q->payload) + 1;
chain = 0;
}
}
else
{
if((q->len & 0x01) && (q->next != NULL))
{
tr_len = q->len - 1;
tr_ptr = (u8_t*)q->payload;

temp_dw = *(((u8_t *)q->payload) + q->len - 1);
temp_dw += *(u8_t *)(q->next->payload) << 8;

chain = 1;
}
else
{
tr_len = q->len;
tr_ptr = (u8_t*)q->payload;

chain = 0;
}
}

ne2k_copyout(tr_len, tr_ptr);

if (chain == 1) NE_DATAW = temp_dw;

}
if(padLength>0)
ne2k_outpad(padLength);

/* Wait for remote dma to complete - ISR Bit 6 clear if busy */
while((u8_t)(NE_ISR & ENISR_RDC) == 0 );

/* clear RDC */
NE_ISR = ENISR_RDC;

/* Issue the transmit command.(start local dma) */
NE_TPSR = NE_START_PG;
NE_TBCR0 = packetLength & 0xff;
NE_TBCR1 = packetLength >> 8;

/* Start transmission (and shut off remote dma) */
NE_CR = ENCR_PAGE0 | ENCR_NODMA | ENCR_TRANS | ENCR_START;
/* reopen receive interrupt */
NE_CR = ENCR_PAGE2 | ENCR_NODMA | ENCR_START;
isr = NE_IMR;
isr |= ENISR_RX;
NE_CR = ENCR_PAGE0 | ENCR_NODMA | ENCR_START;
NE_IMR = isr;

#ifdef LINK_STATS
lwip_stats.link.xmit++;
#endif /* LINK_STATS */

return ERR_OK;
}
low_level_input函數從網(wǎng)卡讀取數據，封裝成pbuf形式后傳遞給上層應用層。其源代碼如下：
static struct pbuf *
low_level_input(struct netif *netif)
{
struct pbuf *p, *q;
u16_t packetLength, len;
u8_t PDHeader[18]; /* Temp storage for ethernet headers */
u8_t * payload;

NE_ISR = ENISR_RDC;
// NE_RBCR1 = 0x0f; /* See controller manual , use send packet command */
NE_CR = ENCR_PAGE0 | ENCR_RREAD | ENCR_RWRITE | ENCR_START;
// NE_CR = ENCR_PAGE0 | ENCR_RREAD | ENCR_START;
/* get the first 18 bytes from nic */
ne2k_copyin(18,PDHeader);

/* Store real length, set len to packet length - header */
packetLength = ((unsigned) PDHeader[2] | (PDHeader[3] << 8 ));

/* verify if the packet is an IP packet or ARP packet */
if((PDHeader[3]>0x06)||(PDHeader[16] != 8)||(PDHeader[17] != 0 && PDHeader[17] != 6))
{
ne2k_discard(packetLength-14);
return NULL;
}

/* We allocate a pbuf chain of pbufs from the pool. */
p = pbuf_alloc(PBUF_RAW, packetLength, PBUF_POOL);

if (p != NULL) {
/* We iterate over the pbuf chain until we have read the entire
packet into the pbuf. */

/* This assumes a minimum pbuf size of 14 ... a good assumption */
memcpy(p->payload, PDHeader + 4, 14);

for(q = p; q != NULL; q = q->next) {
/* Read enough bytes to fill this pbuf in the chain. The
available data in the pbuf is given by the q->len
variable. */
payload = q->payload;
len = q->len;
if (q == p) {
payload += 14;
len -=14;
}

ne2k_copyin(len,payload);
}

#ifdef LINK_STATS
lwip_stats.link.recv++;
#endif /* LINK_STATS */
} else {
/* no more PBUF resource, Discard packet in buffer. */
ne2k_discard(packetLength-14);
#ifdef LINK_STATS
lwip_stats.link.memerr++;
lwip_stats.link.drop++;
#endif /* LINK_STATS */
}

return p;
}
Lwip要求的協(xié)議棧底層操作網(wǎng)卡的函數編寫(xiě)完畢。

4.5 移植完成后測試TCP/IP協(xié)議棧

我們使用查詢(xún)方式讀取網(wǎng)卡數據包，具體方案是建一個(gè)查詢(xún)任務(wù)，周期性調用GetPacket()函數，函數源代碼：
void GetPacket(void)
{
u8_t isr,curr,bnry;

NE_CR = ENCR_PAGE0 | ENCR_NODMA;
isr = NE_ISR;

/* got packet with no errors */
if (isr & ENISR_RX) {

NE_ISR = ENISR_RX;

NE_CR = ENCR_PAGE1 | ENCR_NODMA;
curr = NE_CURR;
NE_CR = ENCR_PAGE0 | ENCR_NODMA;
bnry = NE_BNRY;
/* get more than one packet until receive buffer is empty */
while(curr != bnry) {
ethernetif_input(&rtl8019_netif);
NE_CR = ENCR_PAGE1 | ENCR_NODMA;
curr = NE_CURR;
NE_CR = ENCR_PAGE0 | ENCR_NODMA;
bnry = NE_BNRY;
}
// rBNRY = NE_BNRY;
}
else {
NE_ISR = 0xFF;
};
}
在測試lwip協(xié)議棧前，我們需要初始化。初始化代碼：
struct netif rtl8019_netif;
struct netif loop_netif;
extern err_t ethernetif_init(struct netif *netif);

void lwip_init_task(void)
{
struct ip_addr ipaddr, netmask, gw;

tcpip_init(NULL,NULL);
IP4_ADDR(&gw, 192,168,0,1);
IP4_ADDR(&ipaddr, 192,168,0,174);
IP4_ADDR(&netmask, 255,255,255,0);

netif_add(&rtl8019_netif,&ipaddr,&netmask,&gw,NULL,ethernetif_init,tcpip_input);
netif_set_default(&rtl8019_netif);
netif_set_up(&rtl8019_netif);
}
系統ping測試成功如圖4.5-1 ping測試：

圖4.5-1 ping測試

4.6 設計并實(shí)現簡(jiǎn)單的WEB服務(wù)器

HTTP是一個(gè)基于TCP/IP，屬于應用層的面向對象的協(xié)議，由于其簡(jiǎn)捷、快速的方式，適用于分布式超媒體信息系統。
通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)WEB服務(wù)器時(shí)，其實(shí)就是利用HTTP 協(xié)議向服務(wù)器發(fā)送web頁(yè)面請求，WEB服務(wù)器接收到該請求后，返回應答信息和瀏覽器請求的網(wǎng)頁(yè)內容。
我們以一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子說(shuō)明一下HTTP協(xié)議：
瀏覽器發(fā)送的標準請求是這樣的：
1. GET /index.html HTTP/1.1
2. Accept: text/html
3. Accept-Language: zh-cn
4. User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.01; Windows NT 5.0)
5. Connection: Keep-Alive
上面的請求含義：
1. 說(shuō)明我需要index.html這個(gè)網(wǎng)頁(yè)內容，使用的HTTP協(xié)議版本是1.1
2. 我可以接收的文件類(lèi)型是text/html
3. 我可以接收的語(yǔ)言是中文
4. 瀏覽器的型號和版本號
5. 需要保持長(cháng)連接。
服務(wù)器的回復信息是這樣的：
1. HTTP/1.1 200 OK
2. Date: Sat, 4 Apr 2015 18:54:17 GMT
3. Server: microHttp/1.0 Zlgmcu Corporation
4. Accept-Ranges: bytes
5. Connection: Keep-Close
6. Content-Type: text/html; charset=gb2312
服務(wù)器回復的信息含義：
1. 服務(wù)器返回瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)的頁(yè)面存在。
2. 該響應頭表明服務(wù)器支持Range請求,以及服務(wù)器所支持的單位是字節(這也是唯一可用的單位)。
3. 關(guān)閉連接
4. 服務(wù)器返回的文件類(lèi)型為text/html，文件編碼為gb2312。
基于上述HTTP協(xié)議原理，我們可以設計一個(gè)簡(jiǎn)單的WEB服務(wù)器，有瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)時(shí)WEB服務(wù)器返回固定的頁(yè)面。
在瀏覽器中輸入開(kāi)發(fā)板的IP地址：192.168.0.174
頁(yè)面顯示如圖4.6-1 簡(jiǎn)單WEB服務(wù)器：

瀏覽器默認訪(fǎng)問(wèn)端口是80，我們開(kāi)發(fā)板使用lwip提供的socket編程接口編程實(shí)現監聽(tīng)80端口，有瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)開(kāi)發(fā)板的80端口，開(kāi)發(fā)板向瀏覽器返回指定WEB頁(yè)面。
實(shí)現代碼如下：
void lwip_demo(void *pdata)
{
struct netconn *conn,*newconn;
lwip_init_task();

conn=netconn_new(NETCONN_TCP);
netconn_bind(conn,NULL,80);
netconn_listen(conn);

while(1)
{
newconn=netconn_accept(conn);
if(newconn!=NULL)
{
struct netbuf *inbuf;
char *dataptr;
u16_t size;
inbuf = netconn_recv(newconn);
if(inbuf!=NULL)
{
//測試案例
netbuf_data(inbuf,(void **)&dataptr,&size);
netconn_write(newconn,htmldata,sizeof(htmldata), NETCONN_NOCOPY);
netbuf_delete(inbuf);
}
netconn_close(newconn);
netconn_delete(newconn);
}
}
}

網(wǎng)頁(yè)內容：
const unsigned char htmldata[]={
"HTTP/1.1 200 OKrn"
"Date: Sat, 4 Apr 2015 18:54:17 GMTrn"
"Server: microHttp/1.0 Zlgmcu Corporationrn"
"Accept-Ranges: bytesrn"
"Connection: Keep-Closern"
"Content-Type: text/html; charset=gb2312rn"
"rn"
"rn"
"rn"
"rn"
"rn"
"

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