圖2.4-1 ARM Image映像文件結(jié)構(gòu)

3.1 ucos簡介

當(dāng)產(chǎn)生外部中斷或者系統(tǒng)異常時，ARM會進入相應(yīng)的模式，各種運行模式均有其獨立的堆棧空間。UCOS中的任務(wù)是調(diào)度的最小單元，每個任務(wù)都有自己獨立的堆?？臻g，當(dāng)任務(wù)運行時，它用來保存一些局部變量，當(dāng)任務(wù)掛起時，它負(fù)責(zé)保存任務(wù)的運行現(xiàn)場，也就是CPU寄存器的值。

系統(tǒng)時鐘是UCOS管理任務(wù)延時的基本依據(jù)，要求有一個周期性的定時器產(chǎn)生固定間隔時間。我們使用LPC2220的定時器0產(chǎn)生固定時間間隔事件，時間間隔設(shè)置為10ms，定時時間到產(chǎn)生中斷。UCOS系統(tǒng)時鐘處理函數(shù)是OSTimeTick()，時間中斷服務(wù)程序里調(diào)用此函數(shù)即可。

4.Lwip移植

4.1 lwip簡介

lwip是瑞典計算機科學(xué)院(SICS)的Adam Dunkels 開發(fā)的一個小型開源的TCP/IP協(xié)議棧。LwIP是Light Weight (輕型)IP協(xié)議，有無操作系統(tǒng)的支持都可以運行。LwIP實現(xiàn)的重點是在保持TCP協(xié)議主要功能的基礎(chǔ)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(tǒng)中使用。

4.2 lwip移植總述

Lwip有無操作系統(tǒng)的支持都可以運行，我們移植是基于UCOS的。
基于UCOS移植Lwip主要包含兩個方面的工作：
1. 根據(jù)Lwip提供的操作系統(tǒng)模擬層接口編寫基于UCOS的實現(xiàn)代碼，以實現(xiàn)Lwip和UCOS的完美融合。
2. 根據(jù)Lwip提供的底層網(wǎng)卡驅(qū)動接口，結(jié)合RTL8019AS網(wǎng)卡datasheet編制網(wǎng)卡驅(qū)動程序。

4.3移植lwip操作系統(tǒng)模擬層

操作系統(tǒng)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(tǒng)和LwIP 之間提供了一個接口。這樣，我們在移植 LwIP 到一個新的目標(biāo)系統(tǒng)時，只需修改這個接口即可。不過，不依賴底層操作系統(tǒng)的支持也可以實現(xiàn)這個接口。
sys_arch需要為LwIP提供創(chuàng)建新線程功能，提供信號量 （semaphores） 和郵箱 （mailboxes） 兩種進程間通訊方式 （IPC） 。
1. 模擬層需要添加的頭文件 cc.h 說明
Lwip使用的數(shù)據(jù)類型定義：
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(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)，lwip協(xié)議棧中結(jié)構(gòu)體使用單字節(jié)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(nèi)容主要和調(diào)試輸出功能有關(guān)，這里不進行一一說明。
2. 需要實現(xiàn)的操作系統(tǒng)模擬層函數(shù)
- void sys_init(void)

初始化lwip操作系統(tǒng)模擬層。

- sys_sem_t sys_sem_new(u8_t count)

創(chuàng)建一個信號量，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程。timeout 參數(shù)為 0，線程會一直被阻塞至收到指定的信號；非 0，則線程僅被阻塞至指定的 timeout時間（單位為毫秒）。在timeout 參數(shù)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(shù)。如果在指定的時間內(nèi)并沒有收到信號，返回值為SYS_ARCH_TIMEOUT。如果線程不必再等待這個信號（也就是說，已經(jīng)收到信號） ，返回值也可以為 0。注意，LwIP實現(xiàn)了一個名稱與之相似的函數(shù)來調(diào)用這個函數(shù)，sys_sem_wait()，注意區(qū)別。
- sys_mbox_t sys_mbox_new(void)
創(chuàng)建一個空消息郵箱。

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

- 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)
阻塞線程直至郵箱收到至少一條消息。最長阻塞時間由 timeout 參數(shù)指定（與
sys_arch_sem_wait()函數(shù)類似） 。msg 是一個結(jié)果參數(shù)，用來保存郵箱中的消息指針 （即*msg = ptr） ，它的值由這個函數(shù)設(shè)置。 “msg”參數(shù)有可能為空，這表明當(dāng)前這條消息應(yīng)該被丟棄。 返回值與 sys_arch_sem_wait()函數(shù)相同：等待的毫秒數(shù)或者 SYS_ARCH_TIMEOUT――如果時間溢出的話。LwIP實現(xiàn)的函數(shù)中，有一個名稱與之相似的――sys_mbox_fetch()，注意區(qū)分。

- struct sys_timeouts *sys_arch_timeouts(void)
返回一個指向當(dāng)前線程使用的 sys_timeouts 結(jié)構(gòu)的指針。LwIP 中，每一個線程都有一個timeouts 鏈表，這個鏈表由 sys_timeout 結(jié)構(gòu)組成，sys_timeouts 結(jié)構(gòu)則保存了指向這個鏈表的指針。這個函數(shù)由 LwIP 的超時調(diào)度程序調(diào)用，并且不能返回一個空（NULL）值。 單線程 sys_arch 實現(xiàn)中，這個函數(shù)只需簡單返回一個指針即可。這個指針指向保存在 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)建一個新的線程。

實現(xiàn)sys_sem_t sys_sem_new(u8_t count)函數(shù)：
sys_sem_t sys_sem_new(u8_t count)
{
return OSSemCreate((u16_t)count);
}
這個函數(shù)實現(xiàn)比較簡單，UCOS提供了信號量的操作函數(shù)，直接調(diào)用即可。
實現(xiàn)void sys_sem_free(sys_sem_t sem)函數(shù)：
void sys_sem_free(sys_sem_t sem)
{
u8_t Err;
OSSemDel(sem, OS_DEL_ALWAYS, &Err);
}
實現(xiàn)void sys_sem_signal(sys_sem_t sem)函數(shù)：
void sys_sem_signal(sys_sem_t sem)
{
OSSemPost(sem);
}
實現(xiàn)u32_t sys_arch_sem_wait(sys_sem_t sem, u32_t timeout)函數(shù)：
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; //將等待時間設(shè)置為timeout/2
else
return SYS_ARCH_TIMEOUT;
}
阻塞進程，等待一個信號量的到來。如果timeout不為0，則進程阻塞的時間最多為相關(guān)的毫秒數(shù)，否則進程一直阻塞，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(shù)，如果函數(shù)在規(guī)定的時間內(nèi)沒有等到信號量，則返回值為SYS_ARCH_TIMEOUT，如果信號量在調(diào)用函數(shù)時已經(jīng)可用，則函數(shù)不會發(fā)生任何阻塞操作，返回值這時可以是0。
實現(xiàn)sys_mbox_t sys_mbox_new(int size)函數(shù)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，用戶即可以將其實現(xiàn)為一個隊列，允許多條消息投遞到這個郵箱，也可以每次只允許投遞一個消息，這兩種方式 LwIP都可以正常運作。不過，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。
實現(xiàn)void sys_mbox_free(sys_mbox_t mbox)函數(shù)：
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 );
}
實現(xiàn)void sys_mbox_post(sys_mbox_t mbox, void *msg)函數(shù)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題
while (OSQPost(mbox->ucos_queue, msg) == OS_Q_FULL)
OSTimeDly(10);
}
實現(xiàn)u32_t
sys_arch_mbox_fetch(sys_mbox_t mbox, void **msg, u32_t timeout)函數(shù)：
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; //將等待時間設(shè)置為timeout/2
else
return SYS_ARCH_TIMEOUT;
}
實現(xiàn)struct sys_timeouts * sys_arch_timeouts(void)函數(shù)功能：
struct sys_timeouts * sys_arch_timeouts(void)
{
return &global_timeouts;
}
實現(xiàn)sys_thread_t sys_thread_new(char *name, void (* thread)(void *arg), void *arg, int stacksize, int prio)函數(shù)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;
}
新建一個進程，在整個系統(tǒng)中只會被調(diào)用一次。
移植操作系統(tǒng)模擬層完成。

4.4 根據(jù)lwip提供的軟件架構(gòu)編寫相應(yīng)的網(wǎng)卡芯片驅(qū)動

從用戶編程角度看，針對RTL8019AS的操作實際上就是對RTL8019AS內(nèi)部寄存器的操作，以實現(xiàn)網(wǎng)卡的初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收等操作。發(fā)送數(shù)據(jù)時，主控制器將數(shù)據(jù)寫入網(wǎng)卡的SRAM中，然后發(fā)送一個發(fā)送數(shù)據(jù)指令，網(wǎng)卡就會將數(shù)據(jù)封裝成標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)物理層數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去。同理，網(wǎng)卡接收到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)時，網(wǎng)卡會自動解析成高層使用的有效格式，放在內(nèi)部SRAM中供主控芯片讀取，我們采用周期查詢方式實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)的處理。
RTL8019AS與主控芯片間通訊的輸入/輸出地址共有32個，地址偏移量為00H-1FH。其中00-0F共16個地址，為內(nèi)部寄存器地址，RTL8019AS的內(nèi)部寄存器每個都是8位的，所有寄存器一共分為4頁，每一頁都共享這16個偏移量，當(dāng)前那一頁有效是由CR寄存器的值決定的。

要接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包都必須讀寫網(wǎng)卡的內(nèi)部的16k的ram,必須通過DMA進行讀和寫.網(wǎng)卡的內(nèi)部ram是一塊雙端口的16k字節(jié)的ram.所謂雙端口就是說有兩套總線連結(jié)到該ram,一套總線A是網(wǎng)卡控制器讀/寫網(wǎng)卡上的ram,另一套總線B是主控制器讀/寫網(wǎng)卡上的ram.總線A又叫Local DMA,總線B又叫Remote DMA.
遠(yuǎn)程DMA地址包括10H～17H，都可以用來做遠(yuǎn)程DMA端口，只要用其中的一個就可以了。我們使用10H。
復(fù)位端口包括18H～1FH共8個地址，功能一樣，用于RTL8019AS復(fù)位。我們使用18H。

Lwip提供了網(wǎng)卡驅(qū)動框架形式，我們只要根據(jù)實際使用的網(wǎng)卡特性完善這些函數(shù)就可以了。
具體說我們應(yīng)該實現(xiàn)以5個函數(shù)的實現(xiàn)。
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個函數(shù)與網(wǎng)卡驅(qū)動函數(shù)密切相關(guān)。low_level_init為網(wǎng)卡初始化函數(shù)，主要用來完成網(wǎng)卡的復(fù)位及參數(shù)初始化。low_level_output為網(wǎng)卡數(shù)據(jù)包發(fā)送函數(shù)。low_level_input為網(wǎng)卡數(shù)據(jù)包接收函數(shù)。
ethernetif_input函數(shù)主要作用是調(diào)用網(wǎng)卡數(shù)據(jù)包接收函數(shù)low_level_input從網(wǎng)卡SRAM中讀取一個數(shù)據(jù)包，然后解析數(shù)據(jù)包類型，然后交付給上層應(yīng)用程序。實際上，ethernetif_input已經(jīng)是一個可以直接使用的函數(shù)，調(diào)用一次可以完成數(shù)據(jù)包的接收和遞交。我們在應(yīng)用層建立一個任務(wù)周期性調(diào)用該函數(shù)實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)包的功能。
ethernetif_init是上層應(yīng)用在管理網(wǎng)絡(luò)接口結(jié)構(gòu)netif時調(diào)用的函數(shù)。該函數(shù)主要完成netif結(jié)構(gòu)中的某些字段初始化，并最終調(diào)用low_level_init函數(shù)完成網(wǎng)卡的初始化。
low_level_init函數(shù)實現(xiàn)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(jié)構(gòu)體是協(xié)議棧內(nèi)核對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備進行管理的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)核會為每個網(wǎng)絡(luò)接口分配一個netif結(jié)構(gòu)，用于描述接口屬性。上面函數(shù)初始化了hwaddr、mtu、flag等關(guān)鍵屬性域，并最后調(diào)用board_eth_init函數(shù)。
board_eth_init函數(shù)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(shù)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(fù)位，然后進行網(wǎng)卡的軟件復(fù)位（往0X18端口寫入任意值使其軟復(fù)位），接著初始化網(wǎng)卡配置中的發(fā)送、接收緩沖區(qū)的頁地址、配置了網(wǎng)卡發(fā)送配置寄存器、接收寄存器，最后設(shè)置網(wǎng)卡自身的物理地址和多播過濾地址。
low_level_output函數(shù)，上層應(yīng)用層數(shù)據(jù)需要封裝成協(xié)議棧要求的pbuf數(shù)據(jù)格式，然后再操作網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)。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(shù)從網(wǎng)卡讀取數(shù)據(jù)，封裝成pbuf形式后傳遞給上層應(yīng)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(shù)編寫完畢。

4.5 移植完成后測試TCP/IP協(xié)議棧

我們使用查詢方式讀取網(wǎng)卡數(shù)據(jù)包，具體方案是建一個查詢?nèi)蝿?wù)，周期性調(diào)用GetPacket()函數(shù)，函數(shù)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(tǒng)ping測試成功如圖4.5-1 ping測試：

圖4.5-1 ping測試

4.6 設(shè)計并實現(xiàn)簡單的WEB服務(wù)器

HTTP是一個基于TCP/IP，屬于應(yīng)用層的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，由于其簡捷、快速的方式，適用于分布式超媒體信息系統(tǒng)。
通過瀏覽器訪問一個WEB服務(wù)器時，其實就是利用HTTP 協(xié)議向服務(wù)器發(fā)送web頁面請求，WEB服務(wù)器接收到該請求后，返回應(yīng)答信息和瀏覽器請求的網(wǎng)頁內(nèi)容。
我們以一個最簡單的例子說明一下HTTP協(xié)議：
瀏覽器發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)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. 說明我需要index.html這個網(wǎng)頁內(nèi)容，使用的HTTP協(xié)議版本是1.1
2. 我可以接收的文件類型是text/html
3. 我可以接收的語言是中文
4. 瀏覽器的型號和版本號
5. 需要保持長連接。
服務(wù)器的回復(fù)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(fù)的信息含義：
1. 服務(wù)器返回瀏覽器訪問的頁面存在。
2. 該響應(yīng)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(jié)(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(shè)計一個簡單的WEB服務(wù)器，有瀏覽器訪問時WEB服務(wù)器返回固定的頁面。
在瀏覽器中輸入開發(fā)板的IP地址：192.168.0.174
頁面顯示如圖4.6-1 簡單WEB服務(wù)器：

瀏覽器默認(rèn)訪問端口是80，我們開發(fā)板使用lwip提供的socket編程接口編程實現(xiàn)監(jiān)聽80端口，有瀏覽器訪問開發(fā)板的80端口，開發(fā)板向瀏覽器返回指定WEB頁面。
實現(xiàn)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)頁內(nèi)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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