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更新自动建库工具PCB Footprint Expert 2024.04 Pro / Library Expert 破解版

C51编写的W5100的以太网接口控制程序。

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admin 发表于 2012-8-24 12:35:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

本文包含原理图、PCB、源代码、封装库、中英文PDF等资源

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[code]


/**

******************************************************************************

* @file W5100.c

* 本文件包括5个部分:

* 1. W5100初始化

* 2. W5100的Socket初始化

* 3. Socket连接

* 如果Socket设置为TCP服务器模式,则调用Socket_Listen()函数,W5100处于侦听状态,直到远程客户端与它连接。

* 如果Socket设置为TCP客户端模式,则调用Socket_Connect()函数,

* 每调用一次Socket_Connect(s)函数,产生一次连接,

* 如果连接不成功,则产生超时中断,然后可以再调用该函数进行连接。

* 如果Socket设置为UDP模式,则调用Socket_UDP函数

* 4. Socket数据接收和发送

* 5. W5100中断处理

*

* 置W5100为服务器模式的调用过程:W5100_Init()-->Socket_Init(s)-->Socket_Listen(s),设置过程即完成,等待客户端的连接。

* 置W5100为客户端模式的调用过程:W5100_Init()-->Socket_Init(s)-->Socket_Connect(s),设置过程即完成,并与远程服务器连接。

* 置W5100为UDP模式的调用过程:W5100_Init()-->Socket_Init(s)-->Socket_UDP(s),设置过程即完成,可以与远程主机UDP通信。

*

* W5100产生的连接成功、终止连接、接收数据、发送数据、超时等事件,都可以从中断状态中获得。

******************************************************************************

*/

#include"W5100.h" /* 定义W5100的寄存器地址、状态 */

#include"REG51.h"

typedef unsigned char SOCKET;

sbit SPI_CS= P1^0;

sbit SPI_SCK= P1^1;

sbit SPI_SO= P1^2;

sbit SPI_SI= P1^3;

sbit SPI_EN= P1^4;

sbit KEY= P1^5;

/* 端口数据缓冲区 */

unsigned char Rx_Buffer[20]; /* 端口接收数据缓冲区 */

unsigned char Tx_Buffer[20]; /* 端口发送数据缓冲区 */

/* 网络参数寄存器 */

unsigned char Gateway_IP[4]={192,168,2,254}; /* Gateway IP Address */

unsigned char Sub_Mask[4]={255,255,255,0}; /* Subnet Mask */

unsigned char Phy_Addr[6]={0x00,0x08,0xDC,0x01,0x02,0x03}; /* Physical Address */

unsigned char IP_Addr[4]={192,168,2,1}; /* Loacal IP Address */

unsigned char S0_Port[2]={0x13,0x88}; /* Socket0 Port number 5000 */

unsigned char S0_DIP[4]={192,168,2,43}; /* Socket0 Destination IP Address */

unsigned char S0_DPort[2]={0x13,0x88}; /* Socket0 Destination Port number 5000*/



unsigned char S0_State=0; /* Socket0 state recorder */



unsigned char S0_Data; /* Socket0 receive data and transmit OK */

unsigned char W5100_Interrupt;

/* UDP Destionation IP address and Port number */

unsigned char UDP_DIPR[4];

unsigned char UDP_DPORT[2];

void Delay(unsigned int x)

{

unsigned int i;

for(i=0;i<x;i++){

SPI_EN=1;

}

}

unsigned char SPI_ReadByte(void){

unsigned char i,rByte=0;

for(i=0;i<8;i++){

rByte<<=1;

rByte|=SPI_SO;

SPI_SCK=0;

Delay(10);

SPI_SCK=1;

SPI_SCK=0;

}

return rByte;

}

void SPI_SendByte(unsigned char dt)

{

unsigned char i;

for(i=0;i<8;i++)

{

if((dt<<i)&0x80)

{

SPI_SI=1;

}

else

{

SPI_SI=0;

}

SPI_SCK=0;

Delay(10);

SPI_SCK=1;

SPI_SCK=0;

}

}

unsigned char Read_W5100(unsigned short addr)

{

unsigned char i;

/* 置W5100的CS为低电平 */

SPI_CS=0;

/* 发送读命令 */

SPI_SendByte(0x0f);

/* 发送地址 */

SPI_SendByte(addr/256);

SPI_SendByte(addr);

/* 读取数据 */

i=SPI_ReadByte();

/* 置W5100的CS为高电平 */

SPI_CS=1;

return i;

}

void Write_W5100(unsigned short addr, unsigned char dat)

{

/* 置W5100的CS为低电平 */

SPI_CS=0;

Delay(100);

/* 发送写命令 */

SPI_SendByte(0xf0);

/* 发送地址 */

SPI_SendByte(addr/256);

SPI_SendByte(addr);

/* 写入数据 */

SPI_SendByte(dat);

Delay(100);

/* 置W5100的CS为高电平 */

SPI_CS=1;

}

void W5100_Init(void)

{

unsigned char i;

SPI_EN=1;SPI_SCK=0;SPI_CS=1;SPI_SO=1;

Write_W5100(W5100_MODE,MODE_RST); /*软复位W5100*/

Delay(100);

///Write_W5100(W5100_MODE,0); /*软复位W5100*/

Delay(100); /*延时100ms,自己定义该函数*/

/*设置网关(Gateway)的IP地址,4字节 */

/*使用网关可以使通信突破子网的局限,通过网关可以访问到其它子网或进入Internet*/

for(i=0;i<4;i++)

Write_W5100(W5100_GAR+i,Gateway_IP); /*Gateway_IP为4字节unsigned char数组,自己定义*/

for(i=0;i<4;i++)

Gateway_IP=Read_W5100(W5100_GAR+i);

/*设置子网掩码(MASK)值,4字节。子网掩码用于子网运算*/

for(i=0;i<4;i++)

Write_W5100(W5100_SUBR+i,Sub_Mask); /*SUB_MASK为4字节unsigned char数组,自己定义*/

/*设置物理地址,6字节,用于唯一标识网络设备的物理地址值

该地址值需要到IEEE申请,按照OUI的规定,前3个字节为厂商代码,后三个字节为产品序号

如果自己定义物理地址,注意第一个字节必须为偶数*/

for(i=0;i<6;i++)

Write_W5100(W5100_SHAR+i,Phy_Addr); /*PHY_ADDR6字节unsigned char数组,自己定义*/

/*设置本机的IP地址,4个字节

注意,网关IP必须与本机IP属于同一个子网,否则本机将无法找到网关*/

for(i=0;i<4;i++)

Write_W5100(W5100_SIPR+i,IP_Addr); /*IP_ADDR为4字节unsigned char数组,自己定义*/

/*设置发送缓冲区和接收缓冲区的大小,参考W5100数据手册*/

Write_W5100(W5100_RMSR,0x55); /*Socket Rx memory size=2k*/

Write_W5100(W5100_TMSR,0x55); /*Socket Tx mempry size=2k*/

/* 设置重试时间,默认为2000(200ms) */

Write_W5100(W5100_RTR,0x07);

Write_W5100(W5100_RTR+1,0xd0);

/* 设置重试次数,默认为8次 */

Write_W5100(W5100_RCR,8);

/* 启动中断,参考W5100数据手册确定自己需要的中断类型

IMR_CONFLICT是IP地址冲突异常中断

IMR_UNREACH是UDP通信时,地址无法到达的异常中断

其它是Socket事件中断,根据需要添加 */

Write_W5100(W5100_IMR,(IMR_CONFLICT|IMR_UNREACH|IMR_S0_INT));

}

unsigned char Detect_Gateway(void)

{

unsigned char i;

Write_W5100((W5100_S0_MR),S_MR_TCP); /*设置socket0为TCP模式*/

Write_W5100((W5100_S0_CR),S_CR_OPEN); /*打开socket0*/

if(Read_W5100(W5100_S0_SSR)!=S_SSR_INIT)

{

Write_W5100((W5100_S0_CR),S_CR_CLOSE); /*打开不成功,关闭Socket,然后返回*/

return FALSE;

}

/*检查网关及获取网关的物理地址*/

for(i=0;i<4;i++)

Write_W5100((W5100_S0_DIPR+i),IP_Addr+1); /*向目的地址寄存器写入与本机IP不同的IP值*/

Write_W5100((W5100_S0_CR),S_CR_CONNECT); /*打开socket0的TCP连接*/

Delay(20); /* 延时20ms */

i=Read_W5100(W5100_S0_DHAR); /*读取目的主机的物理地址,该地址就是网关地址*/

Write_W5100((W5100_S0_CR),S_CR_CLOSE); /*关闭socket0*/

if(i==0xff)

{

/**********没有找到网关服务器,或没有与网关服务器成功连接***********/

/********** 自己添加处理代码 ***********/

return FALSE;

}

return TRUE;

}

void Socket_Init(SOCKET s)

{

unsigned int i;

/*设置分片长度,参考W5100数据手册,该值可以不修改*/

Write_W5100((W5100_S0_MSS+s*0x100),0x00); /*最大分片字节数=16*/

Write_W5100((W5100_S0_MSS+s*0x100+1),0x10);

/* Set Socket Port number */

switch(s)

{

case 0:

Write_W5100(W5100_S0_PORT,S0_Port[0]); /* Set Local Socket Port number */

Write_W5100(W5100_S0_PORT+1,S0_Port[1]);

Write_W5100(W5100_S0_DPORT,S0_DPort[0]); /* Set Destination port number */

Write_W5100(W5100_S0_DPORT+1,S0_DPort[1]);

for(i=0;i<4;i++)

Write_W5100(W5100_S0_DIPR+i,S0_DIP); /* Set Destination IP Address */

break;

case 1:

break;

case 2:

break;

case 3:

break;

default:

break;

}

}

/**

* @brief 设置Socket为客户端与远程服务器连接

*当本机Socket工作在客户端模式时,引用该程序,与远程服务器建立连接

*

*如果启动连接后出现超时中断,则与服务器连接失败,需要重新调用该程序连接

*该程序每调用一次,就与服务器产生一次连接

**/

unsigned char Socket_Connect(SOCKET s)

{

Write_W5100((W5100_S0_MR+s*0x100), S_MR_TCP); /*设置socket为TCP模式 */

Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100), S_CR_OPEN); /*打开Socket*/

if(Read_W5100(W5100_S0_SSR+s*0x100)!=S_SSR_INIT)

{

Write_W5100(W5100_S0_CR+s*0x100,S_CR_CLOSE); /*打开不成功,关闭Socket,然后返回*/

return FALSE;

}

Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100),S_CR_CONNECT); /*设置Socket为Connect模式*/

return TRUE;

/*至此完成了Socket的打开连接工作,至于它是否与远程服务器建立连接,则需要等待Socket中断,

以判断Socket的连接是否成功。参考W5100数据手册的Socket中断状态*/

}

/**

* @brief 设置Socket作为服务器等待远程主机的连接

*当本机Socket工作在服务器模式时,引用该程序,等等远程主机的连接

*

*该程序只调用一次,就使W5100设置为服务器模式

* @return 如果设置成功则返回true, 否则返回false

**/

unsigned char Socket_Listen(SOCKET s)

{

Write_W5100((W5100_S0_MR+s*0x100), S_MR_TCP); /*设置socket为TCP模式 */

Write_W5100(W5100_S0_PORT,
 楼主| admin 发表于 2012-8-24 12:35:13 | 显示全部楼层
S0_Port[0]); /* Set source Socket Port number */

Write_W5100(W5100_S0_PORT+1,S0_Port[1]);

Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100), S_CR_OPEN); /*打开Socket*/

if(Read_W5100(W5100_S0_SSR+s*0x100)!=S_SSR_INIT)

{

Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100),S_CR_CLOSE); /*打开不成功,关闭Socket,然后返回*/

return FALSE;

}

Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100), S_CR_LISTEN); /*设置Socket为侦听模式*/

if(Read_W5100(W5100_S0_SSR+s*0x100)!=S_SSR_LISTEN)

{

Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100), S_CR_CLOSE); /*设置不成功,关闭Socket,然后返回*/

return FALSE;

}

return TRUE;

/*至此完成了Socket的打开和设置侦听工作,至于远程客户端是否与它建立连接,则需要等待Socket中断,

以判断Socket的连接是否成功。参考W5100数据手册的Socket中断状态

在服务器侦听模式不需要设置目的IP和目的端口号*/

}

/**

* @brief 设置Socket为UDP模式

*如果Socket工作在UDP模式,引用该程序。在UDP模式下,Socket通信不需要建立连接

*该程序只调用一次,就使W5100设置为UDP模式

* @return 如果设置成功则返回true, 否则返回false

**/



unsigned char Socket_UDP(SOCKET s)

{

Write_W5100((W5100_S0_MR+s*0x100), S_MR_UDP); /*设置Socket为UDP模式*/

Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100), S_CR_OPEN); /*打开Socket*/

if(Read_W5100(W5100_S0_SSR+s*0x100)!=S_SSR_UDP)

{

Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100), S_CR_CLOSE); /*打开不成功,关闭Socket,然后返回*/

return FALSE;

}

else

return TRUE;

/*至此完成了Socket的打开和UDP模式设置,在这种模式下它不需要与远程主机建立连接

因为Socket不需要建立连接,所以在发送数据前都可以设置目的主机IP和目的Socket的端口号

如果目的主机IP和目的Socket的端口号是固定的,在运行过程中没有改变,那么也可以在这里设置*/

}

/**

* @brief 处理Socket接收和发送的数据

*如果Socket产生接收数据的中断,则引用该程序进行处理

*该程序将Socket的接收到的数据缓存到Rx_buffer数组中,并返回接收的数据字节数

* @return 数据长度

**/

unsigned short S_rx_process(SOCKET s)

{

unsigned short i,j;

unsigned short rx_size,rx_offset;

/*读取接收数据的字节数*/

rx_size=Read_W5100(W5100_S0_RX_RSR+s*0x100);

rx_size*=256;

rx_size+=Read_W5100(W5100_S0_RX_RSR+s*0x100+1);

/*读取接收缓冲区的偏移量*/

rx_offset=Read_W5100(W5100_S0_RX_RR+s*0x100);

rx_offset*=256;

rx_offset+=Read_W5100(W5100_S0_RX_RR+s*0x100+1);

i=rx_offset/S_RX_SIZE; /*计算实际的物理偏移量,S0_RX_SIZE需要在前面#define中定义*/

/*注意S_RX_SIZE的值在W5100_Init()函数的W5100_RMSR中确定*/

rx_offset=rx_offset-i*S_RX_SIZE;

j=W5100_RX+s*S_RX_SIZE+rx_offset; /*实际物理地址为W5100_RX+rx_offset*/

for(i=0;i<rx_size;i++)

{

if(rx_offset>=S_RX_SIZE)

{

j=W5100_RX+s*S_RX_SIZE;

rx_offset=0;

}

Rx_Buffer=Read_W5100(j); /*将数据缓存到Rx_buffer数组中*/

j++;

rx_offset++;

}

/*计算下一次偏移量*/

rx_offset=Read_W5100(W5100_S0_RX_RR+s*0x100);

rx_offset*=256;

rx_offset+=Read_W5100(W5100_S0_RX_RR+s*0x100+1);

rx_offset+=rx_size;

Write_W5100((W5100_S0_RX_RR+s*0x100), (rx_offset/256));

Write_W5100((W5100_S0_RX_RR+s*0x100+1), rx_offset);

Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100), S_CR_RECV); /*设置RECV命令,等等下一次接收*/

return rx_size; /*返回接收的数据字节数*/

}

/**

* @brief 如果要通过Socket发送数据,则引用该程序

*要发送的数据缓存在Tx_buffer中, size则是要发送的字节长度

* @author stmsky

* @param[in] socket nummber

* @param[out] none

* @return

* @note

**/

unsigned char S_tx_process(SOCKET s, unsigned int size)

{

unsigned short i,j;

unsigned short tx_free_size,tx_offset;

/*如果是UDP模式,可以在此设置目的主机的IP和端口号*/

if((Read_W5100(W5100_S0_MR+s*0x100)&0x0f)==0x02)

{

for(i=0;i<4;i++) /* 设置目的主机IP*/

Write_W5100((W5100_S0_DIPR+s*0x100+i), UDP_DIPR);

Write_W5100((W5100_S0_DPORT+s*0x100), UDP_DPORT[0]);

Write_W5100((W5100_S0_DPORT+s*0x100+1), UDP_DPORT[1]);

}

/*读取缓冲区剩余的长度*/

tx_free_size=Read_W5100(W5100_S0_TX_FSR+s*0x100);

tx_free_size*=256;

tx_free_size+=Read_W5100(W5100_S0_TX_FSR+s*0x100+1);

if(tx_free_size<size) /*如果剩余的字节长度小于发送字节长度,则返回*/

return FALSE;

/*读取发送缓冲区的偏移量*/

tx_offset=Read_W5100(W5100_S0_TX_WR+s*0x100);

tx_offset*=256;

tx_offset+=Read_W5100(W5100_S0_TX_WR+s*0x100+1);

i=tx_offset/S_TX_SIZE; /*计算实际的物理偏移量,S0_TX_SIZE需要在前面#define中定义*/

/*注意S0_TX_SIZE的值在W5100_Init()函数的W5100_TMSR中确定*/

tx_offset=tx_offset-i*S_TX_SIZE;

j=W5100_TX+s*S_TX_SIZE+tx_offset; /*实际物理地址为W5100_TX+tx_offset*/

for(i=0;i<size;i++)

{

if(tx_offset>=S_TX_SIZE)

{

j=W5100_TX+s*S_TX_SIZE;

tx_offset=0;

}

Write_W5100(j,Tx_Buffer); /*将Tx_buffer缓冲区中的数据写入到发送缓冲区*/

j++;

tx_offset++;

}

/*计算下一次的偏移量*/

tx_offset=Read_W5100(W5100_S0_TX_WR+s*0x100);

tx_offset*=256;

tx_offset+=Read_W5100(W5100_S0_TX_WR+s*0x100+1);



tx_offset+=size;

Write_W5100((W5100_S0_TX_WR+s*0x100),(tx_offset/256));

Write_W5100((W5100_S0_TX_WR+s*0x100+1),tx_offset);

Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100), S_CR_SEND); /*设置SEND命令,启动发送*/

return TRUE; /*返回成功*/

}

/**

* @brief W5100中断处理程序框架

* @note

**/

void W5100_Interrupt_Process(void)

{

unsigned char i,j;

W5100_Interrupt=0;

i=Read_W5100(W5100_IR);

Write_W5100(W5100_IR, (i&0xf0)); /*回写清除中断标志*/

//GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);

if((i & IR_CONFLICT) == IR_CONFLICT) /*IP地址冲突异常处理,自己添加代码*/

{

}

if((i & IR_UNREACH) == IR_UNREACH) /*UDP模式下地址无法到达异常处理,自己添加代码*/

{

}

/* Socket事件处理 */

if((i & IR_S0_INT) == IR_S0_INT)

{

j=Read_W5100(W5100_S0_IR);

Write_W5100(W5100_S0_IR, j); /* 回写清中断标志 */

if(j&S_IR_CON) /* 在TCP模式下,Socket0成功连接 */

{

S0_State|=S_CONN;

}

if(j&S_IR_DISCON) /* 在TCP模式下Socket断开连接处理,自己添加代码 */

{

Write_W5100(W5100_S0_CR, S_CR_CLOSE); /* 关闭端口,等待重新打开连接 */

S0_State=0;

}

if(j&S_IR_SENDOK) /* Socket0数据发送完成,可以再次启动S_tx_process()函数发送数据 */

{

S0_Data|=S_TRANSMITOK;

}

if(j&S_IR_RECV) /* Socket接收到数据,可以启动S_rx_process()函数 */

{

S0_Data|=S_RECEIVE;

}

if(j&S_IR_TIMEOUT) /* Socket连接或数据传输超时处理 */

{

Write_W5100(W5100_S0_CR, S_CR_CLOSE); /* 关闭端口,等待重新打开连接 */

S0_State=0;

}

}

/* Socket1事件处理 */

if((i&IR_S1_INT)==IR_S1_INT)

{

j=Read_W5100(W5100_S1_IR);

Write_W5100(W5100_S1_IR, j); /* 回写清中断标志 */

}

/* Socket2事件处理 */

if((i&IR_S2_INT)==IR_S2_INT)

{

j=Read_W5100(W5100_S2_IR);

Write_W5100(W5100_S2_IR, j); /*回写清中断标志 */

}

/* Socket3事件处理 */

if((i&IR_S3_INT)==IR_S3_INT)

{

j=Read_W5100(W5100_S3_IR);

Write_W5100(W5100_S3_IR, j); /* 回写清中断标志 */

}

}

void main(void)

{

W5100_Init();

Socket_Init(0);

Socket_Listen(0);

while(1)

{

W5100_Interrupt_Process();

if(S0_State==S_CONN) break;

}



while(1)

{

}

}
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[/code]
ahljj 发表于 2012-9-1 18:48:04 | 显示全部楼层
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