1、網(wǎng)卡組件（netdev）

netdev 組件主要作用是解決設(shè)備多網(wǎng)卡連接時(shí)網(wǎng)絡(luò)連接問題，用于統(tǒng)一管理各個(gè)網(wǎng)卡信息與網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，并且提供統(tǒng)一的網(wǎng)卡調(diào)試命令接口。其主要功能特點(diǎn)如下所示：

抽象網(wǎng)卡概念，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備可注冊(cè)唯一網(wǎng)卡。

提供多種網(wǎng)絡(luò)連接信息查詢，方便用戶實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；

建立網(wǎng)卡列表和默認(rèn)網(wǎng)卡，可用于網(wǎng)絡(luò)連接的切換；

提供多種網(wǎng)卡操作接口（設(shè)置 IP、DNS 服務(wù)器地址，設(shè)置網(wǎng)卡狀態(tài)等）；

統(tǒng)一管理網(wǎng)卡調(diào)試命令（ping、ifconfig、netstat、dns 等命令）；

網(wǎng)卡概念：

網(wǎng)卡概念介紹之前先了解協(xié)議棧相關(guān)概念，協(xié)議棧是指網(wǎng)絡(luò)中各層協(xié)議的總和，每種協(xié)議棧反映了不同的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互方式，RT-Thread 系統(tǒng)中目前支持三種協(xié)議棧類型：lwIP 協(xié)議棧、AT Socket 協(xié)議棧、WIZnet TCP/IP硬件協(xié)議棧。每種協(xié)議棧對(duì)應(yīng)一種協(xié)議簇類型（family），上述協(xié)議棧分別對(duì)應(yīng)的協(xié)議簇類型為：AF_INET、AF_AT、AF_WIZ。

網(wǎng)卡的初始化和注冊(cè)建立在協(xié)議簇類型上，所以每種網(wǎng)卡對(duì)應(yīng)唯一的協(xié)議簇類型。Socket 套接字描述符的創(chuàng)建建立在 netdev 網(wǎng)卡基礎(chǔ)上，所以每個(gè)創(chuàng)建的 Socket 對(duì)應(yīng)唯一的網(wǎng)卡。協(xié)議簇、網(wǎng)卡和 socket 之間關(guān)系如下圖所示：

1.1 netdev數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

每個(gè)網(wǎng)卡對(duì)應(yīng)唯一的網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)體對(duì)象，其中包含該網(wǎng)卡的主要信息和實(shí)時(shí)狀態(tài)，用于后面網(wǎng)卡信息的獲取和設(shè)置。

網(wǎng)卡狀態(tài)：

up/down：底層網(wǎng)卡初始化完成之后置為 up 狀態(tài)，用于判斷網(wǎng)卡開啟還是禁用。

link_up/link_down：用于判斷網(wǎng)卡設(shè)備是否具有有效的鏈路連接，連接后可以與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行通信。該狀態(tài)一般由網(wǎng)卡底層驅(qū)動(dòng)設(shè)置。

internet_up/internet_down：用于判斷設(shè)備是否連接到因特網(wǎng)，接入后可以與外網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通信。

dhcp_enable/dhcp_disable：用于判斷當(dāng)前網(wǎng)卡設(shè)備是否開啟 DHCP 功能支持。

1.2 網(wǎng)卡列表和默認(rèn)網(wǎng)卡

1/* The list of network interface device */

2struct netdev *netdev_list;

3/* The default network interface device */

4struct netdev *netdev_default;

為了方便網(wǎng)卡的管理和控制，netdev 組件中提供網(wǎng)卡列表用于統(tǒng)一管理各個(gè)網(wǎng)卡設(shè)備，系統(tǒng)中每個(gè)網(wǎng)卡在初始化時(shí)會(huì)創(chuàng)建和注冊(cè)網(wǎng)卡對(duì)象到 netdev 組件網(wǎng)卡列表中。

網(wǎng)卡列表中有且只有一個(gè)默認(rèn)網(wǎng)卡，一般為系統(tǒng)中第一個(gè)注冊(cè)的網(wǎng)卡，可以通過 netdev_set_default（） 函數(shù)設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)卡，默認(rèn)網(wǎng)卡的主要作用是確定優(yōu)先使用的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊的網(wǎng)卡類型，方便網(wǎng)卡的切換和網(wǎng)卡信息的獲取。

1.3 網(wǎng)卡注冊(cè)

1int netdev_register（struct netdev *netdev， const char *name， void *user_data）;

參數(shù)描述

netdev網(wǎng)卡對(duì)象

name網(wǎng)卡名稱

user_data用戶使用數(shù)據(jù)

返回——

0網(wǎng)卡注冊(cè)成功

-1網(wǎng)卡注冊(cè)失敗

將網(wǎng)卡掛載到網(wǎng)卡列表（netdev_list）和默認(rèn)網(wǎng)卡（netdev_default）。

該函數(shù)不需要在用戶層調(diào)用，一般為網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)初始化完成之后自動(dòng)調(diào)用，如 esp8266 網(wǎng)卡的注冊(cè)在 esp8266 設(shè)備網(wǎng)絡(luò)初始化之后自動(dòng)完成。

1.2 注銷網(wǎng)卡

該函數(shù)可以在網(wǎng)卡使用時(shí)，注銷網(wǎng)卡的注冊(cè)，即從網(wǎng)卡列表中刪除對(duì)應(yīng)網(wǎng)卡，注銷網(wǎng)卡的接口如下所示：

1int netdev_unregister（struct netdev *netdev）;

1.3 獲取網(wǎng)卡對(duì)象

通過狀態(tài)獲取第一個(gè)匹配的網(wǎng)卡對(duì)象

1struct netdev *netdev_get_first_by_flags（uint16_t flags）;

獲取第一個(gè)指定協(xié)議簇類型的網(wǎng)卡對(duì)象

1struct netdev *netdev_get_by_family（int family）;

通過 IP 地址獲取網(wǎng)卡對(duì)象

1struct netdev *netdev_get_by_ipaddr（ip_addr_t *ip_addr）;

該函數(shù)主要用于 bind 函數(shù)綁定指定 IP 地址時(shí)獲取網(wǎng)卡狀態(tài)信息的情況。

通過名稱獲取網(wǎng)卡對(duì)象

1struct netdev *netdev_get_by_name（const char *name）;

1.4 設(shè)置網(wǎng)卡信息

設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)卡

1void netdev_set_default（struct netdev *netdev）;

設(shè)置網(wǎng)卡 up/down 狀態(tài)

1int netdev_set_up（struct netdev *netdev）;

2int netdev_set_down（struct netdev *netdev）;

設(shè)置網(wǎng)卡 DHCP 功能狀態(tài)

DHCP 即動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，如果開啟該網(wǎng)卡 DHCP 功能將無法設(shè)置該網(wǎng)卡 IP 、網(wǎng)關(guān)和子網(wǎng)掩碼地址等信息，如果關(guān)閉該功能則可以設(shè)置上述信息。

1int netdev_dhcp_enabled（struct netdev *netdev， rt_bool_t is_enabled）;

設(shè)置網(wǎng)卡地址信息

設(shè)置指定網(wǎng)卡地址 IP 、網(wǎng)關(guān)和子網(wǎng)掩碼地址，需要在網(wǎng)卡關(guān)閉 DHCP 功能狀態(tài)使用。

1/* 設(shè)置網(wǎng)卡 IP 地址 */

2int netdev_set_ipaddr（struct netdev *netdev， const ip_addr_t *ipaddr）;

3/* 設(shè)置網(wǎng)卡網(wǎng)關(guān)地址 */

4int netdev_set_gw（struct netdev *netdev， const ip_addr_t *gw）;

5/* 設(shè)置網(wǎng)卡子網(wǎng)掩碼地址 */

6int netdev_set_netmask（struct netdev *netdev， const ip_addr_t *netmask）;

7/* 設(shè)置網(wǎng)卡 DNS 服務(wù)器地址，主要用于網(wǎng)卡域名解析功能 */

8int netdev_set_dns_server（struct netdev *netdev， uint8_t dns_num， const ip_addr_t *dns_server）;

設(shè)置網(wǎng)卡回調(diào)函數(shù)

可以用于設(shè)備網(wǎng)卡狀態(tài)改變時(shí)調(diào)用的回調(diào)函數(shù)，狀態(tài)的改變包括：up/down、 link_up/link_down、internet_up/internet_down、dhcp_enable/dhcp_disable 等。

1ypedef void （*netdev_callback_fn ）（struct netdev *netdev， enum netdev_cb_type type）;

2void netdev_set_status_callback（struct netdev *netdev， netdev_callback_fn status_callback）;

1.5 獲取網(wǎng)卡信息

判斷網(wǎng)卡是否為 up 狀態(tài)

1#define netdev_is_up（netdev）

判斷網(wǎng)卡是否為 link_up 狀態(tài)

1#define netdev_is_link_up（netdev）

判斷網(wǎng)卡是否為 internet_up 狀態(tài)

1#define netdev_is_internet_up（netdev）

判斷網(wǎng)卡 DHCP 功能是否開啟

1#define netdev_is_dhcp_enable（netdev）

1.6 默認(rèn)網(wǎng)卡自動(dòng)切換

單網(wǎng)卡模式下，開啟和關(guān)閉默認(rèn)網(wǎng)卡自動(dòng)切換功能無明顯效果。

多網(wǎng)卡模式下，如果開啟默認(rèn)網(wǎng)卡自動(dòng)切換功能，當(dāng)前默認(rèn)網(wǎng)卡狀態(tài)改變?yōu)?down 或 link_down 時(shí)，默認(rèn)網(wǎng)卡會(huì)切換到網(wǎng)卡列表中第一個(gè)狀態(tài)為 up 和 link_up 的網(wǎng)卡。這樣可以使一個(gè)網(wǎng)卡斷開后快速切換到另一個(gè)可用網(wǎng)卡，簡(jiǎn)化用戶應(yīng)用層網(wǎng)卡切換操作。如果未開啟該功能，則不會(huì)自動(dòng)切換默認(rèn)網(wǎng)卡。

1.7 FinSH 命令

2、套接字組件（SAL）

socket 編程模型如下圖所示：

客戶端使用流程：

socket（） 創(chuàng)建一個(gè) socket，返回套接字的描述符，并為其分配系統(tǒng)資源。

connect（） 向服務(wù)器發(fā)出連接請(qǐng)求。

send（）/recv（） 與服務(wù)器進(jìn)行通信。

closesocket（） 關(guān)閉 socket，回收資源。

服務(wù)器使用流程：

socket（） 創(chuàng)建一個(gè) socket，返回套接字的描述符，并為其分配系統(tǒng)資源。

bind（） 將套接字綁定到一個(gè)本地地址和端口上。

listen（） 將套接字設(shè)為監(jiān)聽模式并設(shè)置監(jiān)聽數(shù)量，準(zhǔn)備接收客戶端請(qǐng)求。

accept（） 等待監(jiān)聽的客戶端發(fā)起連接，并返回已接受連接的新套接字描述符。

recv（）/send（） 用新套接字與客戶端進(jìn)行通信。

closesocket（） 關(guān)閉 socket，回收資源。

2.1 SAL 簡(jiǎn)介

SAL 組件主要功能特點(diǎn)：

抽象、統(tǒng)一多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧接口；

提供 Socket 層面的 TLS 加密傳輸特性;

支持標(biāo)準(zhǔn) BSD Socket API；

統(tǒng)一的 FD 管理，便于使用 read/write poll/select 來操作網(wǎng)絡(luò)功能；

SAL 網(wǎng)絡(luò)框架：

2.2 SAL 原理

多協(xié)議棧接入與接口函數(shù)統(tǒng)一抽象功能：

對(duì)于不同的協(xié)議棧或網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)接口的名稱可能各不相同，以 connect 連接函數(shù)為例，lwIP 協(xié)議棧中接口名稱為 lwip_connect ，而 AT Socket 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)中接口名稱為 at_connect。SAL 組件提供對(duì)不同協(xié)議?；蚓W(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)接口的抽象和統(tǒng)一，組件在 socket 創(chuàng)建時(shí)通過判斷傳入的協(xié)議簇（domain）類型來判斷使用的協(xié)議?；蚓W(wǎng)絡(luò)功能，完成 RT-Thread 系統(tǒng)中多協(xié)議的接入與使用。

目前 SAL 組件支持的協(xié)議棧或網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)類型有：lwIP 協(xié)議棧、AT Socket 協(xié)議棧、WIZnet 硬件 TCP/IP 協(xié)議棧。

在 Socket 中，它使用一個(gè)套接字來記錄網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)連接，套接字是一個(gè)整數(shù)，就像我們操作文件一樣，利用一個(gè)文件描述符，可以對(duì)它打開、讀、寫、關(guān)閉等操作，類似的，在網(wǎng)絡(luò)中，我們也可以對(duì) Socket 套接字進(jìn)行這樣子的操作，比如開啟一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連接、讀取連接主機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)、向連接的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)、終止連接等操作。

socket文件描述符的操作接口如下所示，在創(chuàng)建套接字的時(shí)候進(jìn)行初始化，當(dāng)使用虛擬文件系統(tǒng)的接口write（），read（），close（）等接口時(shí)，會(huì)調(diào)用如下相應(yīng)接口：

1const struct dfs_file_ops _net_fops =

2{

3 NULL， /* open */

4 dfs_net_close，

5 dfs_net_ioctl，

6 dfs_net_read，

7 dfs_net_write，

8 NULL，

9 NULL， /* lseek */

10 NULL， /* getdents */

11 dfs_net_poll，

12};

創(chuàng)建套接字接口：

1int socket（int domain， int type， int protocol）;

socket調(diào)用的流程大致如下：socket-》sal_socket-》at_socket/lwip_socket.

創(chuàng)建一個(gè)BSD套接字

分配一個(gè)fd文件描述符

初始化fd文件描述符

創(chuàng)建套接字，然后將其放入dfs_fd

上述為標(biāo)準(zhǔn) BSD Socket API 中 socket 創(chuàng)建函數(shù)的定義，domain 表示協(xié)議域又稱為協(xié)議簇（family），用于判斷使用哪種協(xié)議?；蚓W(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，AT Socket 協(xié)議棧使用的簇類型為 AF_AT，lwIP 協(xié)議棧使用協(xié)議簇類型有 AF_INET等，WIZnet 協(xié)議棧使用的協(xié)議簇類型為 AF_WIZ。

對(duì)于不同的軟件包，socket 傳入的協(xié)議簇類型可能是固定的，不會(huì)隨著 SAL 組件接入方式的不同而改變。為了動(dòng)態(tài)適配不同協(xié)議?；蚓W(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的接入，SAL 組件中對(duì)于每個(gè)協(xié)議棧或者網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)提供兩種協(xié)議簇類型匹配方式：主協(xié)議簇類型和次協(xié)議簇類型。socket 創(chuàng)建時(shí)先判斷傳入?yún)f(xié)議簇類型是否存在已經(jīng)支持的主協(xié)議類型，如果是則使用對(duì)應(yīng)協(xié)議棧或網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，如果不是判斷次協(xié)議簇類型是否支持。目前系統(tǒng)支持協(xié)議簇類型如下：

lwIP 協(xié)議棧：family = AF_INET、sec_family = AF_INET

AT Socket 協(xié)議棧：family = AF_AT、sec_family = AF_INET WIZnet

硬件 TCP/IP 協(xié)議棧：family = AF_WIZ、sec_family = AF_INET

鏈接服務(wù)器接口：

1int connect（int s， const struct sockaddr *name， socklen_t namelen）

2

connect調(diào)用的流程大致如下：connect-》sal_connect-》at_connect/lwip_connect.

connect：SAL 組件對(duì)外提供的抽象的 BSD Socket API，用于統(tǒng)一 fd 管理；

sal_connect：SAL 組件中 connect 實(shí)現(xiàn)函數(shù)，用于調(diào)用底層協(xié)議棧注冊(cè)的 operation 函數(shù)。

at_connect/lwip_connect：底層協(xié)議棧提供的層 connect 連接函數(shù)，在網(wǎng)卡初始化完成時(shí)注冊(cè)到 SAL 組件中，最終調(diào)用的操作函數(shù)。

2.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備協(xié)議簇?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

SAL 套接字表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

1static struct sal_socket_table socket_table;

初始化sal套接字：

1int sal_init（void）;

該初始化函數(shù)主要是對(duì) SAL 組件進(jìn)行初始化，動(dòng)態(tài)申請(qǐng)socket_table對(duì)象。支持組件重復(fù)初始化判斷，完成對(duì)組件中使用的互斥鎖等資源的初始化。

如果AT組件使用了SAL 套接字，則在sal_at_netdev_set_pf_info（netdev）函數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備協(xié)議族信息（struct sal_proto_family）進(jìn)行賦值。

如果LWIP組件使用了SAL 套接字，則在sal_lwip_netdev_set_pf_info（struct netdev *netdev）函數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備協(xié)議族信息（struct sal_proto_family）進(jìn)行賦值。

2.4 SAL Socket API 介紹

1int sal_socket（int domain， int type， int protocol）

在套接字表中分配一個(gè)新的套接字和注冊(cè)的套接字選項(xiàng)

通過套接字描述符獲取sal套接字對(duì)象

初始化sal套接字對(duì)象

打開有效的網(wǎng)絡(luò)接口套接字（at_socket/lwip_socket）

1int sal_bind（int socket， const struct sockaddr *name， socklen_t namelen）

通過套接字描述符獲取套接字對(duì)象

檢查輸入ipaddr是否是默認(rèn)的netdev ipaddr，如果不是根據(jù)ip地址獲取新的網(wǎng)卡設(shè)備

通過網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備檢查和獲取協(xié)議族

調(diào)用對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)的bind接口（at_bind/lwip_bind）

1int sal_connect（int socket， const struct sockaddr *name， socklen_t namelen）

通過套接字描述符獲取套接字對(duì)象

調(diào)用對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)的connect接口（at_connect/lwip_connect）

其他接口：

1int sal_accept（int socket， struct sockaddr *addr， socklen_t *addrlen）

2int sal_shutdown（int socket， int how）

3int sal_getpeername （int socket， struct sockaddr *name， socklen_t *namelen）;

4int sal_getsockname （int socket， struct sockaddr *name， socklen_t *namelen）;

5int sal_getsockopt （int socket， int level， int optname， void *optval， socklen_t *optlen）;

6int sal_setsockopt （int socket， int level， int optname， const void *optval， socklen_t optlen）;

7int sal_listen（int socket， int backlog）;

8int sal_recvfrom（int socket， void *mem， size_t len， int flags，

9 struct sockaddr *from， socklen_t *fromlen）;

10int sal_sendto（int socket， const void *dataptr， size_t size， int flags，

11 const struct sockaddr *to， socklen_t tolen）;

12int sal_socket（int domain， int type， int protocol）;

13int sal_closesocket（int socket）;

14int sal_ioctlsocket（int socket， long cmd， void *arg）;

2.5 BSD Socket API 介紹

創(chuàng)建套接字（socket）

1int socket（int domain， int type， int protocol）;

創(chuàng)建一個(gè)BSD套接字

分配一個(gè)fd文件描述符

通過sal_socket（）接口創(chuàng)建套接字

初始化fd文件描述符，然后將套接字socket放入dfs_fd

綁定套接字（bind）

1int bind（int s， const struct sockaddr *name， socklen_t namelen）;

調(diào)用sal_bind（）

建立連接（connect）

1int connect（int s， const struct sockaddr *name， socklen_t namelen）sal_connect

調(diào)用sal_connect（）

監(jiān)聽套接字（listen）

1int listen（int s， int backlog）

接收連接（accept）

1int accept（int s， struct sockaddr *addr， socklen_t *addrlen）

TCP 數(shù)據(jù)發(fā)送（send）

1int send（int s， const void *dataptr， size_t size， int flags）

TCP 數(shù)據(jù)接收（recv）

1int recv（int s， void *mem， size_t len， int flags）

UDP 數(shù)據(jù)發(fā)送（sendto）

1int sendto（int s， const void *dataptr， size_t size， int flags， const struct sockaddr *to， socklen_t tolen）

UDP 數(shù)據(jù)接收（recvfrom）

1int recvfrom（int s， void *mem， size_t len， int flags， struct sockaddr *from， socklen_t *fromlen）

關(guān)閉套接字（closesocket）

1int closesocket（int s）

按設(shè)置關(guān)閉套接字（shutdown）

1int shutdown（int s， int how）

設(shè)置套接字選項(xiàng)（setsockopt）

1int setsockopt（int s， int level， int optname， const void *optval， socklen_t optlen）

獲取套接字選項(xiàng)（getsockopt）

1int getsockopt（int s， int level， int optname， void *optval， socklen_t *optlen）

獲取遠(yuǎn)端地址信息（getpeername）

1int getpeername（int s， struct sockaddr *name， socklen_t *namelen）

獲取本地地址信息（getsockname）

1int getsockname（int s， struct sockaddr *name， socklen_t *namelen）

配置套接字參數(shù)（ioctlsocket）

1int ioctlsocket（int s， long cmd， void *arg）

3、AT組件

AT 命令集是一種應(yīng)用于 AT 服務(wù)器（AT Server）與 AT 客戶端（AT Client）間的設(shè)備連接與數(shù)據(jù)通信的方式。其基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：

AT 命令由三個(gè)部分組成，分別是：前綴、主體和結(jié)束符。其中前綴由字符 AT 構(gòu)成；主體由命令、參數(shù)和可能用到的數(shù)據(jù)組成；結(jié)束符一般為（“ ”）。

響應(yīng)數(shù)據(jù)： AT Client 發(fā)送命令之后收到的 AT Server 響應(yīng)狀態(tài)和信息。

URC 數(shù)據(jù)：AT Server 主動(dòng)發(fā)送給 AT Client 的數(shù)據(jù)，一般出現(xiàn)在一些特殊的情況，比如 WIFI 連接斷開、TCP 接收數(shù)據(jù)等，這些情況往往需要用戶做出相應(yīng)操作。

3.1 AT 組件簡(jiǎn)介

AT 組件是基于 RT-Thread 系統(tǒng)的 AT Server 和 AT Client 的實(shí)現(xiàn)，組件完成 AT 命令的發(fā)送、命令格式及參數(shù)判斷、命令的響應(yīng)、響應(yīng)數(shù)據(jù)的接收、響應(yīng)數(shù)據(jù)的解析、URC 數(shù)據(jù)處理等整個(gè) AT 命令數(shù)據(jù)交互流程。

通過 AT 組件，設(shè)備可以作為 AT Client 使用串口連接其他設(shè)備發(fā)送并接收解析數(shù)據(jù)，可以作為 AT Server 讓其他設(shè)備甚至電腦端連接完成發(fā)送數(shù)據(jù)的響應(yīng)，也可以在本地 shell 啟動(dòng) CLI 模式使設(shè)備同時(shí)支持 AT Server 和 AT Client 功能，該模式多用于設(shè)備開發(fā)調(diào)試。

AT Server 主要功能特點(diǎn)：

基礎(chǔ)命令：實(shí)現(xiàn)多種通用基礎(chǔ)命令（ATE、ATZ 等）；

命令兼容：命令支持忽略大小寫，提高命令兼容性；

命令檢測(cè)：命令支持自定義參數(shù)表達(dá)式，并實(shí)現(xiàn)對(duì)接收的命令參數(shù)自檢測(cè)功能；

命令注冊(cè)：提供簡(jiǎn)單的用戶自定義命令添加方式，類似于 finsh/msh 命令添加方式；

調(diào)試模式：提供 AT Server CLI 命令行交互模式，主要用于設(shè)備調(diào)試。

AT Client 主要功能特點(diǎn)：

URC 數(shù)據(jù)處理：完備的 URC 數(shù)據(jù)的處理方式；

數(shù)據(jù)解析：支持自定義響應(yīng)數(shù)據(jù)的解析方式，方便獲取響應(yīng)數(shù)據(jù)中相關(guān)信息；

調(diào)試模式：提供 AT Client CLI 命令行交互模式，主要用于設(shè)備調(diào)試。

AT Socket：作為 AT Client 功能的延伸，使用 AT 命令收發(fā)作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的 BSD Socket API，完成數(shù)據(jù)的收發(fā)功能，使用戶通過 AT 命令完成設(shè)備連網(wǎng)和數(shù)據(jù)通訊。

多客戶端支持：AT 組件目前支持多客戶端同時(shí)運(yùn)行

3.2 AT Client

AT Client 主要功能是發(fā)送 AT 命令、接收數(shù)據(jù)并解析數(shù)據(jù)。

AT Client列表：

1static struct at_client at_client_table［AT_CLIENT_NUM_MAX］ = { 0 };

AT 客戶端都掛載在at_client_table里。

AT Client數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

3.2.1 AT Client 初始化

創(chuàng)建AT客戶端對(duì)象，初始化客戶端對(duì)象參數(shù)。

1int at_client_init（const char *dev_name， rt_size_t recv_bufsz）;

at_client_init（） 函數(shù)完成對(duì) AT Client 設(shè)備初始化、AT Client 移植函數(shù)的初始化、AT Client 使用的信號(hào)量、互斥鎖等資源初始化，并創(chuàng)建 at_client 線程用于 AT Client 中數(shù)據(jù)的接收的解析以及對(duì) URC 數(shù)據(jù)的處理。

3.2.2 AT Client 數(shù)據(jù)收發(fā)方式

創(chuàng)建響應(yīng)結(jié)構(gòu)體：

1at_response_t at_create_resp（rt_size_t buf_size， rt_size_t line_num， rt_int32_t timeout）;

刪除響應(yīng)結(jié)構(gòu)體：

1void at_delete_resp（at_response_t resp）;

設(shè)置響應(yīng)結(jié)構(gòu)體參數(shù)：

1at_response_t at_resp_set_info（at_response_t resp， rt_size_t buf_size， rt_size_t line_num， rt_int32_t timeout）;

發(fā)送命令并接收響應(yīng)：

1 rt_err_t at_exec_cmd（at_response_t resp， const char *cmd_expr， 。..）;

3.2.3 AT Client 數(shù)據(jù)解析方式

獲取指定行號(hào)的響應(yīng)數(shù)據(jù)：

該函數(shù)用于在 AT Server 響應(yīng)數(shù)據(jù)中獲取指定行號(hào)的一行數(shù)據(jù)。

1const char *at_resp_get_line（at_response_t resp， rt_size_t resp_line）;

獲取指定關(guān)鍵字的響應(yīng)數(shù)據(jù)：

該函數(shù)用于在 AT Server 響應(yīng)數(shù)據(jù)中通過關(guān)鍵字獲取對(duì)應(yīng)的一行數(shù)據(jù)。

1const char *at_resp_get_line_by_kw（at_response_t resp， const char *keyword）;

解析指定行號(hào)的響應(yīng)數(shù)據(jù)：

該函數(shù)用于在 AT Server 響應(yīng)數(shù)據(jù)中獲取指定行號(hào)的一行數(shù)據(jù)， 并解析該行數(shù)據(jù)中的參數(shù)。

1int at_resp_parse_line_args（at_response_t resp， rt_size_t resp_line， const char *resp_expr， 。..）;

發(fā)送命令并解析接收響應(yīng)例程：

1/*

2 * 程序清單：AT Client 發(fā)送命令并解析接收響應(yīng)例程

3 */

4

5int user_at_client_send（int argc， char**argv）

6{

7 at_response_t resp = RT_NULL;

8 char ip［20］;

9 char mac［20］;

10 char uartdata［20］;

11 if （argc ！= 2）

12 {

13 LOG_E（“at_cli_send ［command］ - AT client send commands to AT server.”）;

14 return -RT_ERROR;

15 }

16

17 /* 創(chuàng)建響應(yīng)結(jié)構(gòu)體，設(shè)置最大支持響應(yīng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為 512 字節(jié)，響應(yīng)數(shù)據(jù)行數(shù)無限制，超時(shí)時(shí)間為 5 秒 */

18 resp = at_create_resp（512， 0， rt_tick_from_millisecond（5000））;

19 if （！resp）

20 {

21 LOG_E（“No memory for response structure！”）;

22 return -RT_ENOMEM;

23 }

24

25 /* 發(fā)送 AT 命令并接收 AT Server 響應(yīng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)及信息存放在 resp 結(jié)構(gòu)體中 */

26 if （at_exec_cmd（resp， argv［1］） ！= RT_EOK）

27 {

28 LOG_E（“AT client send commands failed， response error or timeout ！”）;

29 return -1;

30 }

31

32 /* 命令發(fā)送成功 */

33 rt_kprintf（“AT Client send commands to AT Server success！

”）;

34 if（at_resp_get_line_by_kw（resp，“UART”）！= NULL）

35 {

36 /* 解析獲取串口配置信息AT+UART？，1 表示解析響應(yīng)數(shù)據(jù)第一行 */

37 at_resp_parse_line_args（resp， 1，“+UART：%s”， uartdata）;

38 rt_kprintf（“+UART：%s

”，uartdata）;

39 }

40 /* 刪除響應(yīng)結(jié)構(gòu)體 */

41 at_delete_resp（resp）;

42

43 return RT_EOK;

44}

45/* 輸出 at_Client_send 函數(shù)到 msh 中 */

46MSH_CMD_EXPORT（user_at_client_send， AT Client send commands to AT Server and get response data）;

3.2.4 AT Client URC數(shù)據(jù)處理

URC 數(shù)據(jù)的處理是 AT Client 另一個(gè)重要功能，URC 數(shù)據(jù)為服務(wù)器主動(dòng)下發(fā)的數(shù)據(jù)，不能通過上述數(shù)據(jù)發(fā)送接收函數(shù)接收，并且對(duì)于不同設(shè)備 URC 數(shù)據(jù)格式和功能不一樣，所以 URC 數(shù)據(jù)處理的方式也是需要用戶自定義實(shí)現(xiàn)的。

每種 URC 數(shù)據(jù)都有一個(gè)結(jié)構(gòu)體控制塊，用于定義判斷 URC 數(shù)據(jù)的前綴和后綴，以及 URC 數(shù)據(jù)的執(zhí)行函數(shù)。一段數(shù)據(jù)只有完全匹配 URC 的前綴和后綴才能定義為 URC 數(shù)據(jù)，獲取到匹配的 URC 數(shù)據(jù)后會(huì)立刻執(zhí)行 URC 數(shù)據(jù)執(zhí)行函數(shù)。所以開發(fā)者添加一個(gè) URC 數(shù)據(jù)需要自定義匹配的前綴、后綴和執(zhí)行函數(shù)。

URC 數(shù)據(jù)列表初始化：

1void at_set_urc_table（const struct at_urc *table， rt_size_t size）;

AT Client 移植具體示例：

1static void urc_conn_func（const char *data， rt_size_t size）

2{

3 /* WIFI 連接成功信息 */

4 LOG_D（“AT Server device WIFI connect success！”）;

5}

6

7static void urc_recv_func（const char *data， rt_size_t size）

8{

9 /* 接收到服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù) */

10 LOG_D（“AT Client receive AT Server data！”）;

11}

12

13static void urc_func（const char *data， rt_size_t size）

14{

15 /* 設(shè)備啟動(dòng)信息 */

16 LOG_D（“AT Server device startup！”）;

17}

18

19static struct at_urc urc_table［］ = {

20 {“WIFI CONNECTED”， “

”， urc_conn_func}，

21 {“+RECV”， “：”， urc_recv_func}，

22 {“RDY”， “

”， urc_func}，

23};

24

25int at_client_port_init（void）

26{

27 /* 添加多種 URC 數(shù)據(jù)至 URC 列表中，當(dāng)接收到同時(shí)匹配 URC 前綴和后綴的數(shù)據(jù)，執(zhí)行 URC 函數(shù) */

28 at_set_urc_table（urc_table， sizeof（urc_table） / sizeof（urc_table［0］））;

29 return RT_EOK;

30}

3.2.5 AT Client其他接口

發(fā)送指定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)：

1rt_size_t at_client_send（const char *buf， rt_size_t size）;

接收指定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)：

1rt_size_t at_client_recv（char *buf， rt_size_t size，rt_int32_t timeout）;

設(shè)置接收數(shù)據(jù)的行結(jié)束符：

1void at_set_end_sign（char ch）;

等待模塊初始化完成：

1int at_client_wait_connect（rt_uint32_t timeout）;

3.3 AT 協(xié)議簇

3.3.1 AT 設(shè)備框架

網(wǎng)卡的初始化和注冊(cè)建立在協(xié)議簇類型上，所以每種網(wǎng)卡對(duì)應(yīng)唯一的協(xié)議簇類型。每種協(xié)議棧對(duì)應(yīng)一種協(xié)議簇類型（family），AT協(xié)議簇對(duì)應(yīng)的協(xié)議棧是AT Socket 協(xié)議棧，每種AT設(shè)備都對(duì)應(yīng)唯一的AT Socket 協(xié)議棧。

AT 設(shè)備列表：

1/* The global list of at device */

2static rt_slist_t at_device_list = RT_SLIST_OBJECT_INIT（at_device_list）;

3/* The global list of at device class */

4static rt_slist_t at_device_class_list = RT_SLIST_OBJECT_INIT（at_device_class_list）;

at設(shè)備的具體網(wǎng)卡對(duì)象，例如（esp8266網(wǎng)卡、esp32網(wǎng)卡等）注冊(cè)到at_device_class_list 列表，對(duì)at_device_class_list 創(chuàng)建的網(wǎng)卡對(duì)象進(jìn)行填充。網(wǎng)卡注冊(cè)在驅(qū)動(dòng)層進(jìn)行。

at設(shè)備對(duì)象注冊(cè)到at_device_list列表，對(duì)at設(shè)備的具體網(wǎng)卡對(duì)象進(jìn)行統(tǒng)一管理。AT設(shè)備注冊(cè)在應(yīng)用層進(jìn)行。

AT設(shè)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

AT設(shè)備注冊(cè)接口：

1int at_device_register（struct at_device *device， const char *device_name，

2 const char *at_client_name， uint16_t class_id， void *user_data）

應(yīng)用層運(yùn)行AT設(shè)備注冊(cè)接口之前，需要先在外設(shè)驅(qū)動(dòng)相關(guān)的自動(dòng)初始化機(jī)制INIT_DEVICE_EXPORT（fn） 申明注冊(cè)AT類的網(wǎng)卡設(shè)備，然后應(yīng)用層注冊(cè)AT設(shè)備的時(shí)候才能在at_device_class_list 列表里通過AT設(shè)備ID找到具體的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)。

3.3.2 AT Socket

AT Socket 是AT Client 功能的延伸，使用 AT 命令收發(fā)作為基礎(chǔ)功能，提供 ping 或者 ifconfig等命令用于測(cè)試設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接環(huán)境，ping 命令原理是通過 AT 命令發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)器，服務(wù)器響應(yīng)數(shù)據(jù)，客戶端解析 ping 數(shù)據(jù)并顯示。ifocnfig 命令可以查看當(dāng)前設(shè)備網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和 AT 設(shè)備生成的網(wǎng)卡基本信息。

AT Socket 功能的使用依賴于如下幾個(gè)組件：

AT 組件：AT Socket 功能基于 AT Client 功能的實(shí)現(xiàn)；

SAL 組件：SAL 組件主要是 AT Socket 接口的抽象，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn) BSD Socket API；

netdev 組件：用于抽象和管理 AT 設(shè)備生成的網(wǎng)卡設(shè)備相關(guān)信息，提供 ping、ifconfig、netstat 等網(wǎng)絡(luò)命令；

AT Device 軟件包：針對(duì)不同設(shè)備的 AT Socket 移植和示例文件，以軟件包的形式給出；

AT Socket 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

3.3.2.1 AT Socket API介紹

1int at_socket（int domain， int type， int protocol）

通過協(xié)議族AF_AT獲取第一個(gè)指定協(xié)議簇類型的網(wǎng)卡對(duì)象

通過網(wǎng)卡對(duì)象的名字獲得AT設(shè)備的對(duì)象

通過AT設(shè)備的對(duì)象分配并初始化一個(gè)新的AT套接字

1int at_bind（int socket， const struct sockaddr *name， socklen_t namelen）

獲取當(dāng)前設(shè)備ip地址

從sockaddr結(jié)構(gòu)中選擇ip地址和端口

如果輸入的ip地址不同于設(shè)備的ip地址，則根據(jù)輸入的ip分配新的套接字，否則返回。

1int at_connect（int socket， const struct sockaddr *name， socklen_t namelen）

socketaddr結(jié)構(gòu)獲取IP地址和端口

調(diào)用對(duì)應(yīng)AT網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的_socket_connect（）鏈接服務(wù)器

設(shè)置套接字接收數(shù)據(jù)回調(diào)函數(shù)

1int at_sendto（int socket， const void *data， size_t size， int flags， const struct sockaddr *to， socklen_t tolen）

調(diào)用對(duì)應(yīng)AT網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的_socket_send（）發(fā)送數(shù)據(jù)

其他API

1int at_closesocket（int socket）

2

1int at_recvfrom（int socket， void *mem， size_t len， int flags， struct sockaddr *from， socklen_t *fromlen）

2

1int at_getsockopt（int socket， int level， int optname， void *optval， socklen_t *optlen）

2

1int at_setsockopt（int socket， int level， int optname， const void *optval， socklen_t optlen）

2

1int at_shutdown（int socket， int how）

2

4、應(yīng)用實(shí)例

4.1 使用at_device軟件包的ESP8266模組

使用AT Socket 功能的框架：

啟動(dòng)流程：

4.1.1 注冊(cè)ESP8266設(shè)備驅(qū)動(dòng)

1static int esp8266_device_class_register（void）

2

創(chuàng)建并初始化ESP8266 device class對(duì)象

在at_device_class_list列表注冊(cè)AT_DEVICE_CLASS_ESP8266客戶端ID

注冊(cè)esp8266設(shè)備操作函數(shù)：

1static const struct at_device_ops esp8266_device_ops =

2{

3 esp8266_init，

4 esp8266_deinit，

5 esp8266_control，

6};

7class-》device_ops = &esp8266_device_ops

8

注冊(cè)esp8266_at_socket操作接口：

1static const struct at_socket_ops esp8266_socket_ops =

2{

3 esp8266_socket_connect，

4 esp8266_socket_close，

5 esp8266_socket_send，

6 esp8266_domain_resolve，

7 esp8266_socket_set_event_cb，

8};

4.1.2 初始化ESP8266設(shè)備，鏈接上無線網(wǎng)絡(luò)

1#define ESP8266_SAMPLE_DEIVCE_NAME “esp0”

2static struct at_device_esp8266 esp0 =

3{

4 ESP8266_SAMPLE_DEIVCE_NAME，

5 ESP8266_SAMPLE_CLIENT_NAME，

6

7 ESP8266_SAMPLE_WIFI_SSID，

8 ESP8266_SAMPLE_WIFI_PASSWORD，

9 ESP8266_SAMPLE_RECV_BUFF_LEN，

10};

11

12struct at_device_esp8266 *esp8266 = &esp0;

13

14return at_device_register（&（esp8266-》device），

15 esp8266-》device_name，

16 esp8266-》client_name，

17 AT_DEVICE_CLASS_ESP8266，

18 （void *） esp8266）;

從at_device_class_list列表通過客戶端ID獲取ESP8266設(shè)備類對(duì)象

創(chuàng)建并初始化AT device class對(duì)象

在at_device_list列表注冊(cè)AT設(shè)備

調(diào)用ESP8266設(shè)備類對(duì)象的初始化驅(qū)動(dòng)接口

1static int esp8266_init（struct at_device *device）

創(chuàng)建esp_net線程，鏈接無線網(wǎng)絡(luò)后自動(dòng)銷毀

1static void esp8266_init_thread_entry（void *parameter）

注冊(cè)ESP8266設(shè)備操作接口：

1static const struct netdev_ops esp8266_netdev_ops =

2{

3 esp8266_netdev_set_up，

4 esp8266_netdev_set_down，

5

6 esp8266_netdev_set_addr_info，

7 esp8266_netdev_set_dns_server，

8 esp8266_netdev_set_dhcp，

9

10#ifdef NETDEV_USING_PING

11 esp8266_netdev_ping，

12#endif

13#ifdef NETDEV_USING_NETSTAT

14 esp8266_netdev_netstat，

15#endif

16};

17netdev-》ops = &esp8266_netdev_ops

1static int esp8266_net_init（struct at_device *device）

2

注冊(cè)u(píng)rc_table

1static const struct at_urc urc_table［］ =

2{

3 {“busy p”， “

”， urc_busy_p_func}，

4 {“busy s”， “

”， urc_busy_s_func}，

5 {“WIFI CONNECTED”， “

”， urc_func}，

6 {“WIFI DISCONNECT”， “

”， urc_func}，

7};

1static const struct at_urc urc_table［］ =

2{

3 {“SEND OK”， “

”， urc_send_func}，

4 {“SEND FAIL”， “

”， urc_send_func}，

5 {“Recv”， “bytes

”， urc_send_bfsz_func}，

6 {“”， “，CLOSED

”， urc_close_func}，

7 {“+IPD”， “：”， urc_recv_func}，

8};

4.2 lwip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧驅(qū)動(dòng)移植

驅(qū)動(dòng)架構(gòu)圖：

4.2.1 添加lwip協(xié)議棧軟件包

在 RT-Thread Setting 文件中借助圖形化配置工具打開軟件 lwip 的組件，保存更新。

4.2.2 移植網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層和LAN8720驅(qū)動(dòng)移植

移植網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層和LAN8720驅(qū)動(dòng)：

本例中使用的是 stm32f429-fire-challenger開發(fā)板，所以需要下載 BSP的LWIP驅(qū)動(dòng)，將下載的LWIP驅(qū)動(dòng)源碼 drv_etc.c 和 drv_etc.h 文件添加到自己工程驅(qū)動(dòng)文件所在的路徑。

將drv_etc.c代碼做一下更動(dòng)：

將#include 《drv_log.h》改為#include 《rtdbg.h》

刪除extern void phy_reset（void）;和 phy_reset（）;

添加ETH外設(shè)配置：

打開stm32f429-fire-challenger的BSP，在board目錄下找到stm32f4xx_hal_msp.c文件，移植到工程中。

然后改動(dòng)stm32f4xx_hal_msp.c里的代碼：

把#include “main.h”改為#include “board.h”

刪除多余的配置，只保留void HAL_ETH_MspInit（ETH_HandleTypeDef* heth）和void HAL_ETH_MspDeInit（ETH_HandleTypeDef* heth）

打開include “board.h”，添加#define PHY_USING_LAN8720A

移植完成，編譯。

4.2.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層和LAN8720驅(qū)動(dòng)解析

4.2.3.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層解析

RT-Thread 的 lwIP 移植在原版的基礎(chǔ)上，添加了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層以替換原來的驅(qū)動(dòng)層。和原來的驅(qū)動(dòng)層不同的是，對(duì)于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的收發(fā)采用了獨(dú)立的雙線程結(jié)構(gòu)，erx 線程和 etx 線程在正常情況下，兩者的優(yōu)先級(jí)設(shè)置成相同，用戶可以根據(jù)自身實(shí)際要求進(jìn)行微調(diào)以側(cè)重接收或發(fā)送。

數(shù)據(jù)接收流程：

當(dāng)以太網(wǎng)硬件設(shè)備收到網(wǎng)絡(luò)報(bào)文產(chǎn)生中斷時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)會(huì)被存放到接收緩沖區(qū)，然后以太網(wǎng)中斷程序會(huì)發(fā)送郵件來喚醒 erx 線程，erx 線程會(huì)按照接收到的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度來申請(qǐng) pbuf，并將數(shù)據(jù)放入 pbuf 的 payload 中，然后將 pbuf 通過郵件發(fā)送給 去處理。

數(shù)據(jù)發(fā)送流程：

當(dāng)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，LwIP 會(huì)將數(shù)據(jù)通過郵件發(fā)送給 etx 線程，然后永久等待在 tx_ack 信號(hào)量上。etx 線程接收到郵件后，通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)中的 rt_stm32_eth_tx（） 函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送完成之后再發(fā)送一次 tx_ack 信號(hào)量喚醒 LwIP

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹：

RT-Thread 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備繼承了標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，由 eth_device 結(jié)構(gòu)體定義：

1struct eth_device

2{

3 /* 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 */

4 struct rt_device parent;

5

6 /* lwIP 網(wǎng)絡(luò)接口 */

7 struct netif *netif;

8 /* 發(fā)送應(yīng)答信號(hào)量 */

9 struct rt_semaphore tx_ack;

10

11 /* 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)標(biāo)志 */

12 rt_uint16_t flags;

13 rt_uint8_t link_changed;

14 rt_uint8_t link_status;

15

16 /* 數(shù)據(jù)包收發(fā)接口 */

17 struct pbuf* （*eth_rx）（rt_device_t dev）;

18 rt_err_t （*eth_tx）（rt_device_t dev， struct pbuf* p）;

19};

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包收發(fā)接口，對(duì)應(yīng)了 eth_device 結(jié)構(gòu)體中的 eth_rx 及 eth_tx 元素：

1rt_err_t rt_stm32_eth_tx（rt_device_t dev， struct pbuf* p）;

2struct pbuf *rt_stm32_eth_rx（rt_device_t dev）;

注冊(cè)以太網(wǎng)設(shè)備，初始化以太網(wǎng)硬件，配置 MAC 地址：

1rt_err_t eth_device_init_with_flag（struct eth_device *dev， const char *name， rt_uint16_t flags）

此函數(shù)由LAN8720的驅(qū)動(dòng)rt_hw_stm32_eth_init（）調(diào)用。

4.2.3.2 LAN8720驅(qū)動(dòng)解析：

LAN8720網(wǎng)卡對(duì)象stm32_eth_device由rt_stm32_eth類創(chuàng)建，rt_stm32_eth類繼承自eth_device類。

rt_stm32_eth的結(jié)構(gòu)定義：

1struct rt_stm32_eth

2{

3 /* inherit from ethernet device */

4 struct eth_device parent;

5 rt_timer_t poll_link_timer;

6 /* interface address info， hw address */

7 rt_uint8_t dev_addr［MAX_ADDR_LEN］;

8 /* ETH_Speed */

9 uint32_t ETH_Speed;

10 /* ETH_Duplex_Mode */

11 uint32_t ETH_Mode;

12};

實(shí)現(xiàn)rt_device設(shè)備的接口：

1static rt_err_t rt_stm32_eth_init（rt_device_t dev）;

2static rt_err_t rt_stm32_eth_open（rt_device_t dev， rt_uint16_t oflag）;

3static rt_err_t rt_stm32_eth_close（rt_device_t dev）;

4static rt_size_t rt_stm32_eth_read（rt_device_t dev， rt_off_t pos， void* buffer， rt_size_t size）;

5static rt_size_t rt_stm32_eth_write （rt_device_t dev， rt_off_t pos， const void* buffer， rt_size_t size）;

6static rt_err_t rt_stm32_eth_control（rt_device_t dev， int cmd， void *args）;

rt_stm32_eth_init 用于初始化 DMA 和 MAC 控制器。

rt_stm32_eth_open 用于上層應(yīng)用打開網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，目前未使用到，直接返回 RT_EOK。

rt_stm32_eth_close 用于上層應(yīng)用關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，目前未使用到，直接返回 RT_EOK。

rt_stm32_eth_read 用于上層應(yīng)用向底層設(shè)備進(jìn)行直接讀寫的情況，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每個(gè)報(bào)文都有固定的格式，所以這個(gè)接口目前并未使用，直接返回 0 值。

rt_stm32_eth_write 用于上層應(yīng)用向底層設(shè)備進(jìn)行直接讀寫的情況，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每個(gè)報(bào)文都有固定的格式，所以這個(gè)接口目前并未使用，直接返回 0 值。

rt_stm32_eth_control 用于控制以太網(wǎng)接口設(shè)備，目前用于獲取以太網(wǎng)接口的 mac 地址。如果需要，也可以通過增加控制字的方式來擴(kuò)展其他控制功能。

實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)層的數(shù)據(jù)包收發(fā)接口：

1rt_stm32_eth_rx（）

rt_stm32_eth_rx 會(huì)去讀取接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，并放入 pbuf（lwIP 中利用結(jié)構(gòu)體 pbuf 來管理數(shù)據(jù)包 ）中，并返回 pbuf 指針。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層的“erx” 接收線程會(huì)阻塞在獲取 eth_rx_thread_mb 郵箱上，當(dāng)它接收到郵件時(shí)，會(huì)調(diào)用 rt_stm32_eth_rx 去接收數(shù)據(jù)。

1rt_stm32_eth_tx（）

rt_stm32_eth_tx 會(huì)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)放入發(fā)送緩沖區(qū)，等待 DMA 來發(fā)送數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層的“etx” 發(fā)送線程會(huì)阻塞在獲取 eth_tx_thread_mb 郵箱上， 當(dāng)它接收到郵件時(shí)，會(huì)調(diào)用 rt_stm32_eth_tx 來發(fā)送數(shù)據(jù)。

ETH 設(shè)備初始化：

1static int rt_hw_stm32_eth_init（void）

2INIT_DEVICE_EXPORT（rt_hw_stm32_eth_init）;

由系統(tǒng)自動(dòng)初始化機(jī)制調(diào)用。

lwip協(xié)議棧初始化：

1int lwip_system_init（void）

2INIT_PREV_EXPORT（lwip_system_init）

由系統(tǒng)自動(dòng)初始化機(jī)制調(diào)用。

5 使用網(wǎng)卡設(shè)備鏈接服務(wù)器

下面示例完成通過傳入的網(wǎng)卡名稱綁定該網(wǎng)卡 IP 地址并和服務(wù)器進(jìn)行連接通信的過程：

1static int bing_test（int argc， char **argv）

2{

3 struct sockaddr_in client_addr;

4 struct sockaddr_in server_addr;

5 struct netdev *netdev = RT_NULL;

6 int sockfd = -1;

7 int AF = -1;

8 uint8_t send_buf［］= “This is a TCP Client test.。.

”;

9 uint8_t read_buf［10］;

10 if （argc ！= 2）

11 {

12 rt_kprintf（“bind_test ［netdev_name］ --bind network interface device by name.

”）;

13 return -RT_ERROR;

14 }

15 if（rt_strcmp（argv［1］， “esp0”） == 0）

16 {

17 AF = AF_AT;

18 }else if（rt_strcmp（argv［1］， “e0”） == 0）{

19 AF = AF_INET;

20 }else{

21 return -RT_ERROR;

22 }

23 /* 通過名稱獲取 netdev 網(wǎng)卡對(duì)象 */

24 netdev = netdev_get_by_name（argv［1］）;

25 if （netdev == RT_NULL）

26 {

27 rt_kprintf（“get network interface device（%s） failed.

”， argv［1］）;

28 return -RT_ERROR;

29 }

30 /* 設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)卡對(duì)象 */

31 netdev_set_default（netdev）;

32 if （（sockfd = socket（AF， SOCK_STREAM， 0）） 《 0）

33 {

34 rt_kprintf（“Socket create failed.

”）;

35 return -RT_ERROR;

36 }

37

38 /* 初始化需要綁定的客戶端地址 */

39 client_addr.sin_family = AF;

40 client_addr.sin_port = htons（8080）;

41 /* 獲取網(wǎng)卡對(duì)象中 IP 地址信息 */

42 client_addr.sin_addr.s_addr = netdev-》ip_addr.addr;

43 rt_memset（&（client_addr.sin_zero）， 0， sizeof（client_addr.sin_zero））;

44

45 if （bind（sockfd， （struct sockaddr *）&client_addr， sizeof（struct sockaddr）） 《 0）

46 {

47 rt_kprintf（“socket bind failed.

”）;

48 closesocket（sockfd）;

49 return -RT_ERROR;

50 }

51 rt_kprintf（“socket bind network interface device（%s） success！

”， netdev-》name）;

52

53 /* 初始化預(yù)連接的服務(wù)端地址 */

54 server_addr.sin_family = AF;

55 server_addr.sin_port = htons（SERVER_PORT）;

56 server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr（SERVER_HOST）;

57 rt_memset（&（server_addr.sin_zero）， 0， sizeof（server_addr.sin_zero））;

58

59 /* 連接到服務(wù)端 */

60 if （connect（sockfd， （struct sockaddr *）&server_addr， sizeof（struct sockaddr）） 《 0）

61 {

62 rt_kprintf（“socket connect failed！

”）;

63 closesocket（sockfd）;

64 return -RT_ERROR;

65 }

66 else

67 {

68 rt_kprintf（“socket connect success！

”）;

69 }

70 write（sockfd，send_buf，sizeof（send_buf））;

71 read（sockfd，read_buf，sizeof（read_buf））;

72 rt_kprintf（“%s

”，read_buf）;

73 /* 關(guān)閉連接 */

74 closesocket（sockfd）;

75 return RT_EOK;

76}

77MSH_CMD_EXPORT（bing_test， bind network interface device test）;

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