单片机控制W5300

/**
******************************************************************************
* @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,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)
{
}

}

w5300和w5100代码差不多，可以改用查询方式，可靠些。即在while死循环里读取并判断w5300的寄存器位。用FPGA同样可以控制W5300.

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