DM9051 SPI 接口以太网模块 + NuTinyM051 + uIP实现web server

只看该作者 · 2016-1-18 16:12

本帖最后由 jf7686 于 2016-10-7 10:18 编辑

最近在论坛裡，看到qq280572 大大的这篇 STM32F103+DM9051_UIP_SPI to 以太网，在淘宝上买了几块DM9051 SPI 接口以太网模块，刚好手上有Nuvoton NuTiny M051 和 M451,就先用M051拿来做一个简单的web server,透过web server 来控制开发板上的LED灯亮灭。

^{1. DM9051NP硬体相关描述}

   DM9051NP SPI接口以太网模块是联杰国际(DAVICOM)在推出DM9000系列的以太网芯片后，为了更方便在嵌入式ARM、MCU单片机系统进行以太网通信而开发出新的解决方案。DM9051NP芯片是带有行业标准串列外设介面（Serial Peripheral Interface，SPI）的独立以太网控制器。DM9051NP符合IEEE 802.3 规范，它还支援以DMA 模式來传输，以实现资料传送快速。DM9051NP通过1个中断引脚和SPI介面來进行与主控制器MCU单片机的通信，资料传输规格为10/100 M。相關介紹可以參考 STM32F103+DM9051_UIP_SPI to 以太网。

   • Package:32支接脚封装,QFN.
   • IEEE 802.3az Energy Efficient Ethernet (EEE)
   • Built-in integrated 3.3V to 1.8V regulator
   • 远端唤醒 (WOL)
   • 平行线/交叉线自动切换 HP Auto-MDIX
   • Support 光口介面
   • 具有16KB SRAM静态随机存取**
   • EMI (Class B) and HBM ESD Rating 8KV
   • 工业温度规范: –40℃ to +85℃
   • 功率：（100/10 M） => 429/561 mW
   • 连续工作温度<60℃

上图是DAVICOM(聯傑國際) DM9051NP 以太网路卡SPI Pin的排列。

NuTinyM051使用的是SPI1与DM9051NP SPI脚位的硬体连接如下：

M0516	DM9051
P0.7(Pin32)	CLK (pin07)
P0.6(Pin33)	MISO (Pin05)
P0.5(Pin34)	MOSI (Pin03)
P0.4(Pin35)	CSS (Pin01)

上图为M0516 + DM9051硬体连接示意图

^{2.网卡驱动：}

SPI 设定和 R/W data 参考M0516 Library SPI_Loopback sample code ,可到nuvoton 官网下载M0516 Library, 再参考STM32F103+DM9051_UIP_SPI to 以太网附件中的驱动，将DM9051_Configuration() SPI设定改为M0516 SPI1 Pin Group 设定和修改DM9051_Read_Reg(), DM9051_Write_Reg(), DM9051_Read_Mem(), DM9051_Writer_Mem() , 修改如下：。

(1) 首先配置M0516 SPI1 相关设定：

复制

void DM9051_Configuration(void)

{        

        /* Enable SPI1 peripheral clock */

        CLK_EnableModuleClock(SPI1_MODULE);

        /* Select HCLK as the clock source of SPI1 */

        CLK_SetModuleClock(SPI1_MODULE, CLK_CLKSEL1_SPI1_S_HCLK, MODULE_NoMsk);



        /* Reset IP */

        SYS_ResetModule(SPI1_RST);    



        /* Setup SPI1 multi-function pins */

        SYS->P0_MFP = SYS_MFP_P04_SPISS1 | SYS_MFP_P05_MOSI_1 | SYS_MFP_P06_MISO_1 | SYS_MFP_P07_SPICLK1;



        /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

        /* Init SPI                                                                                                */

        /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

        /* Configure SPI1 as a master, SPI clock rate 200 KHz,

                 clock idle low, 32-bit transaction, drive output on falling clock edge and latch input on rising edge. */

        SPI_Open(SPI1, SPI_MASTER, SPI_MODE_0, 8, 25000000);

        

        /* Disable the automatic hardware slave selection function. Select the SPI1_SS pin and configure as low-active. */

        SPI_DisableAutoSS(SPI1);



        SPI_EnableFIFO(SPI1, 3, 3);

}

(2) 透过read cmd 读出register

复制

uint8_t DM9051_Read_Reg(uint8_t Reg_Off)

{        

        SPI_SET_SS_LOW(SPI1);

 

        /* SPI transfer DM9051 Read-Command and Reg. offset. */

        while(SPI_GET_TX_FIFO_FULL_FLAG(SPI1));

        SPI_WRITE_TX0(SPI1, Reg_Off);        //Read command + Register offset address

        while(SPI_IS_BUSY(SPI1));

        

        SPI_WRITE_TX0(SPI1, 0x0);                        //Dummy for read register value.

        while(SPI_IS_BUSY(SPI1));

        

        SPI_READ_RX0(SPI1); // dummy read, jump 1st byte.

        

        SPI_SET_SS_HIGH(SPI1);

        

        return (SPI_READ_RX0(SPI1) & 0xFF);

}

(3)透过write cmd 写入register

复制

void DM9051_Write_Reg(uint8_t Reg_Off, uint8_t spi_data)

{

        uint32_t cmdaddr;

        cmdaddr = (Reg_Off | 0x80);

        

        SPI_SET_SS_LOW(SPI1);

        

        /* SPI transfer DM9051 Read-Command and Reg. offset. */

        SPI_WRITE_TX0(SPI1, cmdaddr);  //Read command + Register offset address        

        while(SPI_IS_BUSY(SPI1));

        

        SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t)spi_data);

        while(SPI_IS_BUSY(SPI1));

        

        /*Clear SPI TX FIFO*/

        SPI_ClearRxFIFO(SPI1);

        

        SPI_SET_SS_HIGH(SPI1);

        

        return;

}

(4) 连续读出 data 从spi array

复制

void DM9051_Read_Mem(uint8_t* pu8data, uint32_t datalen)

{

        uint32_t i;

        uint8_t burstcmd = SPI_RD_BURST;         /*  Read SPI_Data_Array back from the slave */

        

        SPI_SET_SS_LOW(SPI1);

        

        SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t)burstcmd);

        while(SPI_IS_BUSY(SPI1));

        SPI_READ_RX0(SPI1);

        

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

                pu8data = SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t )0x0);

                while(SPI_GET_RX_FIFO_EMPTY_FLAG(SPI1));

                pu8data = (uint8_t)SPI_READ_RX0(SPI1);

        }

        while(SPI_IS_BUSY(SPI1));

        /*Clear SPI TX FIFO*/

        SPI_ClearTxFIFO(SPI1);

        SPI_SET_SS_HIGH(SPI1);

}

(5) 连续写入data到spi array

复制

void DM9051_Write_Mem(uint8_t* pu8data, uint32_t datalen)

{

        uint32_t i;

        uint8_t burstcmd = SPI_WR_BURST;         /* Send the array to the slave */

                           

        SPI_SET_SS_LOW(SPI1);

        

        SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t)burstcmd);

        while(SPI_IS_BUSY(SPI1));

        SPI_READ_RX0(SPI1);

        

        for(i = 0; i < datalen; i++)

        {                

                while(SPI_GET_TX_FIFO_FULL_FLAG(SPI1));

                SPI_WRITE_TX0(SPI1, (uint32_t)pu8data);

        }

        while(SPI_IS_BUSY(SPI1));

        /*Clear SPI RX FIFO*/

        SPI_ClearRxFIFO(SPI1);

        SPI_SET_SS_HIGH(SPI1);

}

^{3. 简单的web server 控制 LED}
uIP就不多介绍了，网路上有许多相关资料可以参考,在上一部份将驱动设置好后,將tapdev_init()、tapdev_read()、tapdev_send()對應到DM9051_init()、DM9051_rx()、DM9051_tx() function即可, 附件可參考,在main()中加入在 http_init(); 然后在http.c 在handle_input中天加控制 LED function，新增web_led.c 和web_led.h 如下:

(1)首先先在 http.c handle_input()新增判斷:

复制

static PT_THREAD(handle_input(struct httpd_state *s))

{

  PSOCK_BEGIN(&s->sin);



  PSOCK_READTO(&s->sin, ISO_space);



  if(strncmp(s->inputbuf, http_get, 4) != 0) {

    PSOCK_CLOSE_EXIT(&s->sin);

  }

  PSOCK_READTO(&s->sin, ISO_space);



  if(s->inputbuf[0] != ISO_slash) {

    PSOCK_CLOSE_EXIT(&s->sin);

  }



  if(s->inputbuf[1] == ISO_space) {                

    //strncpy(s->filename, http_index_html, sizeof(s->filename));

    strncpy(s->filename, http_webMain_html, sizeof(s->filename));

  } 

#if 1 //web control led cmd

  /* Control led, 0 = OFF, 1 = ON, 2 = Flash */

  else if (s->inputbuf[3] == 'L','E','D' && ((s->inputbuf[4] == '0') || 

              (s->inputbuf[4] == '1') || (s->inputbuf[4] == '2'))){

    Set_LED_mode(s->inputbuf[4]);</font>

    s->inputbuf[4]= 0;

    //strncpy(s->filename, "/home.html", 10);

    strncpy(s->filename, http_webMain_html, sizeof(s->filename));

   }

#endif

   else {

    s->inputbuf[PSOCK_DATALEN(&s->sin) - 1] = 0;

    strncpy(s->filename, &s->inputbuf[0], sizeof(s->filename));

  }

  /*  httpd_log_file(uip_conn->ripaddr, s->filename);*/

  s->state = STATE_OUTPUT;



  while(1) {

    PSOCK_READTO(&s->sin, ISO_nl);

    if(strncmp(s->inputbuf, http_referer, 8) == 0) {

      s->inputbuf[PSOCK_DATALEN(&s->sin) - 2] = 0;

      /*      httpd_log(&s->inputbuf[9]);*/

    }

  }

  PSOCK_END(&s->sin);

}

(2)LED 设定和控制判断代码如下：

复制

void Set_LED_mode(char lkkcode)

{

        //int i;

        

        GPIO_SetMode(P3, BIT6, GPIO_PMD_OUTPUT);

        

        if(lkkcode == ('0')) // LED off

        {

                P36 = 1;

        }else if (lkkcode == '1'){ // LED on

                P36 = 0;

        }else if(lkkcode == '2') // LED Flash

        {

                //for(i = 0 ; i< 30 ; ++i)

                {

                        P36 = 0;

                        Delay(25);

                        P36 = 1;

                        Delay(25);

                }

        }

}