【方法】lwip-2.0.2配置DHCP自動從路由器獲取IP地址和DNS伺服器地址, 並設定NetBIOS計算機名

阿新 • • 發佈：2019-01-29

本文使用是STM32F107VC微控制器的有線乙太網外設ETH和DP83848外部PHY收發器。

如果使用的是Keil uVision5的編譯器，需要檢查一下lwip/include/arch/cc.h裡面是否有下面這一行：

#define PACK_STRUCT_BEGIN __packed // struct前的__packed

否則NetBIOS服務是無法正常工作的。

【專案中需要新增的lwip檔案】

httpd伺服器模組：複製lwip/apps/httpd資料夾下的fs.c、fsdata.c、fsdata.h、httpd.c和httpd_structs.h，但只把fs.c和httpd.c新增到Keil專案裡。

netbiosns模組：複製lwip/apps/netbiosns資料夾，並把其中的c檔案新增到Keil專案裡。

【lwipopts.h】

#define NO_SYS 1 // 無作業系統

#define LWIP_NETCONN 0
#define LWIP_SOCKET 0
#define LWIP_STATS 0

#define MEM_ALIGNMENT 4 // STM32微控制器是32位的微控制器, 因此是4位元組對齊的

#define SYS_LIGHTWEIGHT_PROT 0 // 不進行臨界區保護 (在中斷中呼叫lwip函式時要小心)

// ★配置DHCP
#define LWIP_DHCP 1
#define LWIP_NETIF_HOSTNAME 1

// ★配置DNS
#define LWIP_DNS 1
#define LWIP_RAND() ((u32_t)rand())

【main.c（部分程式碼）】

#include <stdio.h>
#include <stm32f10x.h>
#include "lwip/apps/httpd.h" // http伺服器
#include "lwip/apps/netbiosns.h" // NetBIOS服務
#include "lwip/dhcp.h" // ★DHCP客戶端
#include "lwip/dns.h" // ★DNS客戶端
#include "lwip/init.h"
#include "lwip/timeouts.h"
#include "netif/ethernet.h"
#include "ETH.h" // 自己編寫的網絡卡驅動標頭檔案

err_t ethernetif_init(struct netif *netif);
void ethernetif_input(struct netif *netif);
void dns_test(void); // DNS測試函式

/* 省略了一些無關函式的程式碼 */

// sys_now的一種實現方式
uint32_t sys_now(void)
{
  uint32_t sec = RTC_GetCounter();
  uint32_t milli = (39999 - RTC_GetDivider()) * 1000 / 40000; // RTC採用的是40kHz的LSI晶振
  return sec * 1000 + milli;
}

int main(void)
{
  struct dhcp *dhcp;
  struct netif dp83848;
  uint8_t ip_displayed = 0;
  uint32_t last_check = 0;
  
  /* 網絡卡初始化過程省略 */
  
  lwip_init();
  netif_add(&dp83848, IP_ADDR_ANY, IP_ADDR_ANY, IP_ADDR_ANY, NULL, ethernetif_init, ethernet_input); // ★IP地址, 子網掩碼和預設閘道器全部為IP_ADDR_ANY
  netif_set_default(&dp83848);
  netif_set_up(&dp83848);
  
  dp83848.hostname = "STM32F107VC_ETH"; // ★路由器中顯示的名稱
  dhcp_start(&dp83848);
  
  // 需要新增lwip/apps/netbiosns/netbiosns.c
  netbiosns_init();
  netbiosns_set_name("STM32F107VC"); // ★計算機名 (測試方法: (1)ping 計算機名 (2)用瀏覽器訪問http://計算機名/)
  // 注意: 路由器中顯示的名稱可以和計算機名不同
  
  httpd_init(); // 初始化lwip自帶的http伺服器 (lwip/apps/httpd/*)
  while (1)
  {
    // 有資料包就接收資料包
    if (recven && ETH_GetDMAFlagStatus(ETH_DMA_FLAG_R) == SET)
    {
      ETH_DMAClearFlag(ETH_DMA_FLAG_R);
      while (ETH_GetDMARxDescFlagStatus(DMARxDescToGet, ETH_DMARxDesc_OWN) == RESET)
        ethernetif_input(&dp83848);
      ETH_DMAITConfig(ETH_DMA_IT_RBU, ENABLE); // 若RBU中斷已關閉, 則再次開啟
    }
    
    // ★顯示DHCP分配到的IP地址
    if (dhcp_supplied_address(&dp83848))
    {
      if (!ip_displayed)
      {
        dhcp = netif_dhcp_data(&dp83848);
        printf("IP address: %s\n", ip4addr_ntoa(&dhcp->offered_ip_addr));
        printf("Subnet mask: %s\n", ip4addr_ntoa(&dhcp->offered_sn_mask));
        printf("Default gateway: %s\n", ip4addr_ntoa(&dhcp->offered_gw_addr));
#if LWIP_DNS
        printf("DNS Server: %s\n", ip4addr_ntoa(dns_getserver(0)));
#endif
        ip_displayed = 1;
        dns_test(); // 測試DNS解析
      }
    }
    else
      ip_displayed = 0;
    
    // lwip定時處理
    if (sys_now() - last_check > 20)
    {
      last_check = sys_now();
      sys_check_timeouts(); // 該函式不能呼叫地太頻繁, 否則開機後DHCP要等很久才能分配到IP地址
    }
  }
}

void HardFault_Handler(void)
{
  printf("Hard Error!\n");
  while (1);
}

【dns_test.c】

#include "lwip/tcp.h"
#include "lwip/dns.h"

static err_t test_connected(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, err_t err)
{
  printf("Connected! err=%d\n", err);
  err = tcp_close(tpcb);
  if (err == ERR_OK)
    printf("Connection is successfully closed!\n");
  else
    printf("Connection cannot be closed now! err=%d\n", err);
  return ERR_OK;
}

static void test_err(void *arg, err_t err)
{
  printf("Connection error! code=%d\n", err);
}

static void connect_test(const ip_addr_t *ipaddr)
{
  struct tcp_pcb *tpcb;
  printf("Connecting to %s...\n", ip4addr_ntoa(ipaddr));
  tpcb = tcp_new();
  tcp_connect(tpcb, ipaddr, 80, test_connected);
  tcp_err(tpcb, test_err);
}

static void dns_found(const char *name, const ip_addr_t *ipaddr, void *callback_arg)
{
  if (ipaddr != NULL)
  {
    printf("DNS Found IP: %s\n", ip4addr_ntoa(ipaddr));
    connect_test(ipaddr);
  }
  else
    printf("DNS Not Found IP!\n");
}

void dns_test(void)
{
  ip_addr_t dnsip;
  err_t err = dns_gethostbyname("zh.arslanbar.net", &dnsip, dns_found, NULL);
  if (err == ERR_OK)
  {
    printf("In cache! IP: %s\n", ip4addr_ntoa(&dnsip));
    connect_test(&dnsip);
  }
  else
    printf("Not in cache! err=%d\n", err); // 快取中沒有時需要等待DNS解析完畢在dns_found回撥函式中返回結果
}

【程式執行結果】

分配到的IP地址：