Uip + Stm32移植问题总结

uIP 由瑞典计算机科学学院(网络嵌入式系统小组)的Adam Dunkels （http://dunkels.com/adam/uip/）开发。其源代码由C 语言编写，并完全公开，有了这个TCP/IP协议栈，让嵌入式可以实现的功能更为丰富。可以作为WebClient向指定网站提交数据，可以作为WebServer作为网页服务器，提供一个小型的动态页面访问功能。由于是开源的免费协议栈，据说Uip没有考虑协议安全的问题。

首先介绍下移植的环境： stm32 + ENC28J60网络模块

Enc28j60是带SPI 接口的独立以太网控制器，可以用mcu控制spi来实现tcp/ip数据流的收发，所以要先完成Enc28j60的驱动程序，再整合Uip。Uip是用标准的C语言实现，所以移植Uip在51单片机和stm32上类似。

经过几天的琢磨，已经将Uip的几个示例稳定运行。Uip中apps下的例子相互之间存在冲突，源程序中也有一些Error 要修改，我将Uip的文件结构做了一些调整。

Uip文件结构

先介绍下Uip下各个目录文件的功能：

├─apps apps目录 下为uip提供的一些应用示例
│├─dhcpc
│├─hello-world
│├─resolv
│├─smtp
│├─telnetd
│├─webclient
│└─webserver
│ └─httpd-fs
├─doc doc下放置的为说明文档，程序中用不上
│└─html
├─lib lib下为内存块管理函数源码
├─uip uip下为uip和核心实现源码
└─unix unix环境里的uip应用例子,可以参照这个例子实现应用

Uip+stm32 MDK下工程建立



Uip移植
Uip的移植可以参考uip的unix的文件结构。

1. Uip的数据通过网卡Enc28j60从物理层剥离，所以需要先配置Uip和Enc28j60的数据交互。这个部分在tapdev.c文件中：

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01020304050607080910111213141516171819202122#include "uip.h"#include "ENC28J60.h"/*---------------------------------------------------------------------------*/voidtapdev_init(unsigned char *my_mac){enc28j60Init(my_mac);}/*---------------------------------------------------------------------------*/unsigned inttapdev_read(void){return enc28j60PacketReceive(UIP_CONF_BUFFER_SIZE,uip_buf);}/*---------------------------------------------------------------------------*/voidtapdev_send(void){enc28j60PacketSend(uip_len,uip_buf);}/*---------------------------------------------------------------------------*/

写网卡驱动程序，与具体硬件相关。这一步比较费点时间，不过好在大部分网卡芯片的驱动程序都有代码借鉴或移植。驱动需要提供三个函数，以Enc28j60 驱动为例。
tapdev_init（）：网卡初始化函数，初始化网卡的工作模式。
tapdev_read(void)：读包函数。将网卡收到的数据放入全局缓存区uip_buf 中，返回包的长度，赋给uip_len。
void tapdev_send(void)：发包函数。将全局缓存区uip_buf 里的数据（长度放在uip_len 中）发送出去。


2.由于uIP 协议栈需要使用时钟，为TCP 和ARP 的定时器服务。因此使用单片机的定时器或是stm32的滴答定时器用作时钟，每20ms 让计数tick_cnt 加1，这样，25 次计数（0.5S）满了后可以调用TCP 的定时处理程序。10S 后可以调用ARP 老化程序。uIP1.0 版本，增加了timer.c/timer.h，专门用来管理时钟，修改clock-arch.c如下：

[C]纯文本查看复制代码

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0102030405060708091011#include "clock-arch.h"#include "stm32f10x.h"extern __IO int32_t g_RunTime;/*---------------------------------------------------------------------------*/clock_time_tclock_time(void){return g_RunTime;}/*---------------------------------------------------------------------------*/

使用stm32 滴答定时器中断代码：

User/stm32f10x_it.c

[C]纯文本查看复制代码

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010203040506070809101112131415__IO int32_t g_RunTime = 0;void SysTick_Handler(void){static uint8_t s_count = 0;if (++s_count >= 10){s_count = 0;g_RunTime++; /* 全局运行时间每10ms增1 */if (g_RunTime == 0x80000000){g_RunTime = 0;}}}

3.uipopt.h/uip-conf.h 是配置文件，用来设置本地的IP 地址、网关地址、MAC 地址、全局缓冲区的大小、支持的最大连接数、侦听数、ARP 表大小等。可以根据需要配置。

#define UIP_FIXEDADDR 1
决定uIP是否使用一个固定的IP地址。
如果uIP使用一个固定的IP地址，应该置位（set）这些uipopt.h中的选项。如果不的话，则应该使用宏uip_sethostaddr(),uip_setdraddr() 和 uip_setnetmask()。

#define UIP_PINGADDRCONF 0 Ping IP地址赋值。
#define UIP_FIXEDETHADDR 0 指明uIP ARP模块是否在编译时使用一个固定的以太网MAC地址。
#define UIP_TTL 255 uIP发送的IP packets的IP TTL (time to live)。
#define UIP_REASSEMBLY 0 uIP支持IP packets的分片和重组。
#define UIP_REASS_MAXAGE 40 一个IP fragment在被丢弃之前可以在重组缓冲区中存在的最大时间。
#define UIP_UDP 0 是否编译UDP的开关。
#define UIP_ACTIVE_OPEN 1 决定是否支持uIP打开一个连接。
#define UIP_CONNS 10 同时可以打开的TCP连接的最大数目。由于TCP连接是静态分配的，减小这个数目将占用更少的RAM。每一个TCP连接需要大约30字节的内存。
#define UIP_LISTENPORTS 10 同时监听的TCP端口的最大数目。每一个TCP监听端口需要2个字节的内存。
#define UIP_RECEIVE_WINDOW 32768 建议的接收窗口的大小。如果应用程序处理到来的数据比较慢，那么应该设置的小一点（即，相对与uip_buf缓冲区的大小来说），相反如果应用程序处理数据很快，可以设置的大一点（32768字节）。
#define UIP_URGDATA 1 决定是否支持TCP urgent data notification。
#define UIP_RTO 3 The initial retransmission timeout counted in timer pulses.不要改变
#define UIP_MAXRTX 8 在中止连接之前，应该重发一个段的最大次数。不要改变
#define UIP_TCP_MSS (UIP_BUFSIZE – UIP_LLH_LEN – 40) TCP段的最大长度。它不能大于UIP_BUFSIZE – UIP_LLH_LEN – 40.
#define UIP_TIME_WAIT_TIMEOUT 120 一个连接应该在TIME_WAIT状态等待多长。不要改变
#define UIP_ARPTAB_SIZE 8 ARP表的大小。如果本地网络中有许多到这个uIP节点的连接，那么这个选项应该设置为一个比较大的值。
#define UIP_BUFSIZE 1500 uIP packet缓冲区不能小于60字节，但也不必大于1500字节。
#define UIP_STATISTICS 1 决定是否支持统计数字。统计数字对调试很有帮助，并展示给用户。
#define UIP_LOGGING 0 输出uIP登陆信息。
#define UIP_LLH_LEN 14 链接层头部长度。对于SLIP，应该设置成0。


uip-conf.h 中增加几个主要结构体定义，不include任何应用