当前位置: 首页 > news >正文

lwip移植基于freertos(w5500以太网芯片)

目录

    • 一、背景
    • 二、lwip移植基于w5500(MAC+PHY,数据链路层和物理层)
      • 1.移植需要的相关文件
      • 2、协议栈层级调用
      • 3、w5500关键初始化说明
    • 三、附录

一、背景

1.OSI七层模型

图片来自网络 在这里插入图片描述
lwip协议栈工作在应用层、传输层、网络层;
网卡工作在数据链路层、物理层(集成mac+phy)

2.常用以太网物理层和数据链路层网卡芯片方案

集成型SOCPHYPHY+MACPHY+MAC+硬栈
TM4C1294NCPDTDP83848DM9000W5500
ENC28J60

DP83848 : 物理层(PHY) ,10/100M Base T,适用于主控内含有MAC控制器(数据链路层)通过MII/RMII接口控制网卡芯片,如stm32fxx互联型MCU;
DM9000 : 物理层(PHY)和数据链路层(MAC),10/100M主控没有MAC控制器,以地址总线方式访问芯片;
ENC28J60 : MAC+PHY(10M Base T), SPI接口;
W5500 : 硬件TCP/IP协议栈+MAC+PHY(10/100M Base T),SPI接口;
TM4C1294NCPDT:集成mac和phy部分,外部只需连接网络变压器或集成网络变压器的网口

3.以太网数据帧格式
在这里插入图片描述

字段含义
前同步码用来使接收端的适配器在接收 MAC 帧时能够迅速调整时钟频率,使它和发送端的频率相同。前同步码为 7 个字节,1 和 0 交替
帧前定界符帧的起始符,为 1 个字节。前 6 位 1 和 0 交替,最后的两个连续的 1 表示告诉接收端适配器:“帧信息要来了,准备接收”
目的地址接收帧的网络适配器的物理地址(MAC 地址),为 6 个字节(48 比特)。作用是当网卡接收到一个数据帧时,首先会检查该帧的目的地址,是否与当前适配器的物理地址相同,如果相同,就会进一步处理;如果不同,则直接丢弃
源地址发送帧的网络适配器的物理地址(MAC 地址),为 6 个字节(48 比特)
类型上层协议的类型。由于上层协议众多,所以在处理数据的时候必须设置该字段,标识数据交付哪个协议处理。字段为 0x0800 时,表示将数据交付给 IP 协议字段为 0x0806 时,地址解析协议ARP
数据也称为效载荷,表示交付给上层的数据。以太网帧数据长度最小为 46 字节,最大为 1500 字节。如果不足 46 字节时,会填充到最小长度。最大值也叫最大传输单元(MTU)
帧检验序列 FCS检测该帧是否出现差错,占 4 个字节(32 比特)。发送方计算帧的循环冗余码校验(CRC)值,把这个值写到帧里。接收方计算机重新计算 CRC,与 FCS 字段的值进行比较。如果两个值不相同,则表示传输过程中发生了数据丢失或改变。这时,就需要重新传输这一帧

二、lwip移植基于w5500(MAC+PHY,数据链路层和物理层)

1.移植需要的相关文件

【1】W5500底层驱动文件w5500.c/h,实现对寄存器访问的封装,理解寄存器编址访问规则和帧格式,主要包括通用寄存器组和针对每个套接字的套接字寄存器组,见附件数据手册
在这里插入图片描述

am_socket.c/h,实现对w5500的初始化macraw_init、发送macraw_send、接收操作函数macraw_receive封装
在这里插入图片描述

【2】Lwip底层移植文件ethernetif.c/h,主要实现几个low_level_xxx相关的操作底层以太网帧数据收发的函数和对网卡描述结构struct netif *netif_default初始化ethernetif_init函数

在这里插入图片描述

【3】操作系统模拟层文件,协议栈只是定义了接口头文件/lwip/src/include/sys.h,自己编写文件lwip-contrib/ports/freertos/sys_arch.c实现接口函数,主要实现针对特定操作系统的锁,信号量,邮箱等的封装

【4】配置文件,lwip自带官方推荐配置opt.h文件,自定义修改的配置需要建立配置文件lwipopts.h,主要包括是否支持操作系统、资源分配如内存池,内存堆、IP版本、arp等的配置

2、协议栈层级调用

在这里插入图片描述

3、w5500关键初始化说明

3.1 W5500 MAC RAW模式的操作

目的为不采用硬件协议栈,只支持在socket 0上使用,属于无连接模式,只需设置mac地址、maxraw模式、mac地址过滤即可

3.2可变长和非可变长度

采用可变长度,在spi帧的控制域的op_mode[1:0]进行指定

3.3不支持IP分片

使用硬件协议栈时不能超过1514字节,软协议栈靠协议栈自动实现分片和组包

3.4 接收/发送缓存大小设置

总和不超过16Kbytes,单个可设置为16K,且仅能使用一个socket

3.5 发送和接收

发送:初始化设置发送缓冲区长度,操作发送写指针寄存器
接收:初始化设置接收缓冲区长度,操作接收长度寄存器,操作接收读指针进行读取

三、附录

1.w5500数据手册: https://www.iwiznet.cn/products/network-chip/w5500/

相关文章:

lwip移植基于freertos(w5500以太网芯片)

目录 一、背景二、lwip移植基于w5500(MACPHY,数据链路层和物理层)1.移植需要的相关文件2、协议栈层级调用3、w5500关键初始化说明 三、附录 一、背景 1.OSI七层模型 图片来自网络 lwip协议栈工作在应用层、传输层、网络层; 网卡…...

【TI MSPM0】IQMath库学习

一、与DSP库的区别 二、IQMath库详解 RTS是靠纯软件实现的,而MathACL是靠硬件加速,速度更快 三、工程详解 1.导入工程 2.样例详解 使用一系列的运算来展示IQMath库,使用的是MathACL实现版本的IQMath库 编译加载运行,结果变量叫…...

51单片机 光敏电阻5506与ADC0832驱动程序

电路图 5506光敏电阻光强增加电阻值减小 以上电路实测无光时电压1.5v 有光且较亮时电压2.7v。 转换程序和ADC0832程序如下 // ADC0832引脚定义 sbit ADC_CS P1^2; // 片选信号 sbit ADC_CLK P1^0; // 时钟信号 sbit ADC_DIO P1^1; // 数据线// 获取电压值 - 返回c…...

【Linux】进程创建、进程终止、进程等待

Linux 1.进程创建1.fork 函数2.写时拷贝3.为什么要有写时拷贝? 2.进程终止1.进程退出场景2.退出码3.进程常见退出方法1.main函数return2.exit库函数3._exit系统调用 3.进程等待1.概念2.必要性3.方法1.wait2.waitpid3.参数status4.参数option5.非阻塞轮询 1.进程创建…...

ReliefF 的原理

🌟 ReliefF 是什么? ReliefF 是一种“基于邻居差异”的特征选择方法,用来评估每个特征对分类任务的贡献大小。 它的核心问题是: “我怎么知道某个特征是不是重要?是不是有能力把不同类别的数据区分开?” 而…...

C++ 数据结构之图:从理论到实践

一、图的基本概念 1.1 图的定义与组成 图(Graph)由顶点(Vertex)和边(Edge)组成,形式化定义为: G (V, E) 顶点集合 V:表示实体(如城市、用户) …...

机器学习(5)——支持向量机

1. 支持向量机(SVM)是什么? 支持向量机(SVM,Support Vector Machine)是一种监督学习算法,广泛应用于分类和回归问题,尤其适用于高维数据的分类。其核心思想是寻找最优分类超平面&am…...

C++学习之使用OPENSSL加解密

目录 1.知识点概述 2.哈希的特点和常用哈希算法散列值长度 3.Linux下openss相关的安装问题 4.md5 api 5.其他哈希算法使用 6.sha1测试 7.哈希值的封装 8.非对称加密特点和应用场景 9.生成密钥对-rsa 10.在内存中生成rsa密钥对-代码 11.将密钥对写入磁盘 12.使用bio方…...

markdown导出PDF,PDF生成目录

1、vscode中安装markdown插件,将编辑的文件导出PDF。 2、安装PDF Guru Anki软件 百度网盘:通过网盘分享的文件:PDFGuruAnki 链接: https://pan.baidu.com/s/1nU6avM7NUowhEn1FNZQKkA 提取码: aues PDF中不同的标题需要通过矩形框标注差异&a…...

Node.js中Stream模块详解

Node.js 中 Stream 模块全部 API 详解 一、Stream 基础概念 const { Stream } require(stream);// 1. Stream 类型 // - Readable: 可读流 // - Writable: 可写流 // - Duplex: 双工流 // - Transform: 转换流// 2. Stream 事件 // - data: 数据可读时触发 // - end: 数据读…...

Swift的学习笔记(一)

Swift的学习笔记(一) 文章目录 Swift的学习笔记(一)元组基本语法1. **创建元组**2. **访问元组的值**3. **命名的元组**4. **解构元组**5. **忽略某些值** 可选值类型定义 OptionalOptional 的基本使用1. **给 Optional 赋值和取值…...

3.4 函数单调性与曲线的凹凸性

1.函数单调性的定义 1.1.判别法 2.函数凹凸性 2.1 判别法...

随机森林优化 —— 理论、案例与交互式 GUI 实现

目录 随机森林优化 —— 理论、案例与交互式 GUI 实现一、引言二、随机森林基本原理与超参数介绍2.1 随机森林概述2.2 随机森林中的关键超参数 三、随机森林优化的必要性与挑战3.1 优化的重要性3.2 调优方法的挑战 四、常见的随机森林优化策略4.1 网格搜索(Grid Sea…...

Pytorch深度学习框架60天进阶学习计划 - 第41天:生成对抗网络进阶(一)

Pytorch深度学习框架60天进阶学习计划 - 第41天:生成对抗网络进阶(一) 今天我们将深入探讨生成对抗网络(GAN)的进阶内容,特别是Wasserstein GAN(WGAN)的梯度惩罚机制,以及条件生成与无监督生成…...

62. 不同路径

前言 本篇文章来自leedcode,是博主的学习算法的笔记心得。 如果觉得对你有帮助,可以点点关注,点点赞,谢谢你! 题目链接 62. 不同路径 - 力扣(LeetCode) 题目描述 思路 1.如果m1或者n1就只…...

使用Apache POI实现Java操作Office文件:从Excel、Word到PPT模板写入

在企业级开发中,自动化处理Office文件(如Excel报表生成、Word文档模板填充、PPT批量制作)是常见需求。Apache POI作为Java领域最成熟的Office文件操作库,提供了一套完整的解决方案。本文将通过实战代码,详细讲解如何使…...

基于 RabbitMQ 优先级队列的订阅推送服务详细设计方案

基于 RabbitMQ 优先级队列的订阅推送服务详细设计方案 一、架构设计 分层架构: 订阅管理层(Spring Boot)消息分发层(RabbitMQ Cluster)推送执行层(Spring Cloud Stream)数据存储层(Redis + MySQL)核心组件: +-------------------+ +-------------------+ …...

设计模式(8)——SOLID原则之依赖倒置原则

设计模式(7)——SOLID原则之依赖倒置原则 概念使用示例 概念 高层次的类不应该依赖于低层次的类。两者都应该依赖于抽象接口。抽象接口不应依赖于具体实现。具体实现应该依赖于抽象接口。 底层次类:实现基础操作的类(如磁盘操作…...

oracle COUNT(1) 和 COUNT(*)

在 Oracle 数据库中,COUNT(1) 和 COUNT(*) 都用于统计表中的行数,但它们的语义和性能表现存在一些细微区别。 1. 语义区别 COUNT(*) 统计表中所有行的数量,包括所有列值为 NULL 的行。它直接针对表的行进行计数,不关心具体列的值…...

理想汽车MindVLA自动驾驶架构核心技术梳理

理想汽车于2025年3月发布的MindVLA自动驾驶架构,通过整合视觉、语言与行为智能,重新定义了自动驾驶系统的技术范式。以下是其核心技术实现的详细梳理: 一、架构设计:三位一体的智能融合 VLA统一模型架构 MindVLA并非简单的端到端模…...

基于FPGA的智能垃圾桶设计-超声波测距模块-人体感应模块-舵机模块 仿真通过

基于FPGA的智能垃圾桶设计 前言一、整体方案二、仿真波形总结 前言 在FPGA开发平台中搭建完整的硬件控制系统,集成超声波测距模块、人体感应电路、舵机驱动模块及报警单元。在感知层配置阶段,优化超声波回波信号调理电路与人体感应防误触逻辑&#xff0…...

[极客大挑战 2019]Upload

<script language"php">eval($_POST[shell]);</script>​ ​ <script language"php">#这里写PHP代码哟&#xff01; </script>​ ​ BM <script language"php">eval($_POST[shell]);</script>GIF89a <…...

操作系统基础:05 系统调用实现

一、系统调用概述 上节课讲解了系统调用的概念&#xff0c;系统调用是操作系统给上层应用提供的接口&#xff0c;表现为一些函数&#xff0c;如open、read、write 等。上层应用程序通过调用这些函数进入操作系统&#xff0c;使用操作系统功能&#xff0c;就像插座一样&#xf…...

“堆积木”式话云原生微服务架构(第一回)

模块1&#xff1a;文章目录 目录 1. 云原生架构核心概念 2. Java微服务技术选型 3. Kubernetes与服务网格实战 4. 全链路监控与日志体系 5. 安全防护与性能优化 6. 行业案例与未来演进 7. 学习路径与资源指引 8. 下期预告与扩展阅读 模块2&#xff1a;云原生架构核心概念 核…...

Java 性能优化:从原理到实践的全面指南

性能优化是 Java 开发中不可或缺的一环&#xff0c;尤其在高并发、大数据和分布式系统场景下&#xff0c;优化直接影响系统响应速度、资源利用率和用户体验。Java 作为一门成熟的语言&#xff0c;提供了丰富的工具和机制支持性能调优&#xff0c;但优化需要深入理解 JVM、并发模…...

基于ssm网络游戏推荐系统(源码+lw+部署文档+讲解),源码可白嫖!

摘要 当今社会进入了科技进步、经济社会快速发展的新时代。国际信息和学术交流也不断加强&#xff0c;计算机技术对经济社会发展和人民生活改善的影响也日益突出&#xff0c;人类的生存和思考方式也产生了变化。传统网络游戏管理采取了人工的管理方法&#xff0c;但这种管理方…...

HTTP:五.WEB服务器

web服务器 定义:实现提供资源或应答的提供者都可以谓之为服务器!web服务器工作内容 接受建立连接请求 接受请求 处理请求 访问报文中指定的资源 构建响应 发送响应 记录事务处理过程 Web应用开发用到的一般技术元素 静态元素:html, img,js,Css,SWF,MP4 动态元素:PHP,…...

synchronized轻量级锁的自旋之谜:Java为何在临界区“空转“等待?

从餐厅等位理解自旋锁的智慧 想象两家不同的餐厅&#xff1a; 传统餐厅&#xff1a;没座位时顾客去逛街&#xff08;线程挂起&#xff0c;上下文切换&#xff09;网红餐厅&#xff1a;没座位时顾客在门口短时间徘徊&#xff08;线程自旋&#xff0c;避免切换&#xff09; Ja…...

基于redis 实现我的收藏功能优化详细设计方案

基于redis 实现我的收藏功能优化详细设计方案 一、架构设计 +---------------------+ +---------------------+ | 客户端请求 | | 数据存储层 | | (收藏列表查询) | | (Redis Cluster) | +-------------------…...

【深度学习与大模型基础】第10章-期望、方差和协方差

一、期望 ——————————————————————————————————————————— 1. 期望是什么&#xff1f; 期望&#xff08;Expectation&#xff09;可以理解为“长期的平均值”。比如&#xff1a; 掷骰子&#xff1a;一个6面骰子的点数是1~6&#x…...

JavaScript 性能优化实战:深入探讨 JavaScript 性能瓶颈,分享优化技巧与最佳实践

在当今 Web 应用日益复杂的时代&#xff0c;JavaScript 性能对于用户体验起着决定性作用。缓慢的脚本执行会导致页面加载延迟、交互卡顿&#xff0c;严重影响用户留存率。本文将深入剖析 JavaScript 性能瓶颈&#xff0c;并分享一系列实用的优化技巧与最佳实践&#xff0c;助你…...

上篇:《排序算法的奇妙世界:如何让数据井然有序?》

个人主页&#xff1a;strive-debug 排序算法精讲&#xff1a;从理论到实践 一、排序概念及应用 1.1 基本概念 **排序**&#xff1a;将一组记录按照特定关键字&#xff08;如数值大小&#xff09;进行递增或递减排列的操作。 1.2 常见排序算法分类 - **简单低效型**&#xff…...

目前状况下,计算机和人工智能是什么关系?

目录 一、计算机和人工智能的关系 &#xff08;一&#xff09;从学科发展角度看 计算机是基础 人工智能是计算机的延伸和拓展 &#xff08;二&#xff09;从技术应用角度看 二、计算机系学生对人工智能的了解程度 &#xff08;一&#xff09;基础层面的了解 必备知识 …...

【复旦微FM33 MCU 底层开发指南】高级定时器ATIM

0 前言 本系列基于复旦微FM33LC0系列MCU的DataSheet编写&#xff0c;提供基于寄存器开发指南、应用技巧、注意事项等 本文章及本系列其他文章将持续更新&#xff0c;本系列其它文章请跳转↓↓↓ 【复旦微FM33 MCU 寄存器开发指南】总集篇 本文章最后更新日期&#xff1a;2025…...

vdso概念及原理,vdso_fault缺页异常,vdso符号的获取

一、背景 vdso的全称是Virtual Dynamic Shared Object&#xff0c;它是一个特殊的共享库&#xff0c;是在编译内核时生成&#xff0c;并在内核镜像里某一段地址段作为该共享库的内容。vdso的前身是vsyscall&#xff0c;为了兼容一些旧的程序&#xff0c;x86上还是默认加载了vs…...

4.13学习总结

学习完异常和文件的基本知识 完成45. 跳跃游戏 II - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09;的算法题&#xff0c;对于我来说&#xff0c;用贪心的思路去写该题是很难理解的&#xff0c;很难想到&#xff0c;理解了许久&#xff0c;也卡了很久。...

Day14:关于MySQL的索引——创、查、删

前言&#xff1a;先创建一个练习的数据库和数据 1.创建数据库并创建数据表的基本结构 -- 创建练习数据库 CREATE DATABASE index_practice; USE index_practice;-- 创建基础表&#xff08;包含CREATE TABLE时创建索引&#xff09; CREATE TABLE products (id INT PRIMARY KEY…...

概率论与数理统计核心知识点与公式总结(就业版)

文章目录 概率论与数理统计核心知识点与公式总结&#xff08;附实际应用&#xff09;一、概率论基础1.1 基本概念1.2 条件概率与独立性 二、随机变量及其分布2.0 随机变量2.0 分布函数&#xff08;CDF&#xff09;2.1 离散型随机变量2.2 连续型随机变量2.3 多维随机变量2.3.1 联…...

AF3 ProteinDataset类的_patch方法解读

AlphaFold3 protein_dataset模块 ProteinDataset 类 _patch 方法的主要目的是围绕锚点残基(anchor residues)裁剪蛋白质数据,提取一个局部补丁(patch)作为模型输入。 源代码: def _patch(self, data):"""Cut the data around the anchor residues."…...

openssh 10.0在debian、ubuntu编译安装 —— 筑梦之路

OpenSSH 10.0 发布&#xff1a;一场安全与未来兼顾的大升级 - Linux迷 OpenSSH: Release Notes sudo apt-get updatesudo apt install build-essential zlib1g-dev libssl-dev libpam0g-dev libselinux1-devwget https://cdn.openbsd.org/pub/OpenBSD/OpenSSH/portable/opens…...

Go 跨域中间件实现指南:优雅解决 CORS 问题

在开发基于 Web 的 API 时&#xff0c;尤其是前后端分离项目&#xff0c;**跨域问题&#xff08;CORS&#xff09;**是前端开发人员经常遇到的“拦路虎”。本文将带你了解什么是跨域、如何在 Go 中优雅地实现一个跨域中间件&#xff0c;支持你自己的 HTTP 服务或框架如 net/htt…...

【数据结构_6】双向链表的实现

一、实现MyDLinkedList&#xff08;双向链表&#xff09; package LinkedList;public class MyDLinkedList {//首先我们要创建节点&#xff08;因为双向链表和单向链表的节点不一样&#xff01;&#xff01;&#xff09;static class Node{public String val;public Node prev…...

【双指针】专题:LeetCode 1089题解——复写零

复写零 一、题目链接二、题目三、算法原理1、先找到最后一个要复写的数——双指针算法1.5、处理一下边界情况2、“从后向前”完成复写操作 四、编写代码五、时间复杂度和空间复杂度 一、题目链接 复写零 二、题目 三、算法原理 解法&#xff1a;双指针算法 先根据“异地”操…...

Foxmail邮件客户端跨站脚本攻击漏洞(CNVD-2025-06036)技术分析

Foxmail邮件客户端跨站脚本攻击漏洞&#xff08;CNVD-2025-06036&#xff09;技术分析 漏洞背景 ‌漏洞编号‌&#xff1a;CNVD-2025-06036 ‌CVE编号‌&#xff1a;待分配 ‌厂商‌&#xff1a;腾讯Foxmail ‌影响版本‌&#xff1a;Foxmail < 7.2.25 ‌漏洞类型‌&#x…...

39.[前端开发-JavaScript高级]Day04-函数增强-argument-额外知识-对象增强

JavaScript函数的增强知识 1 函数属性和arguments 函数对象的属性 认识arguments arguments转Array 箭头函数不绑定arguments 函数的剩余&#xff08;rest&#xff09;参数 2 纯函数的理解和应用 理解JavaScript纯函数 副作用概念的理解 纯函数的案例 判断下面函数是否是纯…...

0x05.为什么 Redis 设计为单线程?6.0 版本为何引入多线程?

回答重点 单线程设计原因: Redis 的操作是基于内存的,其大多数操作的性能瓶颈主要不是 CPU 导致的使用单线程模型,代码简便的同时也减少了线程上下文切换带来的性能开销Redis 在单线程的情况下,使用 I/O 多路复用模型就可以提高 Redis 的 I/O 利用率了6.0 版本引入多线程的…...

CST1019.基于Spring Boot+Vue智能洗车管理系统

计算机/JAVA毕业设计 【CST1019.基于Spring BootVue智能洗车管理系统】 【项目介绍】 智能洗车管理系统&#xff0c;基于 Spring Boot Vue 实现&#xff0c;功能丰富、界面精美 【业务模块】 系统共有三类用户&#xff0c;分别是&#xff1a;管理员用户、普通用户、工人用户&…...

CST1018.基于Spring Boot+Vue滑雪场管理系统

计算机/JAVA毕业设计 【CST1018.基于Spring BootVue滑雪场管理系统】 【项目介绍】 滑雪场管理系统&#xff0c;基于 Spring Boot Vue 实现&#xff0c;功能丰富、界面精美 【业务模块】 系统共有两类用户&#xff0c;分别是管理员和普通用户&#xff0c;管理员负责维护后台数…...

剖析 Rust 与 C++:性能、安全及实践对比

1 性能对比&#xff1a;底层控制与运行时开销 1.1 C 的性能优势 C 给予开发者极高的底层控制能力&#xff0c;允许直接操作内存、使用指针进行精细的资源管理。这使得 C 在对性能要求极高的场景下&#xff0c;如游戏引擎开发、实时系统等&#xff0c;能够发挥出极致的性能。以…...

SDHC接口协议底层传输数据是安全的

SDHC&#xff08;Secure Digital High Capacity&#xff09;接口协议在底层数据传输过程中确实包含校验机制&#xff0c;以确保数据的完整性和可靠性。以下是关键点的详细说明&#xff1a; 物理层与数据链路层的校验机制 物理层&#xff08;Electrical Layer&#xff09;&…...