uC/OS-II与LwIP移植实战指南
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更新于2024-08-01
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"LWIP+UCOS移植笔记,焦海波大侠的移植经验,已实现在CM3上运行"
LWIP (Lightweight IP) 是一个开源的TCP/IP协议栈,它被设计用于嵌入式系统,尤其是资源有限的微控制器。在这个移植过程中,LWIP被整合到了uC/OS-II实时操作系统中,uC/OS-II是一个流行的嵌入式实时操作系统,适合在微控制器上运行。
移植过程分为几个关键步骤:
1. **下载LwIP**:首先需要获取LwIP的源代码,这通常是通过访问其官方网站或通过Git仓库来完成的。源代码包含了协议栈的所有组件和配置选项。
2. **建立基本工程**:在ADS1.2开发环境中创建一个新的项目,这是为了适应目标硬件AT91SAM7X256和RTL8201BL PHY芯片。项目设置应考虑到硬件平台的特性,如内存布局、中断服务例程等。
3. **添加LwIP到工程**:将下载的LwIP源码导入工程,确保所有必要的头文件和库文件都已包含。
4. **操作系统模拟层移植**:LwIP不依赖于特定的操作系统,而是通过操作系统模拟层(OSAL)来与操作系统交互。这部分工作包括:
- **准备工作**:定义操作系统相关的数据结构和函数原型,以匹配uC/OS-II的API。
- **信号量操作**:实现LwIP需要的信号量创建、删除、获取和释放功能。
- **邮箱操作**:提供邮箱的创建、发送和接收函数,用于任务间通信。
- **线程创建**:实现sys_thread_new()函数,用于创建LwIP的工作线程。
- **时间管理**:实现sys_arch_timeouts(),处理LwIP的超时管理。
- **临界区保护**:编写临界区保护函数,确保在执行敏感操作时不受中断影响。
- **扫尾工作**:完成所有必要的调整和测试,确保OSAL的完整性和正确性。
5. **LwIP接口与网络驱动**:这一步涉及LwIP的初始化和底层网络接口驱动的编写:
- **入口函数**:创建LwIP的初始化和设置函数,如__ilvInitLwIP()和__ilvSetLwIP()。
- **底层接口初始化**:ethernetif_init()负责初始化网络接口,包括设置低层链路层函数如low_level_output()(发送数据)和low_level_init()(初始化网卡)。
- **接收与发送功能**:实现接收线程ethernetif_input(),以及从物理层读取数据low_level_input()和发送数据low_level_send()的函数。
- **硬件接口**:如EMACInit()和EMACReadPacket(),这些是针对具体硬件的函数,负责与网卡的实际交互。
6. **ping测试**:移植完成后,通常会进行ping测试来验证TCP/IP协议栈的功能。这包括编译整个工程,然后尝试通过ping命令与其他设备通信,确认网络连接和数据传输的正确性。
整个移植过程是一个综合了操作系统理解、网络协议知识和硬件驱动编程的复杂任务,需要对LwIP的架构、uC/OS-II的机制以及底层硬件有深入的理解。移植笔记提供了详细的步骤和示例代码,对于在类似环境下进行LWIP移植的开发者来说是一份宝贵的参考资料。
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vannius
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