STM32F1(HAL 库)通过串口驱动CH392T 以太网通信 UDP客户端

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前言

调试

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一、UDP、套接字（Socket）和CH392T

1.以太网和Socket通信基础了解

以太网通信

• 以太网是一种局域网（LAN）技术，基于IEEE 802.3标准，用于在物理层和数据链路层传输数据帧。
• 核心功能：
  • 物理介质传输（如双绞线、光纤）；
  • MAC地址寻址；
  • 冲突检测与避免（CSMA/CD）。
• 协议层次：OSI模型的物理层和数据链路层。

Socket通信：

• Socket是网络通信的编程接口，基于IP地址和端口号标识通信端点，支持TCP/UDP协议。

• 核心功能：

  • 建立/管理网络连接。
  • 数据的分片、传输与重组。
  • 提供面向连接（TCP）或无连接（UDP）的通信模式。

• 协议层次：OSI模型的传输层与应用层之间的接口。

特性	以太网通信	Socket通信
协议层次	物理层 + 数据链路层	传输层 + 应用层接口
寻址方式	MAC地址 （如00:1A:2B:3C:4D）	IP地址 + 端口号 （如192.168.０.1:8080）
传输可靠性	无可靠性保证（依赖上层协议）	TCP可靠（确认重传），UDP不可靠
数据单元	数据帧（Frame）	数据包（Packet）或数据报（Datagram）
数据单元	数据帧（Frame）	数据包（Packet）或数据报（Datagram）

2.两者交互方式

Socket依赖以太网：Socket通信通过TCP/IP协议栈运行，底层依赖以太网传输数据帧

数据封装流程：应用数据 → TCP/UDP报文 → IP包 → 以太网帧 → 物理信号

以太网通信：

• 物理连接：通过交换机、路由器等设备建立物理链路。
• 数据帧传输：
  • 发送方：将数据封装为以太网帧（含源/目的MAC地址）。
  • 接收方：通过MAC地址匹配接收帧，进行校验和解析。
• 冲突处理：使用CSMA/CD机制检测冲突并重传。
• 广播/单播：支持广播（如ARP请求）和单播通信。

Socket通信：

• 连接建立（以TCP为例）：

  • 服务器：创建Socket → 绑定IP/端口 → 监听（listen()）。
  • 客户端：创建Socket → 发起连接（connect()）。
  • 三次握手：SYN → SYN-ACK → ACK。

• 数据传输：

  • 发送：调用send()将数据通过TCP/UDP封装为报文。
  • 接收：调用recv()解析报文并提取应用层数据。

• 连接终止（TCP）：

  • 四次挥手：FIN → ACK → FIN → ACK。

• 交互模式：

  • TCP：流式传输，保证顺序和可靠性。
  • UDP：报文传输，低延迟但可能丢包。

3.TCP和UDP的认识

１．基本概念

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）

• 定义：一种面向连接的、可靠的传输层协议，确保数据按序、完整地传输。

• 核心特点：
  通过三次握手建立连接，四次挥手断开连接。
  支持数据确认、重传、流量控制和拥塞控制。

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）

• 定义：一种无连接的、不可靠的传输层协议，提供尽力而为的数据传输。
• 核心特点：
  无需建立连接，直接发送数据报。
  不保证数据顺序、完整性或可达性。

２． 首部结构与开销

• TCP首部（20字节 + 可选字段）：
  包含序列号、确认号、窗口大小、校验和等字段。
  示例字段：源端口、目的端口、序列号、ACK号、标志位（SYN/ACK/FIN）。

• UDP首部（8字节）：
  仅包含源端口、目的端口、长度和校验和。
  示例字段：源端口、目的端口、长度、校验和。

4.CH392

CH392 支持两种通讯接口：SPI 接口或者异步串口，这里选取异步串口通讯接口控制 CH392 芯片进行以太网通讯

二、驱动代码

1.main函数

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
	/*测试 发送buf*/
	uint8_t temp_buf[256];
	uint16_t j;
		for(j = 0; j<256;j++)
		{
			temp_buf[j] = j;
		}
	
	uint8_t i;

	BSP_Init();	//外设初始化
		
    CH392SetUartBaudRate(921600);	  	//设置CH392SetUart波特率921600
	xWriteCH392Cmd(CMD00_RESET_ALL);	//执行硬件复位,等待50ms
	delay_ms(200);
	i = CH392CMDGetVer();							//获取芯片和固件版本号
	InitCH392InfParam(); 							//初始化CH392Inf参数 
	i = CH392Init();     							//初始化CH392
	mStopIfError(i);									//检查是否成功

  while (1)
  {
		if (CH392CMDGetPHYStatus() == PHY_DISCONN) /* 获取 PHY 的连接状态 */
		{
				delay_ms(200); /* If no, wait for 200MS and query again */
		}
		else
		{
//				printf("CH392 Connect Ethernet\r\n"); /*When the CH392 is connected to the Ethernet, an interruption occurs */
				break;
		}
  }
  InitSocketParam(); 	/* 初始化套接字相关变量 */
	
  CH392SocketInitOpen();/*配置CH392的socket参数，初始化并打开CH392的socket*/
	
  while (1)
	{
		if (Query392Interrupt() == GPIO_PIN_RESET)		//INT
		{
			CH392GlobalInterrupt();
		}			
		/*发送数据*/
		CH392CMDSendData(0, temp_buf, 256);

	}
}

2.发送命令函数

为了区分命令码和数据，CH392 要求单片机先通过串口发送两个同步码字节（57H 和 ABH），然后再发送命令码，接着是发送数据或者接收数据

/********************************************************************************
 * Function Name  : xWriteCH392Cmd
 * Description    : 发送命令
 * Input          : cmd
 * Output         : None
 * Return         : None
 *******************************************************************************/
void xWriteCH392Cmd(uint8_t cmd)
{
    CMD_START_HANDEL;                
    USART3_SendByte(SER_SYNC_CODE1); 
    USART3_SendByte(SER_SYNC_CODE2);	
    USART3_SendByte(cmd);
}

/* Command header */
#define SER_SYNC_CODE1 		0x57 /* Serial port command synchronization code 1 */
#define SER_SYNC_CODE2 		0xAB /* Serial port command synchronization code 2 */

三、参数配置和数据抓取

1.设置波特率

该命令用于设置 CH392 的串口通讯波特率。在 CH392 工作于串口通讯方式时，复位后默认的通讯波特率默认是 9600bps。如果单片机支持较高的通讯速度，可以通过该命令动态调整串口通讯波特率。该命令需要输入三个数据，分别是波特率系数 0、波特率系数 1、波特率系数 2，下表是与波特率的对应关系, 计算公式：
BaudRate = (波特率系数 2 <<16) + (波特率系数 1 << 8) + 波特率系数 0。

/*******************************************************************************
 * Function Name  : CH392SetUartBaudRate
 * Description    : Set 392 Uart BaudRate
 * Input          : BaudRate
 * Output         : None
 * Return         : s
 *******************************************************************************/
uint8_t CH392SetUartBaudRate(uint32_t baudrate)
{
    uint8_t s = CH392_ERR_UNKNOW;
#if (CH392_OP_INTERFACE_MODE == CH392_UART_MODE)
    CH392CMDSetUartBaudRate(baudrate); /* Set BaudRate */
		MX_UART3_Init(baudrate);					//设置MCU波特率

    s = xReadCH392Data(); /* If the setting is successful  CH392 return CMD_ERR_SUCCES */
//    if (s == CMD_ERR_SUCCESS)
//        printf("Set Success\r\n");
	
#endif
    return s;
}

返回的 1 个字节数据是, 输出操作状态

2.执行硬件复位

采用硬件电路复位，需要写0x05,该命令使 CH392 执行硬件复位。通常情况下，硬件复位在 50mS 时间之内完成。

3.读取版本号

/********************************************************************************
 * Function Name  : CH392CMDGetVer
 * Description    : Obtain the chip and firmware version number	
 * Input          : None
 * Output         : None
 * Return         : Version number
 *******************************************************************************/
uint8_t CH392CMDGetVer(void)
{
    uint8_t i;
    xWriteCH392Cmd(CMD01_GET_IC_VER);		//获取芯片和固件版本号
    i = xReadCH392Data();         			//返回0x18
    xEndCH392Cmd();
    return i;
}

返回的 1 个字节数据是版本号,得到的版本号为0x18。

4.写入、读取（0x43）IP、网关等信息

代码如下（示例）：

/* CH392 Related definition */
const uint8_t CH392IPAddr[4] = {192, 168, 0, 101}; /* CH392 IP  */
const uint8_t CH392GWIPAddr[4] = {192, 168, 0, 1}; /* CH392 gateway */
const uint8_t CH392IPMask[4] = {255, 255, 255, 0}; /* CH392 mask */

/* Socket Related definition*/
const uint8_t Socket0DesIP[4] = {192, 168, 0, 122}; /* Socket 0 des IP */
const uint16_t Socket0SourPort = 1000;              /* Socket 0 sour port 本地端口*/
const uint16_t Socket0DesPort = 1000;               /* Socket 0 des port 目的端口*/

配置CH392的IP、网关 子网掩码

xWriteCH392Cmd(CMD014_GET_IP_INF); 读取

GET_IP_INF（0x43）该命令 用于获取 IP、GatewayIP、MASK、DNS 等信息
收到此命令后，CH392 会依次输出 20 个字节的数据，分别为：4 字节 IP 地址、4 字节网关 IP、4 字节子网掩码、4 字节 DNS1(主 DNS)、4 字节 DNS2(次 DNS)。
与写入的数据一直

5.获取 PHY 的连接状态

连接状态代码为 01H 时表示 PHY 连接断开；
连接状态代码为 02H 时表示 PHY 连接为 10M 全双工；
连接状态代码为 04H 时表示 PHY 连接为 10M 半双工；

6.轮询中断状态

返回数据为0x00, 说明没有产生任务中断

7.插拔网线查询

拔插网线，查0x19命令会返回0x04

8. 写数据

9. CMD查看端口

#查看端口是否被占用
netstat -aon|findstr “1000”

10.以太网的状态

电脑适配器所显示的ip是电脑网卡自身的ip,点击属性

查看自己主机的IP,修改IP

11.CH392与电脑进行连接

这里测试192, 168, 0, 101存在,IP后面改为了192, 168, 0, 254
当ping程序中所写的IP,即const uint8_t CH392IPAddr[4] = {192, 168, 0, 254}; /* CH392 IP */
验证,插上ping通,拔下ping不通

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总结

关于使用网络助手使用见下一篇笔记