第一步:资料下载
以太网协议栈芯片 CH395 - 南京沁恒微电子股份有限公司
第二步:准备工程
(1) 首先准备一个编译无报错、可以正常打印和延时的工程文件,官方例程采用STM32F1芯片,但本文采用GD32F470芯片
(2)将例程代码中的PUB文件夹加入,keil工程添加CH395CMD.c文件和CH395SPI_HW.c文件
(3)将例程代码中的main.c内容全部加入到自己的main.c文件中,如果觉得函数较多,可以自己放置到CH398CMD.c函数中
(4)例程代码使用SPI_DMA,看个人需要,使用则配置,不使用则屏蔽
(5)此时编译有很多错误,继续下一步
第三步:引脚配置
ch395Q支持SPI和串口通信,本文采用SPI通信,我们需要配置6个GPIO口,分别如下
一、SPI通信基础引脚
- CS(片选引脚)
- 功能:用于使能CH395的SPI通信,低电平有效。
- 配置:需连接到STM32的GPIO引脚,并在代码中控制其电平12。
- SCK(时钟引脚)
- 功能:提供SPI通信的时钟信号,由主设备(如STM32)控制。
- 配置:需连接到STM32的SPI外设时钟线(如SPI1_SCK),并设置时钟频率(如36MHz)13。
- MOSI(主出从入引脚)
- 功能:主设备向CH395发送数据。
- 配置:需连接到STM32的SPI外设MOSI线(如SPI1_MOSI)
- MISO(主入从出引脚)
- 功能:CH395向主设备返回数据。
- 配置:需连接到STM32的SPI外设MISO线(如SPI1_MISO)
二、辅助控制引脚
- INT(中断引脚)
- 功能:用于CH395通知主设备事件(如数据接收完成、错误状态)。
- 配置:需连接到STM32的外部中断引脚(如PA0),并设置为输入模式,同时启用中断服务程序14。
- RST(复位引脚)
- 功能:硬件复位CH395,低电平有效。
- 配置:需连接到STM32的GPIO引脚,初始化时拉低再拉高以完成复位
CH395_PORT_INIT();//SPI初始化
CH395_GPIO_INIT();//RST和INT引脚初始化
CH395Reset();//修改RST对应引脚
xCH395CmdStart();//修改CS对应引脚,CMD_START_HANDEL();可以删除,无作用
xEndCH395Cmd();//修改CS对应引脚,CMD_END_HANDEL();可以删除,无作用
第四步:延时函数配置
例程代码使用debug.c文件中配置的延时函数,本文采用自定义函数,或者直接全文替换
void Delay_Us(uint32_t us)
{us *= 168; // 72MHz下1us≈72个周期(每条循环指令约3周期)while (us--) {__NOP(); // 内联汇编NOP指令 }
}void Delay_Ms(uint32_t ms)
{delay_1ms(ms);
}
第五步:编译
此处编译后肯定会多处报错,比如UINT8没有定义,stm32f10x_dma.h文件找不到等等,这些都是正常的,按照自己的经验进行修改即可,直到编译无警告,无报错
第六步:ip修改
InitCH395InfParam() /* CH395 Related definition */
const uint8_t CH395IPAddr[4] = {192, 168, 1, 101}; /* CH395 IP */
const uint8_t CH395GWIPAddr[4] = {192, 168, 1, 1}; /* CH395 gateway */
const uint8_t CH395IPMask[4] = {255, 255, 255, 0}; /* CH395 mask *//* Socket definitions */
const uint8_t Socket0DesIP[4] = {192, 168, 1, 123}; /* Destination IP address for Socket 0 */
const uint16_t Socket0DesPort = 1000; /* Destination port for Socket 0 */
const uint16_t Socket0SourPort = 5000; /* Source port for Socket 0 */
第七步:查看保活机制
keeplive_set()#define DEF_KEEP_LIVE_IDLE (15 * 1000) /* Idle time */
#define DEF_KEEP_LIVE_PERIOD (20 * 1000) /* Send a KEEPALIVE packet every 20 seconds */
#define DEF_KEEP_LIVE_CNT 200 /* Number of retry attempts */DEF_KEEP_LIVE_IDLE:空闲时间,可能指的是在TCP连接建立后,如果在15秒内没有数据传输,则开始发送保活包。这与TCP的保活机制中的空闲时间类似,用于确定何时开始检测连接是否有效。
DEF_KEEP_LIVE_PERIOD:每隔20秒发送一次保活包。这个参数可能控制保活包的发送频率,确保在空闲期间定期检测连接状态。
DEF_KEEP_LIVE_CNT:重试次数200次。当保活包发送后未收到响应时,会进行重试,这个参数指定最大重试次数,超过后认为连接已断开。
- 保活机制主要用于维持TCP连接的活跃状态,防止因网络中断或空闲导致连接被中间设备(如路由器、防火墙)主动断开
- 应对网络环境不稳定:在工业控制、远程监控等场景中,网络可能因电磁干扰、信号衰减等问题出现瞬时中断。保活机制通过周期性发送心跳包(空数据包),可快速检测链路异常并触发重连,避免数据丢失。
- 支持物联网长连接需求:CH395常用于MQTT、HTTP长连接等物联网协议,需保持设备与服务器持续通信。若长时间无数据传输,服务器或网关可能关闭连接,保活包能维持连接有效性
第八步:全局中断
CH395GlobalInterrupt --》 GINT_STAT_SOCK0
针对一个TCP连接,主要有以下几个中断
void CH395SocketInterrupt(uint8_t sockindex)
{sock_int_status[sockindex] |= CH395CMDGetSocketInt(sockindex); /* Gets the socket interrupt status */if (sock_int_status[sockindex] & SINT_STAT_RECV) /* Receive interruption */{//接收中断,接受到数据后会进来这里,但例程代码在Data_Loop函数中处理// Handle it in the main program}if (sock_int_status[sockindex] & SINT_STAT_SENDBUF_FREE) /* The send buffer is free and can continue writing data to be sent */{//发送缓冲区为空,可以发送数据,但例程代码在Data_Loop函数中处理// Handle it in the main program}if (sock_int_status[sockindex] & SINT_STAT_SEND_OK) /* Send completion interrupt */{//发送完成中断sock_int_status[sockindex] &= ~SINT_STAT_SEND_OK;}if (sock_int_status[sockindex] & SINT_STAT_CONNECT) /* The connection is interrupted, valid only in TCP mode */{//连接成功中断sock_int_status[sockindex] &= ~SINT_STAT_CONNECT;CH395CMDSetKeepLive(sockindex, 1); /* Enable the KEEPALIVE timer */LOG("SINT_STAT_CONNECT\r\n");}if (sock_int_status[sockindex] & SINT_STAT_DISCONNECT) /* Disconnect interrupt, valid only in TCP mode */{//断开连接中断sock_int_status[sockindex] &= ~SINT_STAT_DISCONNECT;LOG("SINT_STAT_DISCONNECT \r\n");}if (sock_int_status[sockindex] & SINT_STAT_TIM_OUT) /* Timeout interrupt, valid only in TCP mode */{//连接超时中断,比如服务器未打开sock_int_status[sockindex] &= ~SINT_STAT_TIM_OUT;LOG("SINT_STAT_TIM_OUT\r\n");}
}
Data_Loop函数,主要就是将接收到的数据发出去
第九步:测试
调试心得
(1)当服务器主动关闭连接时,会进入TIME_WAIT状态(持续2*MSL,默认约60秒),导致原端口暂时无法复用,如果服务器没有做端口复用这个功能,可能会出现这个现象