ENC28J60 عبارة عن وحدة تحكم Ethernet بسيطة يمكن أن تعمل كبطاقة شبكة خارجية لأجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة مع GPIO (يوجد حتى برنامج تشغيل جاهز للتوت) وأردوينات أخرى. لا يتم عرض GPIOs على الكمبيوتر المحمول الخاص بي ، دعنا نحاول إصلاح هذا الخلل وبرغي ENC28J60 باستخدام STM32F103 وحبل USB.
دعونا نرى كيف يمكنك القيام بذلك.
نحن نحتاج:
ENC28J60
STM32 USB device (, ):
Linux ( Ubuntu 16)
Ethernet ( raspberry pi), wi-fi ( )
STM32F103 , . ENC28J60 ( c ). ENC28J60 STM32F103 SPI1 .
(usb) -> stm32(SPI) -> ENC28J60(Ethernet ) -> raspberry
, user space. tap ( , Ethernet , tun , ip ), ( tap_handler.c). Linux, tap_handler' tap . , , tap , tap_handler', - . , tap_handler tap , /dev/ttyACM0 ( USB Linux). /dev/ttyACM0, tap .
STM32 CubeMX USB CDC (virtual com port). SMT32 Linux /dev/ttyACM0 ( ). , STM32, , STM32.
STM32 . ( CDC_Receive_FS
usbd_cdc_if.c) ENC28J60, , ENC28J60 CDC_Transmit_FS
.
, CDC . , . , ( , wireshark usb). , - - STM32, , .. . .
:
sudo openvpn --mktun --dev tap0
ip :
sudo ifconfig tap0 10.0.0.1/24 up
tap_handler.
/dev/ttyACM0 raw (, .). :
char cdc_name[20]="/dev/ttyACM0";
int tty_fd = open(cdc_name, O_RDWR | O_NOCTTY);
struct termios portSettings;
tcgetattr(tty_fd, &portSettings);
cfmakeraw(&portSettings);
tcsetattr(tty_fd, TCSANOW, &portSettings);
tcflush(tty_fd, TCOFLUSH);
tap_handler tap0:
/* dev tap0*/
int tun_alloc(char *dev, int flags) {
struct ifreq ifr;
int fd, err;
char *clonedev = "/dev/net/tun";
/* /dev/net/tun */
if( (fd = open(clonedev , O_RDWR)) < 0 ) {
perror("Opening /dev/net/tun");
return fd;
}
memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
ifr.ifr_flags = flags;
/* tap0 */
if (*dev) {
strncpy(ifr.ifr_name, dev, IFNAMSIZ);
}
/* */
if( (err = ioctl(fd, TUNSETIFF, (void *)&ifr)) < 0 ) {
perror("ioctl(TUNSETIFF)");
close(fd);
return err;
}
strcpy(dev, ifr.ifr_name);
return fd;
}
main.c :
strcpy(tun_name, "tap0");
int tap_fd = tun_alloc(tun_name, IFF_TAP | IFF_NO_PI);
IFF_TAP (tap). IFF_NO_PI , .
tap0 /dev/ttyACM0. , tap_handler select:
while(1) {
int ret;
fd_set rd_set;
FD_ZERO(&rd_set);
/* tap_fd - tap inteface descriptor */
FD_SET(tap_fd, &rd_set);
/* tty_fd - /dev/ttyACM0 descriptor */
FD_SET(tty_fd, &rd_set);
ret = select(maxfd + 1, &rd_set, NULL, NULL, NULL);
. tap0 tap_handler STM32 ( : - 4 , , 2 - , ) /dev/ttyACM0. , :
if(FD_ISSET(tap_fd, &rd_set)) {
uint16_t nread = cread(tap_fd, buffer, BUFSIZE);
uint8_t buf[6];
*(uint32_t *)buf = PACKET_START_SIGN;
*(uint16_t *)(buf + 4) = nread;
cwrite(tty_fd,(char *)buf,6);
cwrite(tty_fd, buffer, nread);
delay_micro(delay_m);
}
/dev/ttyACM0, ( 4 ), , . tap :
if(FD_ISSET(tty_fd, &rd_set)) {
uint32_t sign;
/* */
int nread = read_n(tty_fd, (char *)&sign, sizeof(sign));
/* , */
if(nread == 0) {
break;
}
/* , 4 */
if(sign != PACKET_START_SIGN){
continue;
}
/* */
nread = read_n(tty_fd, (char *)&plength, 2);
if(nread == 0) {
break;
}
if (nread != 2){
continue;
}
/* , */
if(flag){
flag = 0;
nread = cread(tty_fd, buffer, sizeof(buffer));
if(nread != 6){
continue;
}
}
/* , */
if(plength > BUFSIZE){
break;
}
/* (plength ) tap interface*/
nread = read_n(tty_fd, buffer, plength);
if (nread != 0){
cwrite(tap_fd, buffer, nread);
delay_micro(delay_m);
}
}
STM32
USB CDC CubeMX HAL SPI1 .
callback' CDC_Receive_FS
( usbd_cdc_if.c), USB. , , ENC28J60. :
/* USB_POINTERS_ARRAY_SIZE - array_pos */
/* MAX_FRAMELEN - */
/* USB_BUFSIZE - */
extern uint8_t usb_buf[]; /* */
extern uint32_t pos_int; /* */
extern uint32_t array_pos[]; /* , */
extern uint32_t p_a; /* array_pos CDC_Receive_FS*/
extern uint32_t pl_a;/* array_pos */
/* USB_POINTERS_ARRAY_SIZE - array_pos */
/* MAX_FRAMELEN - */
/* USB_BUFSIZE - */
static int8_t CDC_Receive_FS(uint8_t* Buf, uint32_t *Len)
{
int8_t memok = 1;
/* , */
if( pl_a !=0 && p_a !=0){
int32_t mem_lag = array_pos[(p_a - 1) % USB_POINTERS_ARRAY_SIZE] - array_pos[(pl_a - 1) % USB_POINTERS_ARRAY_SIZE];
if(mem_lag > USB_BUFSIZE - MAX_FRAMELEN)
memok = 0;
}
/* ,
(array_pos) */
if(*Len < USB_BUFSIZE && *Len != 0 && memok){
uint16_t offset = pos_int % USB_BUFSIZE;
uint16_t new_pos = offset + *Len;
uint8_t split = 0;
if (new_pos > USB_BUFSIZE){
split = 1;
}
if(split){
int len1 = USB_BUFSIZE - offset;
int len2 = *Len - len1;
memcpy(usb_buf + offset, Buf, len1);
memcpy(usb_buf, Buf + len1, len2);
}
else
memcpy(usb_buf + offset, Buf, *Len);
pos_int += *Len;
array_pos[p_a % USB_POINTERS_ARRAY_SIZE] = pos_int;
p_a++;
}
USBD_CDC_SetRxBuffer(&hUsbDeviceFS, &Buf[0]);
USBD_CDC_ReceivePacket(&hUsbDeviceFS);
return (USBD_OK);
}
(main.c) ENC28J60:
if(pl_a < p_a){
uint32_t prev = 0;
if(pl_a > 0)
prev = array_pos[(pl_a - 1) % USB_POINTERS_ARRAY_SIZE];
/* ( ), CDC_Receive_FS */
int32_t n = array_pos[pl_a % USB_POINTERS_ARRAY_SIZE] - prev;//usb frame size
/* */
uint8_t *from = usb_buf + prev % USB_BUFSIZE;
/* */
uint8_t right_n = 1;
if (n < 0 || n > MAX_FRAMELEN){
right_n = 0;
}
/* . 6 ( 4 2 ) */
if((packet_len == 0) && packet_start && (n > 5) && right_n){
/* . */
uint32_t sign = read32(from,usb_buf);
/* 4 */
uint8_t *next = next_usb_ptr(from,usb_buf,4);
/* */
packet_size = read16(next,usb_buf);// 2 bytes after sign is packet length
/* */
if (packet_size > MAX_FRAMELEN || sign != PACKET_START_SIGN){
packet_size = 0;
}
else{
/* */
next = next_usb_ptr(from,usb_buf,6);
copy_buf(packet_buf, next, usb_buf, n - 6);
packet_len = n - 6;
packet_next_ptr = packet_buf + packet_len;
packet_start = 0;
}
}
/* */
else if(packet_len < packet_size && right_n){
/* */
copy_buf(packet_next_ptr, from, usb_buf, n);
packet_len += n;
packet_next_ptr = packet_buf + packet_len;
}
/* */
else if (packet_len > packet_size){
packet_len = 0;
packet_start = 1;
}
/* enc28j60 */
if(packet_len == packet_size && packet_size > 0){
enc28j60_packetSend(packet_buf, packet_size);
packet_len = 0;
packet_start = 1;
}
pl_a++;
}
ENC28J60 USB :
len = enc28j60_packetReceive(net_buf,sizeof(net_buf));
if (len > 0) {
*((uint16_t*)(sign_buf + 4)) = len;
while(CDC_Transmit_FS(sign_buf, sizeof(sign_buf)) == USBD_BUSY_CDC_TRANSMIT);
while(CDC_Transmit_FS(net_buf, len) == USBD_BUSY_CDC_TRANSMIT);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13);
}
CDC_Transmit_FS
, while. CDC_Transmit_FS
USBD_BUSY_CDC_TRANSMIT
USBD_BUSY
. :
if (hcdc->TxState != 0){
return USBD_BUSY_CDC_TRANSMIT;
}
ENC28J60 enc28j60_ini
, (promiscuous mode):
enc28j60_writeRegByte(ERXFCON,0);
Raspberry
eth0 ip . ping
sudo ifconfig eth0 up 10.0.0.2/24 ping 10.0.0.2
tcpdump:
sudo tcpdump -i eth0
STM32 , ENC28J60 raspberry. STM32 , arp / icmp ( ping). , /dev/ttyACM0:
ls /dev/ttyACM*
tap_handler:
gcc tap_handler.c -o tap_handler ./tap_handler
tap_handler - raspberry, tap0, , STM32, raspberry , .
.
raspberry ssh wi-fi , , default gateway. , raspberry :
sudo route del default gateway 192.168.1.1 sudo route add default gateway 10.0.0.2
DNS ( /etc/resolv.conf nameserver, , 8.8.8.8).
Raspberry
eth0 wlan0 NAT:
echo 1 | sudo tee -a /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o wlan0 -j MASQUERADE
. , ( 0.5 /).
ليس عليك أن تهتم بتوت العليق ، ولكن قم بتوصيل كبل الشبكة مباشرة من جهاز التوجيه إلى ENC28J60 (تحتاج إلى إيقاف تشغيل wi-fi على جهاز الكمبيوتر الخاص بك وتعيين عنوان tap0 الصحيح). لكن الاختبار أسهل مع التوت ، يمكنك رؤية كل ما يحدث في tcpdump.
لماذا كل هذا
ربما لا يكون استخدام مثل هذه الحزمة في الحياة مناسبًا جدًا (خاصةً إذا كانت هناك محولات USB إيثرنت غير مكلفة للبيع) ، ولكن كان من المثير جدًا صنعها. شكرا للاهتمام. رابط الكود (مشروع في Atollic TrueStudio).