目錄：

1：概述

2：MAC地址設(shè)置

3：以太網(wǎng)協(xié)議

4：PING指令測試

1、概述

1.1：以太網(wǎng)是實現(xiàn)LAN的一種技術(shù)，它允許嵌入式系統(tǒng)連接到一個LAN中，并可通過使用網(wǎng)關(guān)經(jīng)Internet連接到外部世界，以太網(wǎng)的主要目的是向LAN發(fā)送和從LAN接收以太網(wǎng)幀，在TCP/IP協(xié)議族中，不包括以太網(wǎng)協(xié)議，可以理解它為TCP/IP中的網(wǎng)絡(luò)接口層（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層），為TCP/IP中的上層協(xié)議(比如：IP協(xié)議和ARP協(xié)議)提供服務(wù)；

1.2：ENC28J60是帶SPI接口的以太網(wǎng)控制器，支持IEEE802.3協(xié)議，當(dāng)然，也兼容Ethernet第二版的協(xié)議，此協(xié)議幀結(jié)構(gòu)簡單，被大量使用；

1.3：以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)：目的mac地址+源mac地址+協(xié)議類型+數(shù)據(jù)；

1.4：本篇編寫ENC28J60驅(qū)動，實現(xiàn)以太網(wǎng)控制，將我們的嵌入式設(shè)備連接到LAN中，并使用ping命令進(jìn)行測試；

1.7：開發(fā)板：STM32F103ZERT 奮斗開發(fā)板V5 軟件環(huán)境：KEIL MDK5

2、MAC地址設(shè)置

2.1：MAC地址是在以太網(wǎng)mac層定義的，也就是物理地址，每一種LAN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)都有其唯一對應(yīng)的MAC地址，常用的格式為48位；

2.2：mac地址的47位是單一地址或者組地址位，該位為0，表示一個單一的站地址；該位為1，表示一個組地址（多播地址），所有位都為1，表示廣播地址；

2.3：mac地址的46位是全球管理或者本地管理位，該位為0，mac地址遵循全球地址管理格式，接下來的22位是生產(chǎn)商標(biāo)識符，最后剩下的24位是由相關(guān)機(jī)構(gòu)分配的唯一地址，我們的電腦都遵循這種方式的編址方式；該位為1，剩下的64位構(gòu)成本地管理地址，由人為規(guī)定；

2.4：enc28j60模塊不提供mac地址，需要用戶自己定義mac地址，如果是用于私有網(wǎng)路，任意定義即可，如果需要訪問外網(wǎng)，就必須由用戶定義一個全球唯一的mac地址，如果需要，可以利用某些廠家的芯片上的mac地址來定義，比如：美國微芯的24AA02E48串行eeprom芯片中的mac地址；一般將定義的mac地址存放在flash或者eeprom中，如果使用24AA02E48芯片，即可省去這一步；

2.5：本例程中，為了方便，任意定義了mac地址；

3、以太網(wǎng)協(xié)議

3.1：建立keil工程，如下圖，APP目錄中的app.c文件中實現(xiàn)main函數(shù)；TCP/IP STACK協(xié)議棧目錄中ethernet.c文件中實現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議調(diào)用的函數(shù)，都是包裹函數(shù)，包裹enc28j60驅(qū)動中的函數(shù)；DRIVEER中實現(xiàn)定時器、串口(用于控制臺)、spi、enc28j60驅(qū)動；

3.2：以太網(wǎng)部分的實現(xiàn)，主要完成ethernet.h、ethernet.c和app.c三個文件；

ethernet.h文件：定義以太網(wǎng)頭部結(jié)構(gòu)體，RX_FRAME、TX_FRAME宏定義，所有以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的讀寫都是通過這兩個宏來實現(xiàn)；

#ifndef ETHERNET #define ETHERNET#include "stack.h" #include "enc28j60.h"/*地址定義*/ #define MAC_ADDRESS {0x00,0x14,0x0B,0x3F,0x04,0xB1} #define IP_ADDRESS {192,168,1,25} #define GATEWAY_ADDRESS {192,168,1,1} #define SUBNETMASK {255,255,255,0}/*協(xié)議類型定義*/ #define ARP_PROTOCOL 0x0806 #define IP_PROTOCOL 0x0800 #define ICMP_PROTOCOL 1 #define UDP_PROTOCOL 17 #define TCP_PROTOCOL 6#define RX_FRAME ((struct eth_header *)&rx_buff[0]) #define TX_FRAME ((struct eth_header *)&tx_buff[0])/*以太網(wǎng)頭部定義*/ #pragma pack(1) struct eth_header {unsigned char destination[6];unsigned char source[6];unsigned short protocol; }; #pragma pack()extern char rx_buff[PACKAGE_BUFF_SIZE]; extern char tx_buff[PACKAGE_BUFF_SIZE];void ethernet_init(void); unsigned int ethernet_read(void); void ethernet_send(void);#endif

ethernet.c文件：包裹enc28j60.c文件中的數(shù)據(jù)包接受和發(fā)送函數(shù)以及初始化函數(shù)，用于以太網(wǎng)協(xié)議數(shù)據(jù)幀的接受和發(fā)送；

<span style="font-size:12px;">#include "ethernet.h"char rx_buff[PACKAGE_BUFF_SIZE]; char tx_buff[PACKAGE_BUFF_SIZE]; char MAC[6] = MAC_ADDRESS; char IP[4] = IP_ADDRESS; char GateWay[4] = GATEWAY_ADDRESS; char SubNetMask[4] = SUBNETMASK;void ethernet_init(void) {enc28j60Init(MAC); }unsigned int ethernet_read(void) {return enc28j60PacketReceive(rx_buff, PACKAGE_BUFF_SIZE); }void ethernet_send(void) {enc28j60_packet_send (tx_buff, PACKAGE_BUFF_SIZE); }</span>
3.3：實現(xiàn)main函數(shù)，完成所需模塊的初始化，然后阻塞等待以太網(wǎng)接口接受到數(shù)據(jù)幀，如果收到數(shù)據(jù)幀，打印收到的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，包括目的mac地址、源mac地址、協(xié)議類型； app.c #include "stm32f10x.h" #include "usart_init.h" #include "time3_init.h" #include "ethernet.h" #include "spi_init.h" #include "enc28j60.h" #include "ethernet.h"u32 baud_menu[] = {1200,2400,3840,4800,5760,9600,19200,115200}; u16 ARR = 0;int main() {unsigned int len = 0;ARR = T_35_Set(baud_menu[7]); //根據(jù)3.5T時間，計算定時器3重載寄存器的值NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //設(shè)置NVIC中斷分組2:2位搶占優(yōu)先級，2位響應(yīng)優(yōu)先級 Usart_Init(baud_menu[7]); //串口初始化TIM3_Int_Init(ARR,71); //定時器初始化，3.5T時間中斷 spi_init(); //spi初始化ethernet_init(); //以太網(wǎng)芯片初始化while(1){len = ethernet_read();if(len > 0){printf("*****************Ethernet Frame*******************\r\n");printf("\r\n");printf("Destination Address: %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x\r\n",RX_FRAME->destination[0],RX_FRAME->destination[1],RX_FRAME->destination[2],RX_FRAME->destination[3],RX_FRAME->destination[4],RX_FRAME->destination[5]);printf("\r\n");printf("Source Address: %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x\r\n",RX_FRAME->source[0],RX_FRAME->source[1],RX_FRAME->source[2],RX_FRAME->source[3],RX_FRAME->source[4],RX_FRAME->source[5]);printf("\r\n");printf("Protocol Type:%04x\r\n",HTONS(RX_FRAME->protocol));printf("\r\n");printf("*****************Ethernet Frame*******************\r\n\r\n");}/*接收串口數(shù)據(jù)成功，處理接受到的數(shù)據(jù)*/if(Usart_Receive_Ok == 1){Usart_Receive_Ok = 0;Usart_Handle_func(); //處理接收到的數(shù)據(jù)}} }

4、PING指令測試
4.1：將開發(fā)板通過網(wǎng)線連接至路由器，此時，電腦和開發(fā)板在同一個局域網(wǎng)，然后在電腦上使用ping指令，確保ping指令的ip地址沒有被占用且ip地址和路由器地址在同一個網(wǎng)段，如ping 192.168.1.16； 4.2：ping指令是基于ICMP協(xié)議的程序，當(dāng)ping一個IP時，如果此ip地址沒有在ARP條目中，ping程序會發(fā)送一個廣播的以太網(wǎng)幀至局域網(wǎng)來跟新arp條目； 4.3：當(dāng)使用ping指令連接一個未連接過的ip時，本例程會受到一個以太網(wǎng)廣播幀，并將其打印出來，包括全為1的目的mac地址+源mac地址(電腦mac地址+0806(協(xié)議類型))，如下圖：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的嵌入式以太网第三部分——以太网协议实现的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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