Урок 68

 

Часть 2

 

LAN. ENC28J60

 

В предыдущей части нашего урока мы кратко познакомились с микросхемой ENC28J60, также создали проекты и произвели их настройки.

 

Также создадим ещё четыре файла: net.c, net.h, enc28j60.c и enc28j60.h и разместим их по папкам Inc и Src.

Сразу заполним данные фалы некоторыми стандартными макросами и директивами

 

Файл net.h

 

#ifndef __NET_H
#define __NET_H
//--------------------------------------------------
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include "enc28j60.h"
//--------------------------------------------------
#endif /* __NET_H */

Файл net.c

 

#include "net.h"
//--------------------------------------------------

 

Файл enc28j60.h

 

#ifndef ENC28J60_H_
#define ENC28J60_H_
//--------------------------------------------------
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
//--------------------------------------------------
#endif /* ENC28J60_H_ */

 

Файл enc28j60.c

 

#include "enc28j60.h"
//--------------------------------------------------

 

Подключим наши библиотеки в файле main.c

 

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "net.h"
#include "enc28j60.h"
/* USER CODE END Includes */

 

Ну, и как всегда, первым делом инициализация.

Перейдём в файл enc28j60.c и создадим функцию

 

#include "enc28j60.h"
//--------------------------------------------------
void enc28j60_ini(void)
{
}
//--------------------------------------------------

 

Сделаем для неё прототип в хедер-файле, перейдём в файл net.c и напишем там также функцию инициализации, в которой вызовем вышенаписанную функцию

 

 

#include "net.h"
//--------------------------------------------------
void net_ini(void)
{
 enc28j60_ini();
}
//--------------------------------------------------
 

 

Сделаем для данной функции также прототип в хедер-файле net.h и вызовем её в main()

 

  /* USER CODE BEGIN 2 */
 net_ini();
  /* USER CODE END 2 */

 

Так как к интерфейсу SPI мы будем обращаться только в файле enc28j60.c, то в файле enc28j60.h добавим слеуюющие макросы (заодно напишем макросы для удобства управления красным светодиодом)

 

#include <stdint.h>
//--------------------------------------------------
#define CS_GPIO_PORT GPIOA                                      
#define CS_PIN GPIO_PIN_4
#define SS_SELECT() HAL_GPIO_WritePin(CS_GPIO_PORT, CS_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define SS_DESELECT() HAL_GPIO_WritePin(CS_GPIO_PORT, CS_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define LD_ON HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET); //RED
#define LD_OFF HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET); //RED
//--------------------------------------------------

 

Вернёмся в файл enc28j60.c и напишем там функцию для обработки ошибки выше функции инициализации

 

//--------------------------------------------------
static void Error (void)
{
 LD_ON;
}
//--------------------------------------------------

 

Подключим шины SPI и USART в файле enc28j60.c

 

#include "enc28j60.h"
//--------------------------------------------------
extern UART_HandleTypeDef huart1;
extern SPI_HandleTypeDef hspi1;

 

После функции обработки ошибок создадим функции для работы с шиной SPI (подобными функциями мы пользовались при работе с акселерометром на плате Discovery 4 здесь)

 

//--------------------------------------------------
static uint8_t SPIx_WriteRead(uint8_t Byte)
{
  uint8_t receivedbyte = 0;
  if(HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, (uint8_t*) &Byte, (uint8_t*) &receivedbyte, 1, 0x1000) != HAL_OK)
  {
    Error();
  }
  return receivedbyte;
}
//--------------------------------------------------
void SPI_SendByte(uint8_t bt)
{
 SPIx_WriteRead(bt);
}
//--------------------------------------------------
uint8_t SPI_ReceiveByte(void)
{
 uint8_t bt = SPIx_WriteRead(0xFF);
 return bt; //вернём регистр данных
}
//--------------------------------------------------

 

В функции инициализации потушим светодиод

 

void enc28j60_ini(void)
{
 LD_OFF;
}

 

 

Теперь необходимо изучить и понять, каким образом отправляются команды и данные в микросхему, а также читаются данные.

Во-первых, любая команда состоит из опкода и аргумента

 

 

Опкод — это своего рода указатель типа команды (чтение управляющего регистра, запись управляющего регистра, чтение буфера, запись буфера, установка бита в регистре, очистка бита в регистре, программная (мягкая) перезагрузка. Состоит он из трёх старших битов байта команды, а в пяти младших байтах (в аргументе) уже остальная информация команды (адрес регистра, битовая маска и т.д.).

Дальше передаётся при необходимости байт данных, либо при опкодах чтения принимается байт данных с шины MISO.

Теперь давайте посмотрим, как именно передаются данные в микросхему

 

 

И также посмотрим, как принимаются данные из управляющих регистров

 

 

В случае если используются регистры MAC или MII, то чтение происходит с пропуском ложного байта

 

 

В заголовочный файл enc28j60.h напишем серию макросов, которые нам потребуются впоследствии, в основном там будут адреса необходимых регистров, а также некоторые управляющие биты. Также здесь мы добавим желающий физический адрес (MAC-адрес) нашего устройства. Адрес можно задавать любой, так как он не присвоен микросхеме жестко, то есть это очень даже задаваемая величина. Главное чтобы адрес не совпал с каким-то другим в нашей сети, а также по некоторым сложившимся заключениям нежелательно во избежание проблем в самый первый байт что-то вообще писать, лучше оставить все биты там пустыми, ну, по крайней мере в адресе не должен быть выставлен 40-й бит.

 

 

Теперь вернёмся в файл реализации enc28j60.c и напишем функцию операции записи байта в регистр

 

//--------------------------------------------------
void enc28j60_writeOp(uint8_t op,uint8_t addres, uint8_t data)
{
 SS_SELECT();
 SPI_SendByte(op|(addres&ADDR_MASK));
 SPI_SendByte(data);
 SS_DESELECT();
}
//--------------------------------------------------

 

Во входящих аргументах функции у нас будет отдельно опкод, сдвинутый соответственно заранее на своё место в три старшие биты, адрес регистра и собственно байт данных.

ADDR_MASK — макрос для маски адреса регистра, который будет обнулять первые три бита, освобождая пространство для опкода

Ну, а теперь, операция чтения

 

//--------------------------------------------------
static uint8_t enc28j60_readOp(uint8_t op,uint8_t addres)
{
 uint8_t result;
 SS_SELECT();
 SPI_SendByte(op|(addres&ADDR_MASK));
 SPI_SendByte(0x00);
 //пропускаем ложный байт
  if(addres & 0x80) SPI_ReceiveByte();
 result=SPI_ReceiveByte();
  SS_DESELECT();
  return result;
}
//--------------------------------------------------

 

В следующей части нашего урока мы начнем писать код инициализации микросхемы, а также напишем ещё ряд нужных функций для дальнейшей работы с модулем.

 

 

Предыдущая часть Программирование МК STM32 Следующая часть

 

 

Техническая документация:

Документация на микросхему ENC28J60

Перечень ошибок ENC28J60 (Errata)

 

 

Отладочную плату можно приобрести здесь STM32F103C8T6

Ethernet LAN Сетевой Модуль можно купить здесь ENC28J60 Ethernet LAN

Переходник USB to TTL можно приобрести здесь USB to TTL ftdi ft232rl

 

 

Смотреть ВИДЕОУРОК (нажмите на картинку)