реклама на сайте
подробности

 
 
18 страниц V   1 2 3 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Ethernet+TCP/IP, Самое дешевое решение
Rst7
сообщение Mar 5 2008, 11:51
Сообщение #1


Йа моск ;)
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610



Решил поделиться с народом своим проектом. Положу в отдельную тему, а не в "Исходники...", потому как скорее всего надо будет обсудить wink.gif

Предыстория такова - давно хотел сделать дешевое и простое подключение своего устройства к Ethernet, естественно с поддержкой TCP/IP. Сначала рассматривались общеизвестные варианты типа RTL8019, Wiznet и т.д. - первый отпал по причине слишком уж камня большого, второй - дорого. Была попытка реализовать PHY-уровень при помощи USART в режиме SPI на Mega88/168, однако оказалось, что если с передачей нет проблем, с приемом все хуже - слишком уж сложной получается схема синхронизации тактовой частоты проца с синхросигналом, выделенном из манчестера, в единичном экземпляре оно конечно поднимается, но о серийном повторении - ну никак.
Потом взгляд переместился на микросхемы PHY, и, при внимательном изучении, оказалось, что довольно просто обеспечить работу с PHY при тактовой проца 20МГц. Да и со стоимостью нет вопросов - Realtek'овский RTL8201BL стоит всего около 1$ (как заметил zltigo, Realtek вообще славится экстремально дешевыми решениями в области Ethernet). Была сделана тестовая платка (схему и pcb прилагаю) и на ней все запущено. Не обошлось без подводных камней, но они были успешно обойдены wink.gif

.SCH и .PCB файлы в архиве - это схема и разводка тестовой платы. Проц используется ATMega168-20AI, PHY - уже упомянутый RTL8201BL, 74HCT547 - буферный регистр, заодно и преобразование уровней 3.3-5В (только не всех линий, по науке надо было еще кое-что преобразовать, но было лень. Вдруг будете использовать в более-менее серийном устройстве - не забудьте все выполнить как положено)

Сами исходники - под EWAVR5.10.
Код
          1 960 arp.h - заголовочник для ARP-пакетов
          6 404 eeprom_3.s90 - работа с троированным eeprom
          1 668 ethernet.h - заголовочник для Ethernet-пакетов
<DIR>          HTMLsource - каталог с исходными HTML-файлами и компрессором, который генерирует файл pages.c, запустите generate.cmd и посмотрите
            831 icmp.h - заголовочник для ICMP-пакетов
          2 400 ip.h - заголовочник для IP-пакетов
          3 487 mac.c - передатчик Ethernet-пакетов
          3 365 macros.m90 - вот не помню, файл из стандартного иаровского комплекта, зачем перенес в проект - хоть убейте не помню
          6 240 mac_rx.asm - прием Ethernet-пакетов
         21 591 main.c - HTTP-сервер
          4 188 md5cheat.c - MD5 для Digest-авторизации
         16 690 network.c - собственно TCP/IP-стек
            102 network_addr.h - адреса по умолчанию
          5 728 network_routines_avr.c - оптимизированные под AVR всякие процедурки, используемые стеком
         52 023 NikeE.ewp - проект
            159 NikeE.eww - воркспейс
          2 890 nike_e.h - заголовочник всего проекта
          4 993 pages.c - запакованные HTML-странички
          1 159 pages.h - заголовочник от страничек
<DIR>          PCAD - схема/плата
            204 prog.bat - прошиватель
          1 733 stdafx.h - типы данных
          2 731 stuff.asm - тут быстрый i2a (для AVR) и таблица CRC32
          6 256 tcp.h - заголовочник для TCP-пакетов


Заголовочники написаны на основе заголовочников из стека Prottoss'а, за что ему и спасибо.

Есть пара маленьких тонкостей - прием пакета написан на ассемблере, а вот передача - на Си, но я посматривал в листинг, посему исправления нужно вносить очень аккуратно, а вообще-то желательно переписать на ассемблере и посылку пакета. По простому можно заставить IAR сгенерить не листинг, а исходный текст (есть там галочка) и подключить его к проекту вместо mac.c.

На MAC-уровне реализовано управление входящим потоком при помощи метода, среднего между Back-pressure и Collision-Based. При переполненом внутреннем буфере на первый входящий пакет генерируется встречный пакет (как в Collision-Based) из 0x55, который оканчивается, когда буфер освобождается (Back-pressure).

Внутренние буфера 2*256 байт, поэтому, например, ICMP-пакет пинга с -l 209 дропается, а с -l 208 - нормально обрабатывается. Для TCP это не мешает (хотя, конечно, и падает скорость передачи), т.к. максимальный размер пакета регулируется окном.

Интерфейс стека с пользовательским софтом выполнен как вызов CallBack-функции, которая должна обрабатывать события TCP_EVENT_CONREQ (запрос соединения), TCP_EVENT_CONNECTED (соеденино), TCP_EVENT_CLOSE (закрыто), TCP_EVENT_ABORT (прервано), TCP_EVENT_ACK (подтверждение ранее переданных данных), TCP_EVENT_DATA (принята новая порция данных), TCP_EVENT_REGENERATE (повтор посылки с начала), TCP_EVENT_SEND (посылка следующей порции). Непосредственно разбор этих сообщений выполняется в HTTP_hook, который вызывает HTTP_hook_DATA_RX для обработки новых данных (например, собственно запроса GET/POST) и HTTP_hook_DATA_TX (генерация данных для передачи).

На данный момент реализованы только слушающие (серверные) сокеты, но нетрудно сделать и клиентские.

В HTTP-сервере реализована digest-авторизация. Соответственно пришлось пободаться с MD5 в плане уменьшения занимаемого места, удалось поместить его в 1100 байт, больше его под AVR не ужмешь видимо (хотя, конечно, пару байт всегда можно сэкономить, я имею в виду глобальное ужимание).

Само наполнение HTTP-сервера сейчас банальное - управление портом С, вывод значений АЦП и отдельная страничка настроек IP/MAC-адресов и задания новых login/pass.


Ну а вот так выглядит спаяное устройство
Прикрепленное изображение


Ну и о скорости. wget в зависимости от погоды показывает 130-160 КБайт/с (порядка 1 Мбита/с). Теоретический предел приема - гдето под 4Мбита/с. Т.е. дропать пакеты он сможет именно с такой скоростью smile.gif (и даже быстрее, потому что сначала я проверяю, мой ли пакет, а только потом считаю CRC32, этот расчет выполняется медленнее приема пакета, тут ничего не попишешь)
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  NikeE.zip ( 106.73 килобайт ) Кол-во скачиваний: 11119
 


--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
Go to the top of the page
 
+Quote Post
A.l.e.x.
сообщение Mar 5 2008, 12:01
Сообщение #2


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 69
Регистрация: 4-02-08
Из: Винница
Пользователь №: 34 732



А не проще ли на ENC28J60, как реализовано здесь http://www.ulrichradig.de/home/index.php/avr/eth_m32_ex ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Rst7
сообщение Mar 5 2008, 12:05
Сообщение #3


Йа моск ;)
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610



Цитата
А не проще ли на ENC28J60


Дороже и жрет больше (причем намного, моя плата жрет ~50ма).


--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
Go to the top of the page
 
+Quote Post
zltigo
сообщение Mar 5 2008, 12:09
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 13 372
Регистрация: 27-11-04
Из: Riga, Latvia
Пользователь №: 1 244



Цитата(A.l.e.x. @ Mar 5 2008, 15:01) *
А не проще ли на ENC28J60...

Дык, если говорить о цене решения, то PIC фитюлька стоит немало, да и греется, как печка. Хотя, конечно, MAC уровень сама собой обеспечивет и память на борту имеет...
P.S.
Опаздал с ответом smile.gif но 1:1 с Автором smile.gif


--------------------
Feci, quod potui, faciant meliora potentes
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Rst7
сообщение Mar 5 2008, 12:15
Сообщение #5


Йа моск ;)
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610



Цитата
на борту имеет...


На борту еще имеет 6 страниц ераты. Причем, в самых неожиданных местах.

Цитата
но 1:1 с Автором


В смысле?


--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
Go to the top of the page
 
+Quote Post
A.l.e.x.
сообщение Mar 5 2008, 12:26
Сообщение #6


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 69
Регистрация: 4-02-08
Из: Винница
Пользователь №: 34 732



Цитата(Rst7 @ Mar 5 2008, 14:05) *
Дороже и жрет больше (причем намного, моя плата жрет ~50ма).

Со стоимостью понятно, согласен. А можно ли на этой плате сделать переходник TCP/IP - COM со скоростью 115200, и с максимальной длиной пакета 255 байт со стороны COM? Т.е. подобие Modbus Ethernet Gateway.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
zltigo
сообщение Mar 5 2008, 12:26
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 13 372
Регистрация: 27-11-04
Из: Riga, Latvia
Пользователь №: 1 244



Цитата(Rst7 @ Mar 5 2008, 15:15) *
На борту еще имеет 6 страниц ераты.

И массу неописанных моментов в поведении и обработке ошибок.....
Хотя в общем-то работает без явных проблем в моих условиях
Цитата
В смысле?

В смысле "один к одному" - полное совпадение взгляда smile.gif.


--------------------
Feci, quod potui, faciant meliora potentes
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexander55
сообщение Mar 5 2008, 12:44
Сообщение #8


Бывалый
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 584
Регистрация: 7-08-07
Пользователь №: 29 615



Цитата(A.l.e.x. @ Mar 5 2008, 15:26) *
Со стоимостью понятно, согласен. А можно ли на этой плате сделать переходник TCP/IP - COM со скоростью 115200, и с максимальной длиной пакета 255 байт со стороны COM? Т.е. подобие Modbus Ethernet Gateway.

Очень хорошая идея, но еще лучше под 2 сети Моdbus. a14.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
A.l.e.x.
сообщение Mar 5 2008, 12:49
Сообщение #9


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 69
Регистрация: 4-02-08
Из: Винница
Пользователь №: 34 732



Я слышал, что у каждого ethernet-устройства должен быть уникальный MAC адрес. Можно ли задавать произвольные или одинаковые адреса?

__eeprom char MAC_EEPROM[ETH_HWA_LEN]={0x00,0x04,0x25,0x00,0x00,0x02};
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Rst7
сообщение Mar 5 2008, 13:23
Сообщение #10


Йа моск ;)
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610



Цитата
А можно ли на этой плате сделать переходник TCP/IP - COM со скоростью 115200, и с максимальной длиной пакета 255 байт со стороны COM? Т.е. подобие Modbus Ethernet Gateway.


Можно. Но надо подумать. Потому как ОЗУ мало, надо где-то буфер для приема хранить.

Цитата
Можно ли задавать произвольные или одинаковые адреса?


Одинаковые - не стоит. Произвольные, с некоторой степенью риска - можно. Этот ID (первые три байта) - это Atmel'овский ID, последние три байта - собственно серийный номер устройства.


--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
Go to the top of the page
 
+Quote Post
defunct
сообщение Mar 5 2008, 13:48
Сообщение #11


кекс
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 825
Регистрация: 17-12-05
Из: Киев
Пользователь №: 12 326



Rst7
ЗачОт!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dog Pawlowa
сообщение Mar 5 2008, 14:51
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 702
Регистрация: 14-07-06
Пользователь №: 18 823



Цитата(defunct @ Mar 5 2008, 17:48) *
Rst7
ЗачОт!

Ага, особенно за то, что выложил. a14.gif


--------------------
Уходя, оставьте свет...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
bzx
сообщение Mar 5 2008, 15:30
Сообщение #13


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 482
Регистрация: 5-07-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 6 528



Если вести разговор о самом дешёвом решении, то PIC18F66J60 будет самым оптимальным вариантом, если мало ресурсов, то можно выбрать и помощнее PIC18F97J60. Цена вопроса ~4-5€


--------------------
Для связи email: info собака qbit.su
Go to the top of the page
 
+Quote Post
defunct
сообщение Mar 5 2008, 16:26
Сообщение #14


кекс
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 825
Регистрация: 17-12-05
Из: Киев
Пользователь №: 12 326



Цитата(bzx @ Mar 5 2008, 17:30) *
Если вести разговор о самом дешёвом решении, то PIC18F66J60 будет самым оптимальным вариантом, если мало ресурсов, то можно выбрать и помощнее PIC18F97J60. Цена вопроса ~4-5?

Это сам чип или чип с обвязкой?
т.к. ничто не мешает в решении Rst7 поставить m48 вместо m168. и цена вопроса mk - emac - phy превратится в ~1.5?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Rst7
сообщение Mar 5 2008, 16:58
Сообщение #15


Йа моск ;)
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610



Цитата
Цена вопроса ~4-5?


Незащитано. Тут цена вопроса $2.5(а то и 2)+$1+сколько-то копеек буфер. Да и предубеждение у меня супротив пичков smile.gif)

Тут другое на самом деле. Главное - идею в массы толкнуть. Кроме того, на LPC c FastGPIO портируется аж бегом. На SAM - надо посмотреть, но можно влезть вроде. Да и на 16-тимегагерцовый AVR тоже вроде получается всунуть.


--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
Go to the top of the page
 
+Quote Post

18 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
3 чел. читают эту тему (гостей: 3, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 10th July 2025 - 18:54
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01523 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016