【FRDM-K64F使用计划】基于FRDM-K64F的以太网应用的研究

suyong_yq · 发表于 2015-5-25 01:35:59

本帖最后由 suyong_yq 于 2015-5-25 01:39 编辑

基于FRDM-K64F的以太网应用的研究

如果要玩FRDM-K64F，虽然板子上有炫目的三色灯，有超酷的三轴加速度传感器，还有可以扩展海量存储的MicroSD卡插座，更有连接2.4G无线通信和蓝牙通信的接口，但毋容置疑的是，最吸引眼球的还是那个可以接入网线的RJ45的插座。没错，玩FRDM-K64F这块板子，最有意思的当属以太网应用。

之前一直没有机会研究以太网应用，大体的应用模型了解一些，但是自己没有深入地学习过。这次借着社区活动，打算研究一下，在学习过程中总结一些笔记，也算是积累一下业务知识。

Freescale FRDM-K64F Board

Lwip （图片来自baike.baidu.com）

uIP（图片来自baike.baidu.com）

整个研究过程计划分为几个小任务，逐步取得阶段性胜利，最终完成对以太网应用的学习。具体规划如下：

Step1：实现FreeRTOS在FRDM-K64F的移植（约两个周末）
在网络应用中，使用RTOS是必然的。虽然不使用RTOS也能用网络协议（LwIP，uIP之类），但毕竟实用性不强，而且应用程序的规模很受限制。FreeRTOS发展得越来越完善，文件结构简单，而且开源，用起来没有后顾之忧。移植完成之后，起码要搞定在RTOS环境下UART和GPIO的驱动，作为运行调试的辅助模块。

Step2：实现基于FreeRTOS的LwIP/uIP的移植（约四个周末或更多）
这个应该是研究网路应用的基础了，要做完移植才能进行下一步的应用。具体是LwIP还是uIP或者是两个都搞定，会根据实际的移植过程，虽然这两个东东是一脉相承的，但毕竟有所差别，通过对两个协议栈移植过程中的对比，可以总结出网络协议移植的一般规律，这为以后在其它单片机移植网络协议软件具有相当的指导作用。移植成功的判断标准，当然是运行协议栈中自带的demo。可以预见的是，这部分任务的工作量和难度应该是比较大的，特别是K64网卡驱动这块，可不是一般的复杂。所幸，所有的事情，都还有很多前人的工作可以参考，所以只要有耐心就一定可以搞定。

Step3：网络应用环境下的基础样例程序实例（每个case约一个周末，总共可能需要四个周末）
之前做基础样例工程实例时，通过串口同FRDM-K64F进行交互的实例都可以再网络环境下重新搞一遍，比如“Hello_World”、点小灯啊，ADC采样啊。这个阶段的实用价值较高，一旦建立起通信通道，其余的信息交互基本上就是类似的，主要就是信息输入（接收控制）和信息输出（反馈采样）。到了这个阶段，后续的应用程序设计跟原来木有网络的应用设计也差不多了，只是多了一种网络传输的方式。在上位机方面，计划再学习一下python的网络编程，做到TCP通信就可以了，然后在上位机上做个交互界面，显示FRDM-K64F芯片上的温度，控制板子上LED等的闪烁等。

虽然这个研究不是很新颖很创新的思路，但毕竟是一个脚踏实地的经历，切实地具备嵌入式网络开发的能力和经验，之后才能给以后的产品设计中增加更多的含金量。学习过程积累的文档和笔记是真正的财富，同时可为更多对嵌入式以太网应用感兴趣的人提供参考。

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