十四、W5100S/W5500+RP2040树莓派Pico＜NetBIOS＞

2023-11-08 19:28
文章标签 十四 树莓 pico w5100s rp2040 netbios w5500

本文主要是介绍十四、W5100S/W5500+RP2040树莓派Pico＜NetBIOS＞，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

  • 1 前言
  • 2 简介
    • 2 .1 什么是NetBIOS？
    • 2.2 NetBIOS的优点
    • 2.3 NetBIOS工作原理
    • 2.4 NetBIOS应用场景
  • 3 WIZnet以太网芯片
  • 4 NetBIOS网络设置示例概述以及使用
    • 4.1 流程图
    • 4.2 准备工作核心
    • 4.3 连接方式
    • 4.4 主要代码概述
    • 4.5 结果演示
  • 5 注意事项
  • 6 相关链接

1 前言

  随着TCP/IP取代OSI模型成为事实上的标准，NetBIOS over TCP/IP从20世纪80年代后期开始广泛使用，NetBIOS成为许多其他网络应用程序的基础。很多局域网都是在NetBIOS协议的基础上工作的。

  W5100S/W5500是一款集成全硬件 TCP/IP 协议栈的嵌入式以太网控制器，同时也是一颗工业级以太网控制芯片。本教程将介绍W5100S/W5500以太网DHCP应用的基本原理、使用步骤、应用实例以及注意事项，帮助读者更好地掌握这一技术。

2 简介

2 .1 什么是NetBIOS？

  NetBIOS（Network Basic Input/Output System）是一种应用程序接口（API），应用于局域网程序中，为程序提供请求低级服务的统一的命令集，作用是给局域网提供网络服务以及其他特殊功能。

2.2 NetBIOS的优点

  NetBIOS协议的优点包括：

  1. 可以直接使用主机名来寻找其他主机，不需要知道对方的IP地址。
  2. 可以共享主机上的所有资源，例如磁盘、打印机等。
  3. 具有良好的跨平台性和兼容性。
  4. 短小精练，网络通信性能良好，适合于适时性较高的小型LAN网络环境。·

2.3 NetBIOS工作原理

在这里插入图片描述

NetBIOS协议的实现步骤如下：

  1. 首先，计算机在启动时或启动后，会执行一个名为"nbtstat"的程序，这个程序会将自己的名称（NetBIOS名称）广播到网络中。
  2. 其次，当一个数据包到达时，系统会查看该数据包的目的IP地址，如果是广播或组播地址，那么系统会将该数据包直接发送到所有配置了相同广播地址或组播地址的接口。
  3. 然后，系统会查看该数据包的NetBIOS头部信息，其中包含目的计算机的NetBIOS名称。系统会查找本机的NetBIOS名称表，如果找到了匹配的名称，那么系统会将该数据包发送到对应接口。
  4. 最后，如果系统没有找到匹配的名称，那么系统会将该数据包丢弃。

2.4 NetBIOS应用场景

在这里插入图片描述

NetBIOS协议广泛应用于局域网中，以下是一些常见的应用场景：

  1. 共享文件和打印机：NetBIOS协议允许在局域网中共享文件和打印机，所有连接到同一网络的计算机都可以访问这些资源，只需要指定它们的NetBIOS名称即可。
  2. 远程登录：NetBIOS协议可以通过终端服务（Terminal Services）或远程桌面连接，实现远程登录和管理其他计算机。
  3. 网络管理工具：NetBIOS协议常用于网络管理工具中，例如网络监视器、网络诊断工具等，用于监视和管理网络中的计算机和设备。
  4. 数据库共享：NetBIOS协议可以用于数据库共享，允许不同的计算机之间进行数据交换和共享。
  5. 多媒体传输：NetBIOS协议适用于传输音频、视频等多媒体数据，可以在局域网中实现实时的音视频传输。

3 WIZnet以太网芯片

WIZnet 主流硬件协议栈以太网芯片参数对比

ModelEmbedded CoreHost I/FTX/RX BufferHW SocketNetwork Performance
W5100STCP/IPv4， MAC & PHY8bit BUS, SPI16KB4Max.25Mbps
W6100TCP/IPv4/IPv6, MAC & PHY8bit BUS, Fast SPI32KB8Max.25Mbps
W5500TCP/IPv4, MAC & PHYFast SPI32KB8Max 15Mbps
  1. W5100S/W6100 支持 8bit数据总线接口，网络传输速度会优于W5500。
  2. W6100 支持IPV6，与W5100S 硬件兼容，若已使用W5100S的用户需要支持IPv6，可以Pin to Pin兼容。
  3. W5500 拥有比 W5100S更多的 Socket数量以及发送与接收缓存。

4 NetBIOS网络设置示例概述以及使用

4.1 流程图

  程序的运行框图如下所示：

在这里插入图片描述

4.2 准备工作核心

软件

  • Visual Studio Code
  • WIZnet UartTool

硬件

  • W5100SIO模块 + RP2040 树莓派Pico开发板 或者 WIZnet W5100S-EVB-Pico开发板
  • Micro USB 接口的数据线
  • TTL 转 USB
  • 网线

4.3 连接方式

  • 通过数据线连接PC的USB口（主要用于烧录程序，也可以虚拟出串口使用）

  • 通过TTL串口转USB，连接UART0 的默认引脚：

    • RP2040 GPIO0（UART0 TX） <----> USB_TTL_RX
    • RP2040 GPIO1（UART0 RX） <----> USB_TTL_TX

  • 使用模块连接RP2040 进行接线时

    • RP2040 GPIO16 <----> W5100S MISO
    • RP2040 GPIO17 <----> W5100S CS
    • RP2040 GPIO18 <----> W5100S SCK
    • RP2040 GPIO19 <----> W5100S MOSI
    • RP2040 GPIO20 <----> W5100S RST

  • 通过PC和设备都通过网线连接路由器LAN口

4.4 主要代码概述

  我们使用的是WIZnet官方的ioLibrary_Driver库。该库支持的协议丰富，操作简单，芯片在硬件上集成了TCP/IP协议栈，该库又封装好了TCP/IP层之上的协议，我们只需简单调用相应函数即可完成协议的应用。

第一步：arp_client.c文件中加入对应的.h文件。

第二步：定义DHCP配置需要的宏。

第三步：网络信息的配置,开启DHCP模式。

第四步：编写定时器回调处理函数，用于 DHCP 1s滴答定时器处理函数。

第五步：主函数先是对串口和SPI的初始化，然后写入W5100S的网络配置参数，初始化DHCP后主循环开始DHCP获取IP，获取到就打印获取到的IP，获取次数超过最大获取次数时就使用静态IP。

#include <stdio.h>
#include "pico/stdlib.h"
#include "pico/binary_info.h"
#include "hardware/spi.h"#include "wizchip_conf.h"
#include "bsp_spi.h"
#include "dhcp.h"     // Use dhcp
#include "socket.h"   // Use socket
#include "arp.h"      // Use arp#define SOCKET_ID 0                      // Socket number
#define ETHERNET_BUF_MAX_SIZE (1024 * 2) // Send and receive cache size
#define DHCP_RETRY_COUNT 5               // DHCP retry times/*** @brief   Timer callback processing function, used for dhcp timing processing* @param   repeating :Timer structure* @return  bool*/
bool repeating_timer_callback(struct repeating_timer *t);/*** @brief   Initialization of chip network information* @param   conf_info :Static configuration information* @return  none*/
void network_init(wiz_NetInfo *conf_info);/* Network information to be configured. */
wiz_NetInfo net_info = {.mac = {0x00, 0x08, 0xdc, 0x1e, 0xed, 0x2e}, // Configured MAC address.ip = {192, 168, 1, 10},                     // Configured IP address.sn = {255, 255, 255, 0},                    // Configured subnet mask.gw = {192, 168, 1, 1},                      // Configured gateway.dns = {8, 8, 8, 8},                         // Configured domain address.dhcp = NETINFO_DHCP};                       // Configured dhcp model,NETINFO_DHCP:use dhcp; NETINFO_STATIC: use static ip.static uint8_t ethernet_buf[ETHERNET_BUF_MAX_SIZE] = {0,
};                                           // Send and receive cachestatic uint8_t destip[4]={192, 168, 1, 2};  // udp destination ip
static uint8_t dest_ip[4] = {192, 168, 1, 2}; // UDP IP address
static uint8_t breakout_flag = 0;         // Define the DHCP acquisition flagint main()
{struct repeating_timer timer; // Define the timer structurewiz_NetInfo get_info;/* MCU init */stdio_init_all();     // Initialize the main control peripheralwizchip_initialize(); // Initialize the chip interface/*dhcp init*/DHCP_init(SOCKET_ID, ethernet_buf);                                   // DHCP initializationadd_repeating_timer_ms(1000, repeating_timer_callback, NULL, &timer); // Add DHCP 1s Tick Timer handlerprintf("wiznet chip tcp server example.\r\n");network_init(&net_info);              // Configuring Network Informationprint_network_information(&get_info); // Read back the configuration information and print itwhile (true){do_arp(SOCKET_ID, ethernet_buf, dest_ip);   //run arp}
}void network_init(wiz_NetInfo *conf_info)
{int count = 0;uint8_t dhcp_retry = 0;if (conf_info->dhcp == NETINFO_DHCP){while (true){switch (DHCP_run()) // Do the DHCP client{case DHCP_IP_LEASED: // DHCP resolves the domain name successfully{if (breakout_flag == 0){printf("DHCP success\r\n");getIPfromDHCP((*conf_info).ip);getGWfromDHCP((*conf_info).gw);getSNfromDHCP((*conf_info).sn);getDNSfromDHCP((*conf_info).dns);wizchip_setnetinfo(conf_info); // Configuring Network Informationclose(SOCKET_ID);              // After dhcp close the socket, avoid errors in later usebreakout_flag = 1;}break;}case DHCP_FAILED:{printf(" DHCP failed \r\n");count++;if (count <= DHCP_RETRY_COUNT) // If the number of times is less than or equal to the maximum number of times, try again{printf("DHCP timeout occurred and retry %d \r\n", count);}else if (count > DHCP_RETRY_COUNT) // If the number of times is greater than DHCP fails{breakout_flag = 1; // if DHCP fail, use the staticDHCP_stop();       // Stop processing DHCP protocolconf_info->dhcp = NETINFO_STATIC;wizchip_setnetinfo(conf_info); // Configuring Network Informationbreak;}break;}}if (breakout_flag){printf("config succ\r\n");break;}}}else{wizchip_setnetinfo(conf_info); // Configuring Network Information}
}bool repeating_timer_callback(struct repeating_timer *t)
{DHCP_time_handler(); // DHCP 1s Tick Timer handlerreturn true;
}

4.5 结果演示

在这里插入图片描述

1.打开WIZ UartTool，填入参数：选择串口对应的com port，波特率115200，8位数据位，1位停止位，无校验位，无流控，填完参数后点击open打开。

2.打开串口后，按下复位键可以看到串口打印DHCP获取到的信息，其中IP为192.168.1.138。

3.通过PC终端PING获取到的IP，发现可以PING通，所以DHCP成功。

5 注意事项

  • 如果想用WIZnet的W5500来实现本章的示例，我们只需修改两个地方即可：

​ (1)在library/ioLibrary_Driver/Ethernet/下找到wizchip_conf.h这个头文件，将_WIZCHIP_ 宏定义修改为W5500。

​ (2)在library下找到CMakeLists.txt文件，将COMPILE_SEL设置为ON即可，OFF为W5100S，ON为W5500。

6 相关链接

WIZnet官网

WIZnet官方库链接

本章相关例程

想了解更多，评论留言哦！

​

这篇关于十四、W5100S/W5500+RP2040树莓派Pico＜NetBIOS＞的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/371979。

相关文章

让树莓派智能语音助手实现定时提醒功能

让树莓派智能语音助手实现定时提醒功能

最初的时候是想直接在rasa 的chatbot上实现，因为rasa本身是带有remindschedule模块的。不过经过一番折腾后，忽然发现，chatbot上实现的定时，语音助手不一定会有响应。因为，我目前语音助手的代码设置了长时间无应答会结束对话，这样一来，chatbot定时提醒的触发就不会被语音助手获悉。那怎么让语音助手也具有定时提醒功能呢？ 我最后选择的方法是用threading.Time
阅读更多...
树莓派5_opencv笔记27：Opencv录制视频（无声音）

树莓派5_opencv笔记27：Opencv录制视频（无声音）

今日继续学习树莓派5 8G：（Raspberry Pi，简称RPi或RasPi）  本人所用树莓派5 装载的系统与版本如下:  版本可用命令 (lsb_release -a) 查询: Opencv 与 python 版本如下： 今天就水一篇文章，用树莓派摄像头，Opencv录制一段视频保存在指定目录... 文章提供测试代码讲解，整体代码贴出、测试效果图 目录 阶段一：录制一段
阅读更多...
十四、我们应当怎样做需求分析：子用例与扩展用例

十四、我们应当怎样做需求分析：子用例与扩展用例

用例模型作为UML中4+1视图中非常重要的一员，非常集中地体现了面向对象的分析与设计思想。用例模型将现实世界中连续的一个一个业务流程，按照场景划分到了一个一个的用例中。由于场景的出现，使得用例中的业务流程存在着高度的内聚性，从而成为了日后各种对象的雏形。同时，在用例分析中，又将那些存在于各个用例中的，相同或相近的业务操作提取出来，形成一个一个的子用例或扩展用例，又体现了面向对象设计中的复用性。现在
阅读更多...
【C++STL(十四)】一个哈希桶简单模拟实现unordered_map/set

【C++STL(十四)】一个哈希桶简单模拟实现unordered_map/set

目录 前言 一、改造哈希桶 改造结点类 改造主体  模板参数改造  迭代器(重点) 改造完整哈希桶 unordered_map模拟实现 unordered_set模拟实现 前言 前面的文章都有说unordered_map/set的底层结构就是哈希表，严格来说是哈希桶，那么接下来我们就尝试使用同一个哈希桶来模拟实现一下。整体的逻辑和一棵红黑树封装map/set类似，所以
阅读更多...
1-8 图像腐蚀 opencv树莓派4B 入门系列笔记

1-8 图像腐蚀 opencv树莓派4B 入门系列笔记

目录 一、提前准备 二、代码详解 kernel=np.ones((2,2),np.uint8) _, binary_image = cv2.threshold(image, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY) eroded_image=cv2.erode(binary_image,kernel,iterations=1) eroded_image2=cv2.ero
阅读更多...
逗比学树莓派之lcd1602显示

逗比学树莓派之lcd1602显示

通过树莓派GPIO连接LCD1602，使用wiringPi库和其附带的LCD库进行显示树莓派的CPU温度和内存使用情况。 1.首先按下图连接好硬件电路图： 2.然后在终端使用命令 sudo apt-get install git 安装版本管理软件Git 。
阅读更多...
树莓派wiringPi常用的函数介绍

树莓派wiringPi常用的函数介绍

 1.void pinMode (int pin, int mode) ; 这个函数式设置pin脚的输入和输出模式以及PWM的输入和输出模式。在wiringPi中只有 pin 1 (BCM_GPIO 18)是支持PWM的输出的。 2.void digitalWrite (int pin, int value) ; 这个函数式用来设置pin脚的高低电平的，当我们写HIGH or LO
阅读更多...
RasberryPi 3B树莓派基本配置

RasberryPi 3B树莓派基本配置

RaspberryPi 3B树莓派基本配置 文章目录 RaspberryPi 3B树莓派基本配置一、准备工作1.1 硬件准备：1.1.1 树莓派和电源适配器：1.1.2 USB转TTL模块：1.1.3 读卡器和TF卡： 1.2 软件准备：1.2.1 下载 Raspberry Pi OS：1.2.2 SD Card Formatter：1.2.3 下载系统镜像刻录软件：1.2.4 MobaX
阅读更多...
树莓派使用WiringPi库配合时间函数实现超声波测距

树莓派使用WiringPi库配合时间函数实现超声波测距

树莓派使用WiringPi库配合时间函数实现超声波测距 文章目录 树莓派使用WiringPi库配合时间函数实现超声波测距一、HR-04超声波模块原理1.1 超声波测距原理：1.2 超声波时序图： 二、树莓派与超声波模块硬件连接三、时间函数3.1 时间函数gettimeofday()原型和头文件： 四、实现超声波测距4.1 使用wiringOP库和时间函数实现超声波测距： 五、实现超声波测距
阅读更多...
1-9 图像膨胀 opencv树莓派4B 入门系列笔记

1-9 图像膨胀 opencv树莓派4B 入门系列笔记

目录 一、提前准备 二、代码详解 kernel = np.ones((3, 3), np.uint8) _, binary_image = cv2.threshold(image, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY) dilated_image = cv2.dilate(binary_image, kernel, iterations=1) 三、运行现象 四
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2