LWIP带freeRTOS系统移植笔记

以正点原子学习视频为基础的文章

LWIP带freeRTOS系统移植

准备资料/工程

1、lwIP例程1 lwIP裸机移植  工程  ，   作为基础工程  改名为LWIP_freeRTOS_yizhi工程

2、lwIP例程6 lwIP_FreeRTOS移植  工程

3、freeRTO源码  

 打开https://www.freertos.org/网址下载FreeRTOS源码包

省出麻烦的细节移植，直接使用1、2  两个工程移植

  在   lwIP例程6 lwIP_FreeRTOS移植 工程中   

1、取出 Middlewares\FreeRTOS  把FreeRTOS系统源文件移植到

2、取出  Drivers\SYSTEM    delay、sys、usart.c文件  移植到

3、取出 \User  FreeRTOSConfig.h文件  移植到

LWIP_freeRTOS_yizhi工程中

在工程中新建分组

LWIP_freeRTOS_yizhi工程作为基础工程

分组1：Middlewares/FreeRTOS_CORE

Middlewares\FreeRTOS 当前文件夹下的全部c文件

分组2：Middlewares/FreeRTOS_PORT

1、Middlewares\FreeRTOS\portable\MemMang   的 heap_4.c文件

2、Middlewares\FreeRTOS\portable\RVDS\ARM_CM4F 的port.c文件

添加头文件路径

1、Middlewares\FreeRTOS\include

2、Middlewares\FreeRTOS\portable\RVDS\ARM_CM4F

移植支持lwip的freeRTOS系统文件

http://savannah.nongnu.org/projects/lwip/

网址下载lwIP源码包和contrib包

1、在 contrib-2.1.0\ports\freertos 取得sys_arch.c / .h  

2、移植到  LWIP_freeRTOS_yizhi工程中  Middlewares/lwip/arch

并在工程中，添加到分组和添加包含路径

修改配置文件

 1，修改lwipopts.h

（目标：需要，符合带操作系统的配置文件）

因为基础工程是用的裸机移植作为基础，所以这个文件是用在裸机上的；所以需要更改找到stm提供的库文件相关文件

FW_F4_V1.26.0\Projects\STM32469I_EVAL\Applications\LwIP \LwIP_HTTP_Server_Netconn_RTOS\Inc\  路径下的lwipopts.h替换本实验的Middlewares\lwip\arch   lwipopts.h文件

ps：FW_F4_V1.26.0   stm官方资料包         

修改TCPIP的优先级 此处没有实际的定义，所以改成5 如下

2、修改cc.h

（目标：注释掉重复的变量）

“typedef int sys_prot_t”代码注销

3，修改lwip_comm.c/.h

（目标：删除lwip_periodic_handle函数和修改lwip_comm_init 函数）

1、删除 lwIP 轮询函数 lwip_periodic_handle

2、修改 lwip_comm_init 函数

 直接移植好的工程  后期源码分析；路径： Middlewares\lwip\arch

 4，修改ethernetif.c/h

（目标：修改为带操作系统的网卡驱动）

 修改low_level_init函数

修改 ethernetif_input函数

  直接移植好的工程  后期源码分析；路径： Middlewares\lwip\arch

1、创建任务ethernetif_input任务；

该任务获取二值信号量，判断是否接收到数据

然后在中断函数中释放；

2、ethernetif_input  的相关中断  信号量释放

释放二值信号量，就是为了重复的操作

 5，修改ethrnet.c 

（目标：修改中断优先级；修改中断优先级，必须归FreeRTOS内核管理）

  直接移植好的工程  后期源码分析；路径： Drivers\BSP\ETHERNET

优先级为6  子优先级0

相关中断函数

6、修改文件stm32f407xx.h

此处是跟freeRTOS系统有关；

把无符号删除，直接改为4

7、修改文件stm32f4xx_it.c

屏蔽如下函数，因为存在重复定义

1、SVC_Handler

2、PendSV_Handler

3、SysTick_Handler

8、修改文件malloc.h 修改SRAM内存大小

9、新建freertos_demo.c/.h文件：

在User分组下，新建freertos_demo.c/.h文件、

freertos_demo.c：创建任务

freertos_demo.h：声明入口函数

现在直接从好完成的工程中 移植   路径：\User     后续源码解析

10、main文件

现在直接从好完成的工程中 移植   路径：\User     后续源码解析

探索者/电机板三处不一样需要修改

1、PHY复位引脚不一样    探索者：PA  8     电机开发板 PA4

2、探索者pyh芯片：YT8512C          电机开发板芯片：PHY_TYPE

3、mac地址不一样

LWIP带FreeRTOS操作系统的启动流程

启动流程的原理，基本上和裸机移植的启动原理流程一样；除了裸机只能使用RAW限制外；

只不过添加了系统，触发不一样而已。比如二值信号量、创建任务等

1、函数 void tcpip_init(tcpip_init_done_fn initfunc, void *arg)

..\..\Middlewares\LWIP\src\api\tcpip.c  

/*** @ingroup lwip_os* Initialize this module:* - initialize all sub modules* - start the tcpip_thread** @param initfunc a function to call when tcpip_thread is running and finished initializing* @param arg argument to pass to initfunc*/
void
tcpip_init(tcpip_init_done_fn initfunc, void *arg)
{lwip_init();tcpip_init_done = initfunc;tcpip_init_done_arg = arg;if (sys_mbox_new(&tcpip_mbox, TCPIP_MBOX_SIZE) != ERR_OK) {  //创建一个邮箱LWIP_ASSERT("failed to create tcpip_thread mbox", 0);}
#if LWIP_TCPIP_CORE_LOCKINGif (sys_mutex_new(&lock_tcpip_core) != ERR_OK) {   //创建一个互斥锁LWIP_ASSERT("failed to create lock_tcpip_core", 0);}
#endif /* LWIP_TCPIP_CORE_LOCKING */sys_thread_new(TCPIP_THREAD_NAME, tcpip_thread, NULL, TCPIP_THREAD_STACKSIZE, TCPIP_THREAD_PRIO);//创建一个线程
}

2、函数tcpip_thread  任务

..\..\Middlewares\LWIP\src\api\tcpip.c

/*** The main lwIP thread. This thread has exclusive access to lwIP core functions* (unless access to them is not locked). Other threads communicate with this* thread using message boxes.** It also starts all the timers to make sure they are running in the right* thread context.** @param arg unused argument*/
static void
tcpip_thread(void *arg)
{struct tcpip_msg *msg;LWIP_UNUSED_ARG(arg);LWIP_MARK_TCPIP_THREAD();LOCK_TCPIP_CORE();if (tcpip_init_done != NULL) {tcpip_init_done(tcpip_init_done_arg);}while (1) {                          /* MAIN Loop */LWIP_TCPIP_THREAD_ALIVE();/* wait for a message, timeouts are processed while waiting */TCPIP_MBOX_FETCH(&tcpip_mbox, (void **)&msg);  //获取一个消息  阻塞if (msg == NULL) {LWIP_DEBUGF(TCPIP_DEBUG, ("tcpip_thread: invalid message: NULL\n"));LWIP_ASSERT("tcpip_thread: invalid message", 0);continue;}tcpip_thread_handle_msg(msg);//判断消息类型   递交网络层   IP层	还是arp层}
}

3、添加网卡

..\..\Middlewares\LWIP\src\api\tcpip.c

函数一样

4、tcpip_inpkt函数

/*** Pass a received packet to tcpip_thread for input processing** @param p the received packet* @param inp the network interface on which the packet was received* @param input_fn input function to call*/
err_t
tcpip_inpkt(struct pbuf *p, struct netif *inp, netif_input_fn input_fn)
{
#if LWIP_TCPIP_CORE_LOCKING_INPUTerr_t ret;LWIP_DEBUGF(TCPIP_DEBUG, ("tcpip_inpkt: PACKET %p/%p\n", (void *)p, (void *)inp));LOCK_TCPIP_CORE();ret = input_fn(p, inp);UNLOCK_TCPIP_CORE();return ret;
#else /* LWIP_TCPIP_CORE_LOCKING_INPUT */struct tcpip_msg *msg;LWIP_ASSERT("Invalid mbox", sys_mbox_valid_val(tcpip_mbox));msg = (struct tcpip_msg *)memp_malloc(MEMP_TCPIP_MSG_INPKT);if (msg == NULL) {return ERR_MEM;}msg->type = TCPIP_MSG_INPKT;msg->msg.inp.p = p;msg->msg.inp.netif = inp;msg->msg.inp.input_fn = input_fn;  //构建消息if (sys_mbox_trypost(&tcpip_mbox, msg) != ERR_OK) {//用邮箱发送消息memp_free(MEMP_TCPIP_MSG_INPKT, msg);return ERR_MEM;}return ERR_OK;
#endif /* LWIP_TCPIP_CORE_LOCKING_INPUT */
}