第32章 RL-TCPnet之Telnet服务器

STM32

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本章节为大家讲解RL-TCPnet的Telnet应用，学习本章节前，务必要优先学习第31章的Telnet基础知识。有了这些基础知识之后，再搞本章节会有事半功倍的效果。
本章教程含STM32F407开发板和STM32F429开发板。
32.1 初学者重要提示
32.2 Telnet函数
32.3 Telnet配置说明（Net_Config.c）
32.4 Telnet调试说明（Net_Debug.c）
32.5 Telnet访问方法和板子的操作步骤
32.6 实验例程说明（裸机）
32.7 实验例程说明（RTX）
32.8 总结

lee_st · 2017-12-10 09:23:57

Task Configuration
（1）Number of concurrent running tasks
   允许创建6个任务，实际创建了如下5个任务：
   AppTaskUserIF任务：按键消息处理。
   AppTaskLED任务    ：LED闪烁。
   AppTaskMsgPro任务：按键检测。
   AppTaskTCPMain任务：RL-TCPnet测试任务。
   AppTaskStart任务  ：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现RL-TCPnet的时间基准更新。
（2）Number of tasks with user-provided stack
   创建的5个任务都是采用自定义堆栈方式。
（3）Run in privileged mode
   设置任务运行在非特权级模式。

lee_st · 2017-12-10 10:04:30

RTX任务调试信息：

lee_st · 2017-12-10 10:04:57

程序设计：
任务栈大小分配：
   staticuint64_t AppTaskUserIFStk[1024/8]; /* 任务栈 */
   staticuint64_t AppTaskLEDStk[1024/8];    /* 任务栈 */
   staticuint64_t AppTaskMsgProStk[1024/8];  /* 任务栈 */
   staticuint64_t AppTaskTCPMainStk[2048/8]; /* 任务栈 */
   staticuint64_t AppTaskStartStk[1024/8];    /* 任务栈 */
   将任务栈定义成uint64_t类型可以保证任务栈是8字节对齐的，8字节对齐的含义就是数组的首地址对8求余等于0。如果不做8字节对齐的话，部分C语言库函数、浮点运算和uint64_t类型数据运算会出问题。

lee_st · 2017-12-10 10:06:05

系统栈大小分配：

lee_st · 2017-12-10 10:07:01

RTX初始化：
/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: main
*    功能说明: 标准c程序入口。
*    形    参: 无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int main (void)
{
     /* 初始化外设 */
     bsp_Init();

     /* 创建启动任务 */
     os_sys_init_user (AppTaskStart,              /* 任务函数 */
                       5,                         /* 任务优先级 */
                       &AppTaskStartStk,          /* 任务栈 */
                       sizeof(AppTaskStartStk));  /* 任务栈大小，单位字节数 */
     while(1);
}

lee_st · 2017-12-10 10:07:20

硬件外设初始化
   硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: bsp_Init
*    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
*    形    参：无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
     /*
         由于ST固件库的启动文件已经执行了CPU系统时钟的初始化，所以不必再次重复配置系统时钟。
         启动文件配置了CPU主时钟频率、内部Flash访问速度和可选的外部SRAM FSMC初始化。

         系统时钟缺省配置为168MHz，如果需要更改，可以修改 system_stm32f4xx.c 文件
     */
     /* 优先级分组设置为4，可配置0-15级抢占式优先级，0级子优先级，即不存在子优先级。*/
     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);

     bsp_InitDWT();     /* 初始化DWT */
     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
     bsp_InitKey();    /* 初始化按键变量（必须在 bsp_InitTimer() 之前调用） */
     bsp_InitLed();    /* 初始LED指示灯端口 */
}

lee_st · 2017-12-10 10:07:38

RTX任务创建：
/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: AppTaskCreate
*    功能说明: 创建应用任务
*    形    参: 无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate (void)
{
     HandleTaskUserIF = os_tsk_create_user(AppTaskUserIF,             /* 任务函数 */
                                           1,                         /* 任务优先级 */
                                           &AppTaskUserIFStk,         /* 任务栈 */
                                           sizeof(AppTaskUserIFStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */

     HandleTaskLED = os_tsk_create_user(AppTaskLED,              /* 任务函数 */
                                        2,                       /* 任务优先级 */
                                        &AppTaskLEDStk,          /* 任务栈 */
                                        sizeof(AppTaskLEDStk));  /* 任务栈大小，单位字节数 */

     HandleTaskMsgPro = os_tsk_create_user(AppTaskMsgPro,             /* 任务函数 */
                                           3,                         /* 任务优先级 */
                                           &AppTaskMsgProStk,         /* 任务栈 */
                                           sizeof(AppTaskMsgProStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */

    HandleTaskTCPMain = os_tsk_create_user(AppTaskTCPMain,             /* 任务函数 */
                                           4,                         /* 任务优先级 */
                                           &AppTaskTCPMainStk,         /* 任务栈 */
                                           sizeof(AppTaskTCPMainStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */
}

68^#

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lee_st · 2017-12-10 10:10:03

RL-TCPnet功能测试
这里专门创建了一个app_tcpnet_lib.c文件用于RL-TCPnet功能的测试，此文件主要实现网络主函数main_TcpNet的调用。
#include "includes.h"

/*
*********************************************************************************************************
*    函数名: TCPnetTest
*    功能说明: TCPent测试函数。
*    形    参: 无
*    返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void TCPnetTest(void)
{

     while (1)
     {
         os_evt_wait_and(0x0001, 0xFFFF);
         while (main_TcpNet() == __TRUE);
     }
}

lee_st · 2017-12-10 10:10:29

Telnet用户接口文件的实现
KEIL官网有提供Telnet的接口文件，名为Telnet_uif.c文件。我们就是在这个文件上修改。具体修改后的代码如下：
/* Net_Config.c */
extern struct tcp_cfg   tcp_config;
extern struct tnet_cfg  tnet_config;
#define tcp_NumSocks    tcp_config.NumSocks
#define tcp_socket      tcp_config.Scb
#define tnet_EnAuth     tnet_config.EnAuth
#define tnet_auth_passw tnet_config.Passw

/* ANSI ESC Sequences for terminal control. */
#define CLS     "33[2J"
#define TBLUE   "33[37;44m"
#define TNORM   "33[0m"

/* My structure of a Telnet U32 storage variable. This variable is private */
/* for each Telnet Session and is not altered by Telnet Server. It is only */
/* set to zero when tnet_process_cmd() is called for the first time.       */
typedef struct
{
     U8 id;
     U8 nmax;
     U8 idx;
} MY_BUF;

#define MYBUF(p)        ((MY_BUF *)p)

/* Local variables */
static U8 const tnet_header[] =
{
     CLS "rn"
     "        " TBLUE
     "*=============================================================*rn" TNORM
     "        " TBLUE
     "*               RL-TCPnet之Telnet服务器实验                   *rn" TNORM
     "        " TBLUE
     "*=============================================================*rn" TNORM
};

static U8 const tnet_help1[] =
{
     "rnrn"
     "    当前支持的命令:rn"
     "    ----------------------------rn"
     "    ledon      - 打开LED4rn"
     "    ledoff     - 关闭LED4rn"
     "    rinfo      - 显示远程设备的IP地址和MACrn"
};

static U8 const tnet_help2[] =
{
     "    help, ?     - 显示帮助rn"
     "    bye         - 断开连接rnrn"
     "    ,<^C>  - ESC按键，断开连接rn"
     "            - 回车函数，删除左侧字符rn"
     "      - 按键UP和DOWM，浏览历史命令rn"
};

/*----------------------------------------------------------------------------
*      Telnet CallBack Functions
*---------------------------------------------------------------------------*/
/*--------------------------- tnet_cbfunc -----------------------------------*/

U16 tnet_cbfunc (U8 code, U8 *buf, U16 buflen)
{
     /* This function is called by the Telnet Client to get formated system    */
     /* messages for different code values.                                    */
     /* Values for 'code':                                                     */
     /*    0 - initial header                                                  */
     /*    1 - prompt string                                                   */
     /*    2 - header for login only if authorization is enabled               */
     /*    3 - string 'Username' for login                                     */
     /*    4 - string 'Password' for login                                     */
     /*    5 - message 'Login incorrect'                                       */
     /*    6 - message 'Login timeout'                                         */
     /*    7 - Unsolicited messages from Server (ie. Basic Interpreter)        */
     U16 len = 0;

     /* Make a reference to disable compiler warning. */
     buflen = buflen;

     switch (code)
     {
         case 0:
              /* Write initial header after login. */
              len = str_copy (buf, (U8 *)&tnet_header);
              break;

         case 1:
              /* Write a prompt string. */
              len = str_copy (buf, "rnarmfly> ");
              break;
         case 2:
              /* Write Login header. */
              len = str_copy (buf, CLS "rnRL-TCPnet之Telnet服务器,"
                                          " 请登录...rn");
              break;

         case 3:
              /* Write 'username' prompt. */
              len = str_copy (buf, "rn用户名: ");
              break;

         case 4:
              /* Write 'Password' prompt. */
              len = str_copy (buf, "rn密  码: ");
              break;

         case 5:
              /* Write 'Login incorrect'.message. */
              len = str_copy (buf, "rn登录失败");
              break;

         case 6:
              /* Write 'Login Timeout' message. */
              len = str_copy (buf, "rn120秒无操作，退出登录rn");
              break;
     }

     return (len);
}

/*--------------------------- tnet_process_cmd ------------------------------*/

U16 tnet_process_cmd (U8 *cmd, U8 *buf, U16 buflen, U32 *pvar)
{
     /* This is a Telnet Client callback function to make a formatted output   */
     /* for 'stdout'. It returns the number of bytes written to the out buffer.*/
     /* Hi-bit of return value (len is or-ed with 0x8000) is a disconnect flag.*/
     /* Bit 14 (len is or-ed with 0x4000) is a repeat flag for the Tnet client.*/
     /* If this bit is set to 1, the system will call the 'tnet_process_cmd()' */
     /* again with parameter 'pvar' pointing to a 4-byte buffer. This buffer   */
     /* can be used for storing different status variables for this function.  */
     /* It is set to 0 by Telnet server on first call and is not altered by    */
     /* Telnet server for repeated calls. This function should NEVER write     */
     /* more than 'buflen' bytes to the buffer.                                */
     /* Parameters:                                                            */
     /*   cmd    - telnet received command string                              */
     /*   buf    - Telnet transmit buffer                                      */
     /*   buflen - length of this buffer (500-1400 bytes - depends on MSS)     */
     /*   pvar   - pointer to local storage buffer used for repeated loops     */
     /*            This is a U32 variable - size is 4 bytes. Value is:         */
     /*            - on 1st call = 0                                           */
     /*            - 2nd call    = as set by this function on first call       */
     REMOTEM rm;
     U16 len = 0;


     switch (MYBUF(pvar)->id)
     {
         case 0:
              /* First call to this function, the value of '*pvar' is 0 */
              break;

         case 1:
              /* Request a repeated call, bit 14 is a repeat flag. */
              return (len | 0x4000);

         case 2:
              /* Request a repeated call, bit 14 is a repeat flag. */
              return (len |= 0x4000);
     }

     /* Simple Command line parser */
     len = strlen ((const char *)cmd);

     if (tnet_ccmp (cmd, "LEDON") == __TRUE)
     {
          /* 'LED4' command received */
         len = str_copy (buf,"rn=====>LED4 Lights ON");
         bsp_LedOn(4);
         return (len);
     }

     if (tnet_ccmp (cmd, "LEDOFF") == __TRUE)
     {
         /* 'LED4' command received */
          len = str_copy (buf,"rn=====>LED4 Lights OFF");
         bsp_LedOff(4);
         return (len);
     }

     if (tnet_ccmp (cmd, "BYE") == __TRUE)
     {
          /* 'BYE' command, send message and disconnect */
         len = str_copy (buf, "rnDisconnect...rn");
         /* Hi bit of return value is a disconnect flag */
         return (len | 0x8000);
     }

     if (tnet_ccmp (cmd, "RINFO") == __TRUE)
     {
          /* Display Remote Machine IP and MAC address. */
         tnet_get_info (&rm);
         len  = sprintf ((char *)buf,"rn Remote IP : %d.%d.%d.%d",
         rm.IpAdr[0],rm.IpAdr[1],rm.IpAdr[2],rm.IpAdr[3]);
         len += sprintf ((char *)(buf+len),
         "rn Remote MAC: %02X-%02X-%02X-%02X-%02X-%02X",
         rm.HwAdr[0],rm.HwAdr[1],rm.HwAdr[2],
         rm.HwAdr[3],rm.HwAdr[4],rm.HwAdr[5]);
         return (len);
     }

     if (tnet_ccmp (cmd, "HELP") == __TRUE || tnet_ccmp (cmd, "?") == __TRUE)
     {
          /* 'HELP' command, display help text */
         len = str_copy (buf,(U8 *)tnet_help1);
         len += str_copy (buf+len,(U8 *)tnet_help2);
         return (len);
     }

     /* Unknown command, display message */
     len = str_copy  (buf, "rn==> Unknown Command: ");
     len += str_copy (buf+len, cmd);
     return (len);
}

lee_st · 2017-12-10 10:10:53

32.7.2 STM32F429开发板实验

实验目的：
1.    学习RL-TCPnet的Telnet应用。
实验内容：
1.    强烈推荐将网线接到路由器或者交换机上面测试，因为已经使能了DHCP，可以自动获取IP地址。
2.    程序中实现了一个Telnet服务器，用户名是admin，密码123456。
实验操作：
详见本章节32.5小节。
配置向导文件设置（Net_Config.c）：
详见本章节32.3小节。
调试文件设置（Net_Debug.c）：
详见本章节32.4小节。

lee_st · 2017-12-10 10:11:11

RTX配置：
RTX配置向导详情如下：

lee_st · 2017-12-10 10:11:31

Task Configuration
（1）Number of concurrent running tasks
   允许创建6个任务，实际创建了如下5个任务：
   AppTaskUserIF任务：按键消息处理。
   AppTaskLED任务    ：LED闪烁。
   AppTaskMsgPro任务：按键检测。
   AppTaskTCPMain任务：RL-TCPnet测试任务。
   AppTaskStart任务  ：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现RL-TCPnet的时间基准更新。
（2）Number of tasks with user-provided stack
   创建的5个任务都是采用自定义堆栈方式。
（3）Run in privileged mode
   设置任务运行在非特权级模式。

lee_st · 2017-12-10 10:11:51

RTX任务调试信息：

lee_st · 2017-12-10 10:12:13

程序设计：
任务栈大小分配：
staticuint64_t AppTaskUserIFStk[1024/8]; /* 任务栈 */
staticuint64_t AppTaskLEDStk[1024/8];    /* 任务栈 */
staticuint64_t AppTaskMsgProStk[1024/8];  /* 任务栈 */
staticuint64_t AppTaskTCPMainStk[2048/8]; /* 任务栈 */
staticuint64_t AppTaskStartStk[1024/8];    /* 任务栈 */
   将任务栈定义成uint64_t类型可以保证任务栈是8字节对齐的，8字节对齐的含义就是数组的首地址对8求余等于0。如果不做8字节对齐的话，部分C语言库函数、浮点运算和uint64_t类型数据运算会出问题。