标签: 嵌入式应用

转载自：郑州恒迈–张弓与非网博客 http://www.eefocus.com/HIGHMAXIM/blog/15-05/312818_2d2cf.html          伴随着大众创业万众创新的趋势节奏和创客空间的遍地开花，伴随着智能硬件产品的赤手可热和物联网的应用的不断深入，伴随着终端产品研发周期的拼命压缩和产品的快速量化，也伴随着半导体原厂新品系列的层出不穷和竞争格局的不断加深，要想在众多半导体原厂的产品系列里，能够快速的找到适合自己研发项目的功能需求，而且是要求可靠性和稳定性以及性价比都比较高的集成电路主控产品，对于原本选型就比较头疼和困难的工程师同仁们来说，现在乃至以后所面临的挑战会越来越大，困难也会越来越多，尽管目前我们所能够掌握的信息量越来越多，信息也越来越透明，但如果能从众多的信息里面解脱出来，关注自己所关注的应用领域，从全局来了解和把握行业的应用，对于工作繁忙的我们来说，是需要有一种智慧和一个开放的，乐于分享的心态。绕了很大的一个弯儿回来，我先分享下我对：互联型嵌入式应用ARM选型的一些做法和见解，希望能够和具有同样应用的同仁们一起探讨和交流。         在ARM应用方面我们都熟知的是ST(意法半导体)，当然在互联性应用的ARM方面我们通常都会顺藤摸瓜的选用自己熟知的品牌，我首先看了看STM32F107RB这个型号，基于Cortex-M3核的ARM，带10/100M的以太网MAC，程序加上软件的TCP/IP协议栈，128K的闪存应该够用，但公司要求要有一个备选或者是优化的器件，以面对无端的缺货和价格的问题。以备不时之需，接着我就看看NXP(恩智浦)的LPC1764FBD100，同样是基于Cortex-M3核的ARM，带10/100M的以太网MAC，128K的闪存，而且主频达到100MHz。这下思路好像一下子打开了一样，既然是Cortex-M3核的ARM，这两家半导体厂商会有，那么其他的主控厂商应该也都会有，于是我就找到了ATMEL(爱特梅尔)的ATSAM3X4EA-AU，顺带说一句就连AVR也有带以太网MAC的器件，真是不看不知道。找到了SPANSION(飞索半导体)的MB9BF216SPMC，内存容量竟有512K，在看到TI(德州仪器)的LM3S6911是，有个惊奇的发现，原来这个器件不仅有10/100M的以太网MAC，而且还带了物理层(PHY)，这样的话不仅电路板的面就会缩小，而且可靠性也会比用两个器件要高，也省去了两个器件的匹配麻烦，不巧的很官方网站已经不推荐使用，推荐的器件是Cortex-M4内核的TM4C129X，既然是推荐Cortex-M4内核的ARM，那就顺便看看飞思卡尔(FSL)基于Cortex-M4内核MK60DN256VLL10这个芯片看着看着，突然想想不对啊，想起前段时间在微信上看到的一个段子，一个人原本打算去买辆自行车结果开了一辆高级轿车回来，既然Cortex-M4内核的ARM不靠谱，那么有没有成本比较低的Cortex-M0内核的ARM也带有以太网MAC的呢？         功夫不负有心人，终于看到了WIZNET(微知纳特)的W7500，这个器件足够强悍：是基于Cortex-M0内核的ARM，同样是128K的闪存，不仅具有10/100M以太网MAC，而且带有物理层(PHY)，更是用硬件逻辑门去实现TCP/IP协议栈，也就是说软件的TCP/IP协议栈都不用写，将本来占用ARM存储以及运算资源的以太网通信协议，用一颗片外的芯片独立去实现，不仅节省主控制器的FLASH及RAM的空间，节省了ARM处理TCP/IP通信的中断及线程，而且降低了开发难度，提升了开发效率及系统表现力，虽然省去了通用型微控制器的一些用不到的功能，但是却加固了芯片的网络处理专业能力，简单易用。有的时候就在想，选择大于努力这句话真是经典，既然有这样现成的器件去选择，那我们干嘛要去努力的琢磨原本不大熟悉的TCP/IP通信协议，不仅浪费了时间还有可能增加了产品不稳定因素，这样出力不讨好的做法难道会成为我们整天忙碌加班的原因？干嘛非要等到公司要求我们这样做，我们才去这么做呢，如何才能把被动的工作变换为主动的学习，打开自己的思路，在这终端产品多样化快速更新的时代里，在这乱花渐欲迷人眼的缤纷型号里，在这要求愈来愈严格而又快节奏的工作进程里，在这选择大于努力而我们又不太善于选择，甚至都没有时间去静心想象怎么选择的氛围里，这才应该是我们应该考虑的，我们究竟需要的是什么。         就是因为选择太难，所有我们本应去选择适合我们的！ 附件： 互联型嵌入式应用ARM对比列表

摘要: 为了缩短基于ARM的网络化嵌入式应用开发周期、降低开发成本和提高产品质量，提出一种有别于传统利用操作系统开发嵌入式应用的模式。在该模式的框架下，对Ｗ5100网络芯片底层驱动进行编写、封装和测试。测试表明该驱动能完成预期功能。该驱动一旦被设计好，就可以在多个项目中重复使用，缩短网络化嵌入式系统开发周期，降低开发成本和提高产品质量。 关键词: W5100驱动；复用；面向对象；ARM；嵌入式应用；开发模式   引言 嵌入式操作系统的引入大大提高了嵌入式系统的功能，方便了嵌入式应用软件的设计，但同时也占用了宝贵的嵌入式资源。 嵌入式操作系统大多采用组件化、模块化的设计思想，以搭积木的方式通过互连构造软件，因而是可配置的。但是由于操作系统的多样性，不同操作系统提供的配置方式迥异且繁简不一。而由于硬件平台的多样性，即使是相同的操作系统，其应用配置也有差别。结果是，应用程序开发者必须熟悉不同的硬件平台和操作系统才能进行有效的应用开发，增加了应用开发的难度。特别是网络化嵌入式应用一般出现在比较大型的项目中，复杂度和难度大大增加。因此，提高网络化嵌入式应用产品质量、缩短开发周期、降低开发成本是开发人员面临的迫切要求。 1 开发模式方案选择 面向对象的方法、设计模式的思想是当前实现软件模块化、提高软件可复用性的最优方法。面向对象编程语言、组件和构架是被广泛认可的、用以降低软件成本并提高软件质量的技术。 面向对象的主要好处在于它强调模块性和可扩展性，将易变的实现细节封装在稳定的接口后面，增强了软件的可复用性。但是，在目前的嵌入式实时系统中采用面向对象的方法进行上层软件的设计还有很多困难。最主要的，就是底层实时操作系统没有提供有力支持，即使上层软件勉强采用了面向对象的方法，代码的模块化、可移植性、可复用性也难有提高。 因此，为了避免采用传统操作系统的开发模式带来复杂问题，本文采用一种自定义的裸机开发模式。该模式避免了不同操作系统平台改变带来复杂的问题。其创建项目过程没有复杂的裁剪，只有根据需要添加相关驱动和编写适当应用层代码。即使是硬件平台的改变，也只是根据硬件配置不同改变其条件编译而已。 2 自定义裸机开发模式 自定义开发模式下的应用软件体系结构如图１所示。该体系结构包含管理层、应用层、控件层、虚设备层和实设备层。其中管理层处于类似于操作系统中“内核”的地位，为其他层的管理者。 图1 自定义开发模式下的应用软件体系结构 跟PC机上的Windows应用软件类似，应用层是由一个或者多个窗口组成的，有可视窗口和不可视窗口。其中各个窗口中又包含一个或者多个控件。控件为窗口提供各种服务，由设备层提供支撑。在控件层和实设备层中间有一个虚设备层。 根据设备功能的复杂程度，虚设备分为简单的虚设备和复合虚设备。实设备分为简单的实设备和复合实设备。其中复合设备是由简单设备组合而成。 从类的关系看，虚设备层就是含有虚函数的基类，该函数一般没有实现，只是声明了接口，实设备层就是从该基类继承下来的，具体实现是由该实设备层来完成。由于接口的稳定性，这就保证了底层硬件改变时，应用层的程序几乎可以没有改变或者改变甚小。 3 自定义开发模式下的W5100驱动编写 3.1 接口电路说明 本驱动设计采用W5100串行SPI接口。SPI接口模式只需要4个引脚进行数据通信，分别为SCLK、/SS（SPI从模式选择输入引脚，低电平有效）、MOSI、MISO。W5100 的SPI_EN 引脚高电平表示SPI 使能，/RESET引脚低电平实现W5100芯片的复位。本项目选择的MCU芯片为LPC2138，其中W5100与LPC2138对应引脚连线如表1所列。 表1  LPC2138与W5100对应引脚连线说明 3.2 W5100驱动分析 本驱动开发环境为：CodeWarrior for ARM Developer Suite V1.2。 在自定义开发模式中，前期编写好的驱动类有引脚类、SPI类、外部中断类，就是所谓简单设备。这些类及其头文件的具体介绍略——编者注。 在使用W5100前需要操作其/SS引脚，选中W5100芯片SPI从模式。初次配置或者重新配置Ｗ5100相关参数前，需要操作其/RESET引脚，让所有原来配置复位。配置W5100相关参数是通过SPI读写操作来完成的。 W5100从网络上接收了一个数据包后，会让其/INT引脚从高电平变为低电平。在本项目中，把该引脚跟LPC2138的外部中断1引脚相连，如果开启了外部中断１，那么就触发一个外部中断。该外部中断服务里面应当有实现LPC2138访问W5100，并读取W5100里面接收到的数据包的功能。LPC2138获取W5100里面的数据包，必须通过SPI读写操作的配合才能实现。 综合上面的分析，该W5100驱动应当是由引脚类、外部中断类、SPI操作类互相配合完成，因此W5100驱动是一个复合设备。 3.3 W5100实设备驱动编写 本驱动针对W5100采用UDP协议进行网络通信功能来编写。 首先所有实设备都必须从一个虚设备下继承下来。创建一个名为Ip_NetWork_Virtual_Device网络虚设备，其部分头文件略——编者注。 由于网络通信应用的芯片有多种，但是无论是哪种芯片，实现的功能都离不开网络包的读和写。因此在该虚类里的声明都是共用的功能。基类里面含有虚函数，就是声明了接口，但是没有具体的实现，具体的实现由其具体的实设备来完成。在继承中，如果基类和派生类中定义了同名的成员函数，当用基类指针指向公有派生类的对象后，可以使用虚函数来实现通过基类指针找到相应的派生类成员函数 。 W5100的实设备NetWork_W5100类的部分头文件略——编者注。 3.4 W5100实设备驱动说明 3.4.1 虚设备类指针 在W5100实设备头文件中有： Spi_Virtual_Device* SpiPort; OutEint_Virtual_Device* IntDevice; PinDevice_Virtual_Device * W5100_Cs; PinDevice_Virtual_Device * W5100_RESET; 由于W5100实设备需要几个简单设备配合来完成其功能，因此设计W5100实设备驱动拥有这些简单设备的指针，可以看出这些指针是指向简单虚设备对象的指针。 声明为指向基类对象的指针，当它指向公有派生类对象时，可以利用它来直接访问派生类中从基类继承下来的成员，不能直接访问公有派生类中特定的成员。 采用面向对象中模式编程法则中的依赖反转法则：依赖抽象而不依赖具体 。 在main.cpp首先声明如下的实设备，如下： OutInt_2138 NetOutInt; //外部中断类实设备对象 NetWork_W5100 Net5100;//Ｗ5100实设备对象 Spi0_Driver_Lpc Spi0;//SPI实设备对象 Pin_LPC2138 PIN023; //引脚实设备对象 Pin_LPC2138 PIN031; //引脚实设备对象 接着在main.cpp采用如下代码完成Net5100和简单设备NetOutInt、Spi0、PIN023、PIN031等的关联： NetOutInt.WorkModel=Fall_Eage;//表示下降沿触发 NetOutInt.SubDeviceName=Eint1;//表示使用外部中断1 NetOutInt.Ini(); NetOutInt.Father=Net5100; Net5100.SpiPort=Spi0;//设置Spi0和SpiPort指针关联 Net5100.W5100_Cs= PIN023; //设置片选引脚关联 Net5100.W5100_RESET= PIN031; //设置复位引脚关联 在“Net5100.SpiPort=Spi0”中SpiPort是指向某基类对象的指针，Spi0是该基类的派生类对象，该语句实现把该指针指向其派生类对象。因此就可以利用该指针直接访问该公有派生类从基类继承来的成员。同样，可以利用W5100_Cs和W5100_RESET等基类对象指针直接访问该基类的派生类——Pin_LPC2138类从基类继承下来的成员，即引脚的操作函数等。 在NetWork_W5100中有W5100_Send_Receive_Data函数就是利用这个技术，该函数如下： char NetWork_W5100::W5100_Send_Receive_Data(char dat){ char i; W5100_Cs-Clear(); i=SpiPort-SPI_Send_Receive_Data(dat); W5100_Cs-Set(); return i; } NetWork_W5100类对象能实现SPI读写操作，是因为其拥有一个SPI虚设备的指针。同理，能实现对引脚操作是因为其拥有一个引脚虚设备的指针。 3.4.2 外部中断实设备和W5100实设备关联 NetOutInt是一个外部中断类对象，使用前首先对该对象进行初始化，其中代码“NetOutInt.SubDeviceName=Eint1”表示该类对象和外部中断1产生了绑定。 在本项目测试中，Ｗ5100从网络接收到一个数据包后触发了一个外部中断1中断。该W5100实设备类对象Net5100感知该事件，从而对该事件进行处理，接着把该消息发布给其所支撑的控件。 main.cpp中有“NetOutInt.Father=Net5100;”，其中Father是一个指针，该指针来源如下： class Object{ public: …… Object *Father; …… }; 由于所有设备类都是从该类间接继承下来，所以都拥有这个Father指针。 “NetOutInt.Father=Net5100;”的目的是把Net5100对象地址赋给该指针，因此该指针就指向Net5100，说明NetOutInt拥有一个指向Net5100的指针。main.cpp中，外部中断1的服务程序代码如下： void __irq IRQ_Eint1(){ NetOutInt.HardInt(Null); VICVectAddr=0×00; NetOutInt.ClearInt(); } “NetOutInt.HardInt(Null);”其本质就是调用到HardInt函数，如下： void OutInt_2138::HardInt(Device* IntDevice){ …… this-Msg.MsgID=Sys_Msg_OutInt; this-Msg.Parm1=this-SubDeviceName; this-Father-Message(Msg); …… } “this-Father-Message(Msg);”即中断服务最后把该工作交给Father指针指向的Net5100，接着该对象调用了其Message函数。NetWork_W5100类的Message函数伪代码如下： void NetWork_W5100::Message(MessageBody SystemMsg){ if Socket3 SelectSocket(3); if Socket2 SelectSocket(2); if Socket1 SelectSocket(1); else SelectSocket(0); }; 其中NetWork_W5100类的SelectSocket函数如下： void NetWork_W5100::SelectSocket(char socket){ uint16 address,inttype; address=COMMON_BASE+0×100*socket+0×0402; inttype=NetWork_Read(address); if((inttype0×04)==0×04){ //接收数据引起中断 S_UDP_RX_Process(socket,ReceiveBuffer ,ReceiveBuffer ); //从对应的Socket接收数据 Msg.MsgID=Sys_Msg_UdpGetData; Msg.Msg=ReceiveBuffer ; VclPointer -Message(Msg); //向支撑控件发送消息 } NetWork_Write(address,0xFF);//清除所有的中断 } 可见，W5100驱动最后把网络接收到数据包作为一个消息发给其所支撑的上层控件。 4 W5100驱动测试 4.1 测试方案 在PC机上，利用网络测试工具TCP/UDP Socke调试工具V2.2，通过网络向W5100的终端发送一个数据包。当该终端接收到该数据包后，把该包往PC机终端发送。如果发送和接收的数据包一致，说明通信测试成功。 4.2 测试过程 PC机端的IP地址为192.168.1.103，某端口号为9000。W5100本身地址设置为192.168.1.101，某端口号为9000。PC机往Ｗ5100终端发送数据包，在如图2所示操作界面的数据发送窗口输入“Hello, This is a happy word!”字符串后，点击“发送数据”，在操作界面的数据接收窗口接收到“Hello, This is a happy word!”，并且在操作界面上方显示“对方IP:192.168.1.101，对方端口：9000”，这跟W5100终端设置是一致的，说明双方的通信成功。 结语 W5100驱动的创建过程非常复杂，但是对于编写好的驱动，应用者只需要了解该接口使用的说明，而不用关心其复杂的内部实现细节。如果其他项目需要用到W5100，只需要把该驱动添加到该项目中即可，从而实现驱动的复用，避免重复的工作，缩短项目开发周期。如果下次要使用W5100驱动的其他功能，如TCP协议通信，只需要在原来驱动上添加相应的函数即可，因此维护起来更加方便。 编者注：本文为期刊缩略版，全文见本刊网站www.mesnet.com.cn 转自：  《单片机与嵌入式系统应用》杂志   与我们更多联系： WIZnet邮箱：wiznetbj@wiznettechnology.com WIZnet中文主页：http://www.iwiznet.cn WIZnet中文博客：http://blog.iwiznet.cn WIZnet企业博客：http://e.weibo.com/wiznet2012

摘要: 为了缩短基于ARM的网络化嵌入式应用开发周期、降低开发成本和提高产品质量，提出一种有别于传统利用操作系统开发嵌入式应用的模式。在该模式的框架下，对Ｗ5100网络芯片底层驱动进行编写、封装和测试。测试表明该驱动能完成预期功能。该驱动一旦被设计好，就可以在多个项目中重复使用，缩短网络化嵌入式系统开发周期，降低开发成本和提高产品质量。 关键词: W5100驱动；复用；面向对象；ARM；嵌入式应用；开发模式   引言 嵌入式操作系统的引入大大提高了嵌入式系统的功能，方便了嵌入式应用软件的设计，但同时也占用了宝贵的嵌入式资源。 嵌入式操作系统大多采用组件化、模块化的设计思想，以搭积木的方式通过互连构造软件，因而是可配置的。但是由于操作系统的多样性，不同操作系统提供的配置方式迥异且繁简不一。而由于硬件平台的多样性，即使是相同的操作系统，其应用配置也有差别。结果是，应用程序开发者必须熟悉不同的硬件平台和操作系统才能进行有效的应用开发，增加了应用开发的难度。特别是网络化嵌入式应用一般出现在比较大型的项目中，复杂度和难度大大增加。因此，提高网络化嵌入式应用产品质量、缩短开发周期、降低开发成本是开发人员面临的迫切要求。 1 开发模式方案选择 面向对象的方法、设计模式的思想是当前实现软件模块化、提高软件可复用性的最优方法。面向对象编程语言、组件和构架是被广泛认可的、用以降低软件成本并提高软件质量的技术。 面向对象的主要好处在于它强调模块性和可扩展性，将易变的实现细节封装在稳定的接口后面，增强了软件的可复用性。但是，在目前的嵌入式实时系统中采用面向对象的方法进行上层软件的设计还有很多困难。最主要的，就是底层实时操作系统没有提供有力支持，即使上层软件勉强采用了面向对象的方法，代码的模块化、可移植性、可复用性也难有提高。 因此，为了避免采用传统操作系统的开发模式带来复杂问题，本文采用一种自定义的裸机开发模式。该模式避免了不同操作系统平台改变带来复杂的问题。其创建项目过程没有复杂的裁剪，只有根据需要添加相关驱动和编写适当应用层代码。即使是硬件平台的改变，也只是根据硬件配置不同改变其条件编译而已。 2 自定义裸机开发模式 自定义开发模式下的应用软件体系结构如图１所示。该体系结构包含管理层、应用层、控件层、虚设备层和实设备层。其中管理层处于类似于操作系统中“内核”的地位，为其他层的管理者。 图1 自定义开发模式下的应用软件体系结构 跟PC机上的Windows应用软件类似，应用层是由一个或者多个窗口组成的，有可视窗口和不可视窗口。其中各个窗口中又包含一个或者多个控件。控件为窗口提供各种服务，由设备层提供支撑。在控件层和实设备层中间有一个虚设备层。 根据设备功能的复杂程度，虚设备分为简单的虚设备和复合虚设备。实设备分为简单的实设备和复合实设备。其中复合设备是由简单设备组合而成。 从类的关系看，虚设备层就是含有虚函数的基类，该函数一般没有实现，只是声明了接口，实设备层就是从该基类继承下来的，具体实现是由该实设备层来完成。由于接口的稳定性，这就保证了底层硬件改变时，应用层的程序几乎可以没有改变或者改变甚小。 3 自定义开发模式下的W5100驱动编写 3.1 接口电路说明 本驱动设计采用W5100串行SPI接口。SPI接口模式只需要4个引脚进行数据通信，分别为SCLK、/SS（SPI从模式选择输入引脚，低电平有效）、MOSI、MISO。W5100 的SPI_EN 引脚高电平表示SPI 使能，/RESET引脚低电平实现W5100芯片的复位。本项目选择的MCU芯片为LPC2138，其中W5100与LPC2138对应引脚连线如表1所列。 表1  LPC2138与W5100对应引脚连线说明 3.2 W5100驱动分析 本驱动开发环境为：CodeWarrior for ARM Developer Suite V1.2。 在自定义开发模式中，前期编写好的驱动类有引脚类、SPI类、外部中断类，就是所谓简单设备。这些类及其头文件的具体介绍略——编者注。 在使用W5100前需要操作其/SS引脚，选中W5100芯片SPI从模式。初次配置或者重新配置Ｗ5100相关参数前，需要操作其/RESET引脚，让所有原来配置复位。配置W5100相关参数是通过SPI读写操作来完成的。 W5100从网络上接收了一个数据包后，会让其/INT引脚从高电平变为低电平。在本项目中，把该引脚跟LPC2138的外部中断1引脚相连，如果开启了外部中断１，那么就触发一个外部中断。该外部中断服务里面应当有实现LPC2138访问W5100，并读取W5100里面接收到的数据包的功能。LPC2138获取W5100里面的数据包，必须通过SPI读写操作的配合才能实现。 综合上面的分析，该W5100驱动应当是由引脚类、外部中断类、SPI操作类互相配合完成，因此W5100驱动是一个复合设备。 3.3 W5100实设备驱动编写 本驱动针对W5100采用UDP协议进行网络通信功能来编写。 首先所有实设备都必须从一个虚设备下继承下来。创建一个名为Ip_NetWork_Virtual_Device网络虚设备，其部分头文件略——编者注。 由于网络通信应用的芯片有多种，但是无论是哪种芯片，实现的功能都离不开网络包的读和写。因此在该虚类里的声明都是共用的功能。基类里面含有虚函数，就是声明了接口，但是没有具体的实现，具体的实现由其具体的实设备来完成。在继承中，如果基类和派生类中定义了同名的成员函数，当用基类指针指向公有派生类的对象后，可以使用虚函数来实现通过基类指针找到相应的派生类成员函数 。 W5100的实设备NetWork_W5100类的部分头文件略——编者注。 3.4 W5100实设备驱动说明 3.4.1 虚设备类指针 在W5100实设备头文件中有： Spi_Virtual_Device* SpiPort; OutEint_Virtual_Device* IntDevice; PinDevice_Virtual_Device * W5100_Cs; PinDevice_Virtual_Device * W5100_RESET; 由于W5100实设备需要几个简单设备配合来完成其功能，因此设计W5100实设备驱动拥有这些简单设备的指针，可以看出这些指针是指向简单虚设备对象的指针。 声明为指向基类对象的指针，当它指向公有派生类对象时，可以利用它来直接访问派生类中从基类继承下来的成员，不能直接访问公有派生类中特定的成员。 采用面向对象中模式编程法则中的依赖反转法则：依赖抽象而不依赖具体 。 在main.cpp首先声明如下的实设备，如下： OutInt_2138 NetOutInt; //外部中断类实设备对象 NetWork_W5100 Net5100;//Ｗ5100实设备对象 Spi0_Driver_Lpc Spi0;//SPI实设备对象 Pin_LPC2138 PIN023; //引脚实设备对象 Pin_LPC2138 PIN031; //引脚实设备对象 接着在main.cpp采用如下代码完成Net5100和简单设备NetOutInt、Spi0、PIN023、PIN031等的关联： NetOutInt.WorkModel=Fall_Eage;//表示下降沿触发 NetOutInt.SubDeviceName=Eint1;//表示使用外部中断1 NetOutInt.Ini(); NetOutInt.Father=Net5100; Net5100.SpiPort=Spi0;//设置Spi0和SpiPort指针关联 Net5100.W5100_Cs= PIN023; //设置片选引脚关联 Net5100.W5100_RESET= PIN031; //设置复位引脚关联 在“Net5100.SpiPort=Spi0”中SpiPort是指向某基类对象的指针，Spi0是该基类的派生类对象，该语句实现把该指针指向其派生类对象。因此就可以利用该指针直接访问该公有派生类从基类继承来的成员。同样，可以利用W5100_Cs和W5100_RESET等基类对象指针直接访问该基类的派生类——Pin_LPC2138类从基类继承下来的成员，即引脚的操作函数等。 在NetWork_W5100中有W5100_Send_Receive_Data函数就是利用这个技术，该函数如下： char NetWork_W5100::W5100_Send_Receive_Data(char dat){ char i; W5100_Cs-Clear(); i=SpiPort-SPI_Send_Receive_Data(dat); W5100_Cs-Set(); return i; } NetWork_W5100类对象能实现SPI读写操作，是因为其拥有一个SPI虚设备的指针。同理，能实现对引脚操作是因为其拥有一个引脚虚设备的指针。 3.4.2 外部中断实设备和W5100实设备关联 NetOutInt是一个外部中断类对象，使用前首先对该对象进行初始化，其中代码“NetOutInt.SubDeviceName=Eint1”表示该类对象和外部中断1产生了绑定。 在本项目测试中，Ｗ5100从网络接收到一个数据包后触发了一个外部中断1中断。该W5100实设备类对象Net5100感知该事件，从而对该事件进行处理，接着把该消息发布给其所支撑的控件。 main.cpp中有“NetOutInt.Father=Net5100;”，其中Father是一个指针，该指针来源如下： class Object{ public: …… Object *Father; …… }; 由于所有设备类都是从该类间接继承下来，所以都拥有这个Father指针。 “NetOutInt.Father=Net5100;”的目的是把Net5100对象地址赋给该指针，因此该指针就指向Net5100，说明NetOutInt拥有一个指向Net5100的指针。main.cpp中，外部中断1的服务程序代码如下： void __irq IRQ_Eint1(){ NetOutInt.HardInt(Null); VICVectAddr=0×00; NetOutInt.ClearInt(); } “NetOutInt.HardInt(Null);”其本质就是调用到HardInt函数，如下： void OutInt_2138::HardInt(Device* IntDevice){ …… this-Msg.MsgID=Sys_Msg_OutInt; this-Msg.Parm1=this-SubDeviceName; this-Father-Message(Msg); …… } “this-Father-Message(Msg);”即中断服务最后把该工作交给Father指针指向的Net5100，接着该对象调用了其Message函数。NetWork_W5100类的Message函数伪代码如下： void NetWork_W5100::Message(MessageBody SystemMsg){ if Socket3 SelectSocket(3); if Socket2 SelectSocket(2); if Socket1 SelectSocket(1); else SelectSocket(0); }; 其中NetWork_W5100类的SelectSocket函数如下： void NetWork_W5100::SelectSocket(char socket){ uint16 address,inttype; address=COMMON_BASE+0×100*socket+0×0402; inttype=NetWork_Read(address); if((inttype0×04)==0×04){ //接收数据引起中断 S_UDP_RX_Process(socket,ReceiveBuffer ,ReceiveBuffer ); //从对应的Socket接收数据 Msg.MsgID=Sys_Msg_UdpGetData; Msg.Msg=ReceiveBuffer ; VclPointer -Message(Msg); //向支撑控件发送消息 } NetWork_Write(address,0xFF);//清除所有的中断 } 可见，W5100驱动最后把网络接收到数据包作为一个消息发给其所支撑的上层控件。 4 W5100驱动测试 4.1 测试方案 在PC机上，利用网络测试工具TCP/UDP Socke调试工具V2.2，通过网络向W5100的终端发送一个数据包。当该终端接收到该数据包后，把该包往PC机终端发送。如果发送和接收的数据包一致，说明通信测试成功。 4.2 测试过程 PC机端的IP地址为192.168.1.103，某端口号为9000。W5100本身地址设置为192.168.1.101，某端口号为9000。PC机往Ｗ5100终端发送数据包，在如图2所示操作界面的数据发送窗口输入“Hello, This is a happy word!”字符串后，点击“发送数据”，在操作界面的数据接收窗口接收到“Hello, This is a happy word!”，并且在操作界面上方显示“对方IP:192.168.1.101，对方端口：9000”，这跟W5100终端设置是一致的，说明双方的通信成功。 结语 W5100驱动的创建过程非常复杂，但是对于编写好的驱动，应用者只需要了解该接口使用的说明，而不用关心其复杂的内部实现细节。如果其他项目需要用到W5100，只需要把该驱动添加到该项目中即可，从而实现驱动的复用，避免重复的工作，缩短项目开发周期。如果下次要使用W5100驱动的其他功能，如TCP协议通信，只需要在原来驱动上添加相应的函数即可，因此维护起来更加方便。 编者注：本文为期刊缩略版，全文见本刊网站www.mesnet.com.cn 转自：  《单片机与嵌入式系统应用》杂志   与我们更多联系： WIZnet邮箱：wiznetbj@wiznettechnology.com WIZnet中文主页：http://www.iwiznet.cn WIZnet中文博客：http://blog.iwiznet.cn WIZnet企业博客：http://e.weibo.com/wiznet2012

“为什么在暴风雨来临时给草坪浇了水？网络功能设备可以利用天气条件和在线预告 去调整它要进行的操作。所有这些都通过一些芯片和几千字节的代码，实现对未来天气做出控制。这篇文章详细说明了如何使用一个Texas instruments 的MSP430微控制器 和 WIZnet W5200智能以太网芯片去访问国家气象局预报数据。 ... by Tom Cantrell 下载全篇文章 http://blog.wiznet.co.kr/FIles/CC273_April_Cantrell_ReprintedwPermission_Wiznet_web.pdf   感谢阅读! 更多信息与我们交流： WIZnet邮箱： wiznetbj@wiznettechnology.com WIZnet官方主页：        http://www.iwiznet.cn/ WIZnet中文博客：       http://blog.iwiznet.cn/ WIZnet企业官方微博： http://e.weibo.com/wiznet2012

“为什么在暴风雨来临时给草坪浇了水？网络功能设备可以利用天气条件和在线预告 去调整它要进行的操作。所有这些都通过一些芯片和几千字节的代码，实现对未来天气做出控制。这篇文章详细说明了如何使用一个Texas instruments 的MSP430微控制器 和 WIZnet W5200智能以太网芯片去访问国家气象局预报数据。 ... by Tom Cantrell 下载全篇文章 http://blog.wiznet.co.kr/FIles/CC273_April_Cantrell_ReprintedwPermission_Wiznet_web.pdf   感谢阅读! 更多信息与我们交流： WIZnet邮箱： wiznetbj@wiznettechnology.com WIZnet官方主页：        http://www.iwiznet.cn/ WIZnet中文博客：       http://blog.iwiznet.cn/ WIZnet企业官方微博： http://e.weibo.com/wiznet2012