47_50.PDF

Internetowy interfejs dla mikrokontrolera

P R O J E K T Y

Internetowy interfejs dla

mikrokontrolera, część 3

AVT−5055

Jest to ostatnia czÍúÊ

opisu projektu, ktÛry wzbudzi³

ogromne zainteresowanie

naszych CzytelnikÛw.

SprzÍtowa realizacja stosu

TCP/IP, choÊby w†oparciu

o†uk³ad S-7600A, zapewnia

nowoczesne i†bardzo

praktyczne rozwi¹zanie -

warto wiÍc zapoznaÊ siÍ

z†programowaniem

i†konfiguracj¹ tego uk³adu.

Najbardziej dostÍpn¹ i†znan¹

metod¹ po³¹czenia siÍ z†Interne-

tem przez modem jest wykorzys-

tanie numeru dostÍpowego TP

S.A. Wystarczy wys³aÊ do mode-

mu komendÍ ATDT 0202122, a†do

PAP String sekwencjÍ: 0x03

PPP0x03PPP i†czekaÊ na popraw-

ne po³¹czenie. Pierwsze prÛby,

jakie robi³em nie da³y jednak

pozytywnego rezultatu. Powstawa-

³y zmiany w†programie, kolejne

prÛby i... niestety nic z†tego.

Zrobi³em wiele takich prÛb, stra-

ci³em mnÛstwo czasu na mody-

fikacjÍ programu i†wyczytywanie

pakietÛw PPP wymienianych po-

miÍdzy S-7600A a†serwerami TP

S.A. Okaza³o siÍ, øe nie jest

moøliwe ustanowienie po³¹czenia

pomiÍdzy S-7600A i†serwerami TP

S.A. Po zmianie na numer dostÍ-

powy firmy Polbox wszystko za-

czÍ³o dzia³aÊ od razu! Wszelkie

prÛby dotarcia do kogoú z†TP

S.A., kto mÛg³by pomÛc w†wyjaú-

nieniu dlaczego tak jest skoÒczy³y

siÍ tak samo, jak prÛby ³¹czenia

siÍ przez 0202122. PozostawiÍ to

bez komentarza...

Jak juø wspomnia³em, wpisa-

nie jedynki do PPP_En w† rejestrze

PPP Control and Status powoduje

rozpoczÍcie negocjowania po³¹-

czenia przez sprzÍtowy stos PPP.

Wczeúniej trzeba wpisaÊ jedynkÍ

na pozycji bitu SCTL w†rejestrze

Serial Port Configuration/Status .

Umoøliwi to przejÍcie kontroli

nad portem szeregowym przez

stos sprzÍtowy. Przy okazji trzeba

teø ustawiÊ (wpisaÊ jedynkÍ) bit

DSR/HWFC i†w³¹czyÊ mechanizm

hardware flow control .

Ze stosem PPP zwi¹zane s¹

jeszcze cztery rejestry Our IP

Address . Pod adresem 0x10 znaj-

duje siÍ mniej znacz¹ca czÍúÊ

numeru IP, a†pod 0x13 bardziej

znacz¹ca. Moøna tam wpisaÊ ad-

res IP serwera dostÍpowego lub

nic nie wpisywaÊ (domyúlnie s¹

Elektronika Praktyczna 5/2002

Internetowy interfejs dla mikrokontrolera

Tab. 11. Rejestr Config Status Low

Bit Nazwa Dostęp Opis

7 O R TCP Timeout − ten bit sygnalizuje, że wystąpił timeout w czasie

ustanawiania połączenia TCP lub czekania na pakiet TCP po

ustanowieniu połączenia.

0 = normalna praca

1 = nastąpił timeout

6 Buff_ R Ten bit sygnalizuje, czy bufor danych wyjściowych jest pusty czy też

Empty nie. Bit jest jedynką, jeżeli bufor jest pusty. Jest zerowany, jeżeli

kieszeń danych wyjściowych nie jest pusta i taka pozostaje.

1 = bufor pusty

0 = bufor nie jest pusty

5 Buff_Full R Ten bit sygnalizuje, czy przestrzeń jest dostępna do zapisu danych.

Może również wyzwalać przerwanie, kiedy bufor jest pełny i bit

Buff_Full_En w rejestrze Socket Interrupt Mask Low (0x2a) jest

ustawiony. Rejestr Data Register nie powinien być zapisywany, kiedy

Buff_Full=1.

0 = bufor dostępny

1 = bufor nie jest dostępny

4 Data_ R/W Wyzerowanie tego bitu ustawia wszystkie parametry kieszeni do

Avail/RST wartości domyślnych. Jest samozerujący i nie potrzebuje zerowania dla

właściwej operacji. Przed wyzerowaniem należy się upewnić, że bit

Snd_Bsy w rejestrze Socket Status High (0x3A) jest wyzerowany.

Przeczytany określa, czy są dostępne dane w kieszeni.

2:0 Protocol_ R/W Te bity są używane do ustawiania protokołu kieszeni.

Type

010 = TCP Client Mode

101 = UDP Mode

110 = TCP Server Mode

natomiast do rejestrÛw Their Port

Registers (0x37...0x37) jest wpisy-

wana wartoúÊ 0x006e (110 dzie-

siÍtnie). Obie te wartoúci, tak jak

i†adres IP, musz¹ byÊ ustawione

przed aktywacj¹ kieszeni. Po wpi-

saniu tych ustawieÒ w†rejestrze

Config Status Low trzeba okreúliÊ

typ protoko³u kieszeni na TCP

Client Mode .

Teraz jest juø wszystko gotowe

i†moøna rozpocz¹Ê po³¹czenie TCP

(aktywacji kieszeni) przez wpisa-

nie dowolnej wartoúci do rejestru

o†adresie 0x30 ( Data Send and

Buffer Length ). Jeøeli po³¹czenie

dojdzie do skutku, to w†rejestrze

Socket Status Mid ( tab. 11 ) bit

ConU zostanie ustawiony, a†w†po-

lu TCP State powinna pojawiÊ siÍ

wartoúÊ 2†( established ).

Na wyúwietlaczu w†gÛrnym

wierszu pojawi siÍ wtedy komu-

nikat ìPolaczenie TCP/IP okî,

natomiast w†dolnym ìport 110î.

Jest to moment, w†ktÛrym S7600A

moøe wysy³aÊ i†odczytywaÊ z†ser-

wera pocztowego dane. Dane s¹

wysy³ane w†momencie wpisania

do rejestru Socket Data (adres

0x2e). Odczytanie tego rejestru

powoduje kolejne wczytywanie

danych przychodz¹cych z†pamiÍci

aktywnej kieszeni. Przez odczyta-

nie rejestrÛw Data Send and

tam wpisane same zera). W†tym

drugim przypadku serwer sam

przeúle swÛj adres i†zostanie on

wpisany do rejestrÛw Our IP

Address ( floating IP address ne-

gocjowany podczas sesji PPP).

Poprawne zakoÒczenie negocja-

cji uk³ad S-7600A sygnalizuje

ustawiaj¹c bit PPP_UP/SRst w† PPP

Control and Status . Moøna wtedy

odczytaÊ rejestry Our IP Address .

Po ustawieniu PPP_En program

steruj¹cy czeka w†pÍtli na usta-

wienie bitu PPP_UP/SRst . Jeøeli

to nast¹pi, to na wyúwietlaczu (w

gÛrnym wierszu) pojawi siÍ

ìPPP_ok.î, a†w†dolnym bÍd¹ wy-

úwietlone hexadecymalnie cztery

bajty adresu IP.

W†tym momencie S-7600A mo-

øe rozpocz¹Ê nawi¹zywanie po³¹-

czenia TCP ze stacj¹ docelow¹.

Do rejestrÛw Their IP Address

(0x3c...0x3f) trzeba wpisaÊ adres

IP tej stacji. Przed dostÍpem do

indeksowanych rejestrÛw kieszeni

musi byÊ zaprogramowany rejestr

indeksowy o†adresie 0x20. Kolej-

n¹ czynnoúci¹ jest wyzerowanie

bitu Data_avail/RST (wyzerowa-

nie kieszeni) w†rejestrze Config

Status Low (adres 0x22). OprÛcz

adresu IP potrzebne jest jeszcze

okreúlenie numerÛw portÛw ürÛd-

³a i†przeznaczenia. Prezentowane

urz¹dzenie ma pracowaÊ jako

klient poczty. W†takim przypadku

port ürÛd³a ma mieÊ losowo wy-

bran¹ wartoúÊ z†zakresu

1024...65535. Port przeznaczenia

dla aplikacji uøywaj¹cej protoko³u

POP3 ma standardowy numer 110.

Do rejestrÛw Our Port registers

(0x38...0x39) wpisywana jest war-

toúÊ 0x9200 (37376 dziesiÍtnie),

Tab. 12. Rejestr Socket Status Mid

Bit Nazwa Dostęp Opis

7 URG R Ten bit sygnalizuje przychodzące pilne dane. Wpisanie 1 na pozycji

bitu URG w Socket Interrupt High Register (0x2d) zeruje ten bit

0 = nie ma pilnych danych

1 = są pilne dane

6 RST R Ten bit sygnalizuje, że kieszeń odebrała sygnał RST ze strony TCP

0 = nie odebrano sygnału RST

1 = odebrano RST

5 Term R Ten bit sygnalizuje, że kieszeń odłącza się od źródła i wyzwala

przerwanie, jeżeli bit Term_En jest ustawiony w rejestrze Socket

Interrupt Mask High (0x2b). Ustawienie maski przerwania nie

powoduje braku przesyłania tego bitu.

0 = praca normalna

1 = odłączenie kieszeni od źródła

ten bit ustawia się, kiedy S−7600A odbierze segment z flagą FIN. To

oznacza, że zdalna strona żąda zamknięcia połączenia TCP.

4 ConU R Ten bit sygnalizuje, że kieszeń ustanowiła połaczenie z hostem.

0 = połączenie nieustanowione

1 = połączenie ustanowione

3:0 TCP State R Te bity sygnalizują bieżący stan TCP

0 = CLOSED

1 = SYN_SENT

2 = ESTABLISHED

3 = CLOSE_WAIT

4 = LAST_ACK

5 = FIN_WAIT1

6 = FIN_WAIT2

7 = CLOSING

8 = TIME_WAIT

9 = LISTEN

A = SYN_RECVD

Elektronika Praktyczna 5/2002

Internetowy interfejs dla mikrokontrolera

Buffer Length moøna okreúliÊ wiel-

koúÊ bufora wejúciowego.

Wymiana informacji moøe siÍ

odbywaÊ tylko w†ramach standar-

dowego protoko³u. Do odczytywa-

nia poczty stosuje siÍ protokÛ³

POP3. Bez wdawania siÍ w†szcze-

gÛ³y, umoøliwia on uwierzytelnie-

nie uøytkownika przez wys³anie

nazwy i†has³a, sprawdzenie liczby

wiadomoúci i†zajmowanej przez

nie pamiÍci. Moøna teø odczytaÊ

kolejne wiadomoúci i†skasowaÊ

wiadomoúÊ o†konkretnym nume-

rze. Po wys³aniu kaødej komendy

POP3, serwer odpowiada komuni-

katem, ktÛry zaczyna siÍ ì+ok.î

dla sytuacji kiedy komenda jest

zaakceptowana i†poprawnie wyko-

nana lub ì-errî jeøeli wyst¹pi

b³¹d. Jeøeli wyst¹pi b³¹d, to pro-

gram steruj¹cy wyúwietla odebra-

ny komunikat i†roz³¹cza po³¹cze-

nie przez wyzerowanie bitu

PPP_En w†rejestrze PPP Control

and Status . W†przypadku kiedy

ca³a sekwencja odczytywania

poczty jest poprawna, to moøna

odczytaÊ na wyúwietlaczu ca³¹

przes³an¹ wiadomoúÊ. Zawiera ona

oprÛcz przesy³anej treúci - takiej,

jaka pojawia siÍ w†oknie progra-

mu do odczytu poczty - szereg

innych istotnych wiadomoúci nor-

malnie niewidocznych ( list. 3 ) -

moøna tam znaleüÊ informacjÍ od

kogo nadesz³a wiadomoúÊ, do-

k³adn¹ datÍ i†godzinÍ wys³ania,

a†takøe dane identyfikacyjne ser-

wera, z†ktÛrego wiadomoúÊ zosta³a

wys³ana.

Oczywiúcie s¹ tam teø takie

podstawowe informacje, jak te-

mat i†sama treúÊ wiadomoúci.

Poniewaø nawet najkrÛtsza wia-

domoúÊ, to kilkaset znakÛw AS-

CII - w†przedstawionym przypad-

ku 979 znakÛw - to przegl¹danie

jej na ekranie wyúwietlacza moø-

liwe jest w†sekwencjach zawiera-

j¹cych 40 znakÛw. Pierwsze 40

znakÛw wyúwietla siÍ po odebra-

niu, a†kolejne po przyciúniÍciu

przycisku SW1.

List. 3

+OK 979 octets

Return-Path: <tom50@poczta.onet.pl>

Received: from ghost3.onet.pl (ghost3.onet.pl [213.180.128.18])

by mach4.polbox.pl (8.10.2/8.10.2) with ESMTP id f9I6KKK9K052319

for <tomasz.jablonski@ep.com.pl>; Thu, 18 Oct 2001 20:14:09 +0200

Received: from pa24.zulavs.cvx.ppp.tpnet.pl ([213.77.198.24]:4100 “HELO

world”)

by ghost3.onet.pl with SMTP id <S1078111AbRJRGON>;

Thu, 18 Oct 2001 20:14:13 +0200

Message-ID: <001d01c157bledd8b0080$0334521fjj9@world>

From: “Tomek” <tom50@poczta.onet.pl>

To: <tomasz.jablonski@ep.com.pl>

Subject: POP3 test

Date: Thu, 18 Oct 2001 20:13:19 +0200

MIME-Version: 1.0

Content-Type: text/plain;

charset=”iso-8859-2"

Content-Transfer-Encoding: 7bit

X-Priority: 3

X-MSMail-Priority: Normal

X-Mailer: Microsoft Outlook Express 4.72.3110.5

X-MimeOLE: Produced By Microsoft MimeOLE V4.72.3110.3

Status: RO

Witaj S7600A!

rzysty sposÛb, jak moøna wyko-

rzystaÊ S-7600A w†aplikacji inter-

netowej. Program steruj¹cy dzia³a

poprawnie w†sytuacji, kiedy po³¹-

czenie jest realizowane w³aúciwie

i†nie wystÍpuj¹ øadne problemy.

Program, ktÛry zawiera³by proce-

dury obs³ugi sytuacji krytycznych

by³by zdecydowanie bardziej roz-

budowany, a†co za tym idzie duøo

mniej zrozumia³y. Celowo teø wy-

bra³em w†warstwie aplikacji pro-

tokÛ³ POP3. Moøna by³o wybraÊ

np. HTML i†ze strony WWW

sterowaÊ jakimú elementem - np.

przekaünikiem. Jednak w†takim

przypadku jednoczeúnie do sieci

musia³yby byÊ pod³¹czone: nasz

modu³ i†komputer z†otwart¹ stro-

n¹ WWW, a†to z†kolei mog³oby

zniechÍciÊ wielu potencjalnych

eksperymentatorÛw do prÛb.

W†przypadku poczty moøna naj-

pierw wys³aÊ na swoj¹ skrzynkÍ

wiadomoúÊ, a†potem odczytaÊ j¹

za pomoc¹ modu³u. Podczas tes-

tÛw opisywany modu³ ³¹czy³ siÍ

w†zasadzie bez problemu z†serwe-

rem dostÍpowym Polboxu. Zda-

rza³y siÍ problemy przy logowa-

niu na serwerze POP3 - serwer

odpowiada³ komunikatem o†zajÍ-

toúci. Jednak w†czasie niewielkie-

go natÍøenia ruchu w†Internecie

po³¹czenia nastÍpowa³y szybko

i†bezproblemowo. Do modu³u pod-

³¹czony by³ standardowy modem

Zoltrix FM366 za pomoc¹ firmo-

wego kabla RS232. Do po³¹czenia

siÍ ze stacj¹ w†Internecie potrzeb-

ny jest jej adres IP. Dostawcy

us³ug internetowych zmieniaj¹ ad-

resy IP zachowuj¹c t¹ sam¹ nazwÍ

domeny. Jeøeli aplikacja wyko-

rzystuje system DNS do wyszu-

kiwania adresÛw IP, to wszystko

jest w†porz¹dku. W†naszym przy-

padku tak nie jest i†waøne jest by

znaÊ aktualny adres IP serwera

pocztowego. Przy znajomoúci da-

tagramÛw protokÛ³u IP moøna ten

adres wyczytaÊ podczas spraw-

dzania poczty za pomoc¹ np.

Outlook Express. Moøna w†tym

celu wykorzystaÊ dowolny termi-

nal znakowy. Odpowiedni jest na

przyk³ad Terminal Emulation

z† Nortona Commandera . Adres IP

serwera dostÍpowego moøe byÊ

wyúwietlany na ekranie modu³u

po nawi¹zaniu po³¹czenia PPP.

Odpowiedni fragment programu

w†pliku tcp.c (opublikowany na

p³ycie CD-EP3/2002B) jest zapisa-

ny w†postaci komentarza i†wystar-

czy go odpowiednio zmodyfiko-

waÊ, aby taka informacja mog³a

byÊ wyúwietlana. W†pliku tcp.c

naleøy teø wpisaÊ nazwÍ i†has³o

swojej skrzynki pocztowej, wpisaÊ

numer telefonu i†ca³oúÊ skompilo-

waÊ. Program zosta³ napisany dla

kompilatora C firmy Keil. W†przy-

padku innych kompilatorÛw nale-

øy go odpowiednio zmodyfiko-

waÊ.

Mimo wielu sceptycznych g³o-

sÛw wydaje siÍ, øe systemy ste-

Podsumowanie

Przedstawiony tutaj projekt jest

doúÊ nietypowy. Nie jest to projekt

zamkniÍtego urz¹dzenia, ale ra-

czej ìszkieletuî s³uø¹cego do opra-

cowania w³asnych konkretnych

aplikacji.

Stara³em siÍ przedstawiÊ w†ar-

tykule, w†jak najbardziej przej-

Elektronika Praktyczna 5/2002

Internetowy interfejs dla mikrokontrolera

rowania czy akwizycji danych

oparte na mikrokontrolerach nie-

odwracalnie wchodz¹ w†úwiat

wielkiej sieci. Przed konstruktora-

mi otwieraj¹ siÍ olbrzymie moø-

liwoúci przesy³ania danych na

duøe odleg³oúci. DziÍki S7600A,

i†na pewno doskonalszym nastÍp-

com, aplikacje internetowe staj¹

siÍ ³atwe i†tanie. Nawet przedsta-

wione tutaj rozwi¹zanie moøe s³u-

øyÊ na przyk³ad do okresowej

zmiany parametrÛw sterowania

oddalonych od siebie sterowni-

kÛw. Wystarczy za pomoc¹ e-

mail'a wys³aÊ zbiÛr tekstowy za-

wieraj¹cy potrzebne dane. Nic nie

stoi na przeszkodzie, aby zaimple-

mentowaÊ protokÛ³ SMTP i†wysy-

³aÊ do serwera wiadomoúci o†za-

istnia³ych zdarzeniach lub jakiú

inny protokÛ³ np. HTTP.

Tomasz Jab³oñski, AVT

tomasz.jablonski@ep.com.pl

Uwaga!

Kody ürÛd³owe do projektu

internetowego interfejsu opubliko-

waliúmy na CD-EP3/2002B.

Wzory p³ytek drukowanych w for-

macie PDF s¹ dostÍpne w Internecie

pod adresem: http://www.ep.com.pl/

?pdf/maj02.htm oraz na p³ycie

CD-EP05/2002B w katalogu PCB .

Elektronika Praktyczna 5/2002

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: