【方法】lwip2.0.2配置DHCP自动从路由器获取IP地址和DNS服务器地址,并设置NetBIOS计算机名

本文使用是STM32F107VC单片机的有线以太网外设ETH和DP83848外部PHY收发器。

如果使用的是Keil uVision5的编译器&＃xff0c;需要检查一下lwip/include/arch/cc.h里面是否有下面这一行&＃xff1a;

#define PACK_STRUCT_BEGIN __packed // struct前的__packed

否则NetBIOS服务是无法正常工作的。

【项目中需要添加的lwip文件】

httpd服务器模块&＃xff1a;复制lwip/apps/httpd文件夹下的fs.c、fsdata.c、fsdata.h、httpd.c和httpd_structs.h&＃xff0c;但只把fs.c和httpd.c添加到Keil项目里。

netbiosns模块&＃xff1a;复制lwip/apps/netbiosns文件夹&＃xff0c;并把其中的c文件添加到Keil项目里。

【lwipopts.h】

#define NO_SYS 1 // 无操作系统#define LWIP_NETCONN 0
#define LWIP_SOCKET 0
#define LWIP_STATS 0#define MEM_ALIGNMENT 4 // STM32单片机是32位的单片机, 因此是4字节对齐的#define SYS_LIGHTWEIGHT_PROT 0 // 不进行临界区保护// ★配置DHCP
#define LWIP_DHCP 1
#define LWIP_NETIF_HOSTNAME 1// ★配置DNS
#define LWIP_DNS 1
#define LWIP_RAND() ((u32_t)rand())

【main.c&＃xff08;部分代码&＃xff09;】

#include
#include
#include "lwip/apps/httpd.h" // http服务器
#include "lwip/apps/netbiosns.h" // NetBIOS服务
#include "lwip/dhcp.h" // ★DHCP客户端
#include "lwip/dns.h" // ★DNS客户端
#include "lwip/init.h"
#include "lwip/timeouts.h"
#include "netif/ethernet.h"
#include "ETH.h" // 自己编写的网卡驱动头文件err_t ethernetif_init(struct netif *netif);
void ethernetif_input(struct netif *netif);
void dns_test(void); // DNS测试函数/* 省略了一些无关函数的代码 *//* RTC时间转化为毫秒数 (lwip协议栈要求实现的函数) */
// 该函数必须保证: 除非定时器溢出, 否则后获取的时间必须大于先获取的时间
uint32_t sys_now(void)
{uint32_t sec[2];uint32_t div, milli;do{time(&sec[0]); // 秒div &＃61; rtc_divider();time(&sec[1]);} while (sec[0] !&＃61; sec[1]);// CNT是在DIV从P-1跳变到P-2瞬间发生更新的 (P&＃61;RTC_PRESCALER)if (div &＃61;&＃61; RTC_PRESCALER - 1)milli &＃61; div;elsemilli &＃61; RTC_PRESCALER - div - 2;milli &＃61; milli * 1000 / RTC_PRESCALER; // 毫秒return sec[0] * 1000 &＃43; milli;
}int main(void)
{struct dhcp *dhcp;struct netif dp83848;uint8_t ip_displayed &＃61; 0;/* 网卡初始化过程省略 */lwip_init();netif_add(&dp83848, IP_ADDR_ANY, IP_ADDR_ANY, IP_ADDR_ANY, NULL, ethernetif_init, ethernet_input); // ★IP地址, 子网掩码和默认网关全部为IP_ADDR_ANYnetif_set_default(&dp83848);netif_set_up(&dp83848);dp83848.hostname &＃61; "STM32F107VC_ETH"; // ★路由器中显示的名称dhcp_start(&dp83848);// 需要添加lwip/apps/netbiosns/netbiosns.cnetbiosns_init();netbiosns_set_name("STM32F107VC"); // ★计算机名 (测试方法: (1)ping 计算机名 (2)用浏览器访问http://计算机名/)// 注意: 路由器中显示的名称可以和计算机名不同httpd_init(); // 初始化lwip自带的http服务器 (lwip/apps/httpd/*)while (1){// 有数据包就接收数据包if (recven && ETH_GetDMAFlagStatus(ETH_DMA_FLAG_R) &＃61;&＃61; SET){ETH_DMAClearFlag(ETH_DMA_FLAG_R);while (ETH_GetDMARxDescFlagStatus(DMARxDescToGet, ETH_DMARxDesc_OWN) &＃61;&＃61; RESET)ethernetif_input(&dp83848);ETH_DMAITConfig(ETH_DMA_IT_RBU, ENABLE); // 若RBU中断已关闭, 则再次开启}// ★显示DHCP分配到的IP地址if (dhcp_supplied_address(&dp83848)){if (!ip_displayed){dhcp &＃61; netif_dhcp_data(&dp83848);printf("IP address: %s\n", ip4addr_ntoa(&dhcp->offered_ip_addr));printf("Subnet mask: %s\n", ip4addr_ntoa(&dhcp->offered_sn_mask));printf("Default gateway: %s\n", ip4addr_ntoa(&dhcp->offered_gw_addr));
#if LWIP_DNSprintf("DNS Server: %s\n", ip4addr_ntoa(dns_getserver(0)));
#endifip_displayed &＃61; 1;dns_test(); // 测试DNS解析}}elseip_displayed &＃61; 0;// lwip定时处理sys_check_timeouts();}
}void HardFault_Handler(void)
{printf("Hard Error!\n");while (1);
}

【dns_test.c】

#include "lwip/tcp.h"
#include "lwip/dns.h"static err_t test_connected(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, err_t err)
{printf("Connected! err&＃61;%d\n", err);err &＃61; tcp_close(tpcb);if (err &＃61;&＃61; ERR_OK)printf("Connection is successfully closed!\n");elseprintf("Connection cannot be closed now! err&＃61;%d\n", err);return ERR_OK;
}static void test_err(void *arg, err_t err)
{printf("Connection error! code&＃61;%d\n", err);
}static void connect_test(const ip_addr_t *ipaddr)
{struct tcp_pcb *tpcb;printf("Connecting to %s...\n", ip4addr_ntoa(ipaddr));tpcb &＃61; tcp_new();tcp_connect(tpcb, ipaddr, 80, test_connected);tcp_err(tpcb, test_err);
}static void dns_found(const char *name, const ip_addr_t *ipaddr, void *callback_arg)
{if (ipaddr !&＃61; NULL){printf("DNS Found IP: %s\n", ip4addr_ntoa(ipaddr));connect_test(ipaddr);}elseprintf("DNS Not Found IP!\n");
}void dns_test(void)
{ip_addr_t dnsip;err_t err &＃61; dns_gethostbyname("zh.arslanbar.net", &dnsip, dns_found, NULL);if (err &＃61;&＃61; ERR_OK){printf("In cache! IP: %s\n", ip4addr_ntoa(&dnsip));connect_test(&dnsip);}elseprintf("Not in cache! err&＃61;%d\n", err); // 缓存中没有时需要等待DNS解析完毕在dns_found回调函数中返回结果
}

【程序运行结果】

分配到的IP地址&＃xff1a;

路由器中显示的设备名&＃xff1a;&＃xff08;因为笔者没有把开发板接到路由器上而是电脑的有线网卡上&＃xff0c;所以用DHCP Server for Windows这个软件在Win7电脑上模拟了一个DHCP服务器&＃xff09;

ping命令ping通计算机名&＃xff08;NetBIOS&＃xff09;&＃xff1a;

用计算机名访问开发板上的http服务器&＃xff1a;

由于无线路由器比较远&＃xff0c;所以笔者是把开发板用网线直接连接到电脑的有线网卡上的&＃xff0c;电脑的无线网卡连接无线路由器。

Windows Server版有DHCP服务器功能&＃xff0c;但普通用户版&＃xff08;如win7&＃xff0c;xp等系统&＃xff09;没有这样的功能&＃xff0c;需要安装第三方DHCP服务器软件。下面介绍一下DHCP Server for Windows这款软件&＃xff0c;下载地址是DHCP Server for Windows

下载后解压到一个文件夹里面。

首先需要在Windows的无线网卡里面开启网络共享&＃xff0c;使有线网卡&＃xff08;本地连接&＃xff09;能够通过无线网卡访问Internet。在笔者的电脑上&＃xff0c;有线网卡的网线是插在开发板上的&＃xff0c;而无线网卡是连接到无线路由器上的。下面介绍的方法可以使开发板也可以正常上网。

&＃xff08;笔者最近发现&＃xff0c;只要在Windows系统上开了ICS网络共享&＃xff0c;即使不安装dhcpsrv这个软件&＃xff0c;开发板也能分配到IP地址&＃xff0c;但是不能自定义DNS服务器的地址&＃xff0c;而且每次获取的IP地址都不相同&＃xff0c;影响开发&＃xff09;

勾选后点击确定&＃xff0c;有线网卡的IP地址会被系统自动改为192.168.137.1这个地址。

运行dhcpwiz.exe配置DHCP服务器&＃xff0c;选择插了开发板网线的网卡&＃xff1a;

HTTP, TFTP, DNS都不用勾选。这里的DNS地址估计是当默认DNS服务器填写的是默认网关的IP地址时&＃xff0c;自动转发到的DNS服务器真实地址。

配置好有线网卡的IP地址&＃xff0c;以及DHCP服务器的IP地址分配范围&＃xff1a;

在Advanced选项里面设置好默认网关&＃xff08;也就是电脑有线网卡的IP地址&＃xff09;和DNS服务器的地址&＃xff08;8.8.8.8&＃xff09;&＃xff1a;

写入ini文件&＃xff0c;并点击next&＃xff0c;启动DHCP服务器&＃xff08;可以设置为windows系统服务&＃xff09;

最后&＃xff0c;建议在电脑有线网卡与STM32开发板之间加接一个交换机。否则STM32开发板每次烧写或复位&＃xff0c;电脑上的有线网卡都要重新初始化一次&＃xff0c;导致dhcpsrv服务不停的重启&＃xff0c;长时间分配不到IP地址&＃xff0c;降低开发效率。不过&＃xff0c;连接或断开无线网也会导致dhcpsrv服务重启。

如果想要让开发板能连接VMware虚拟机里面的网络环境为NAT的电脑&＃xff0c;只需要在主机里的VMware Network Adapter VMnet8网卡&＃xff08;IP地址和虚拟机里面的网关相同的网卡&＃xff09;上添加ICS到本地连接&＃xff08;有线网卡&＃xff09;就行&＃xff0c;此时需要关闭无线网卡上的ICS。