最近學(xué)習(xí)了LWIP，了解到目前LWIP的版本已經(jīng)更新到了2.2版本。LWIP 2.2相較于之前的版本，在協(xié)議支持、性能、安全性等方面都有了顯著的改進(jìn)，我將在本帖中探討如何利用LWIP 2.2來(lái)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的DHCP功能，并分享一些我所獲得的經(jīng)驗(yàn)。

1.LWIP簡(jiǎn)介

LWIP代表"輕量級(jí)IP"（Lightweight IP），是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)中常用的開(kāi)源TCP/IP協(xié)議棧。它被設(shè)計(jì)成小巧、高效，適用于資源受限的系統(tǒng)，如嵌入式設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等。LWIP提供了包括IPv4/IPv6協(xié)議、TCP、UDP、ICMP等在內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)支持各種設(shè)備接口和操作系統(tǒng)。通過(guò)使用LWIP，開(kāi)發(fā)者可以方便地將網(wǎng)絡(luò)連接功能集成到他們的嵌入式系統(tǒng)中，而無(wú)需從頭開(kāi)始實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。

LWIP1.4.1與LWIP2.2的對(duì)比

特性/方面	LWIP1.4.1	LWIP2.2
協(xié)議支持	TCP、UDP、IP、ICMP、DHCP、DNS、PPP等	TCP、UDP、IP、ICMP、DHCP、DNS、PPP等，還包括TLS（實(shí)驗(yàn)性）
性能	基本性能優(yōu)化	改進(jìn)的性能優(yōu)化
安全性	有限的安全性功能	增強(qiáng)的安全性功能
API變更	穩(wěn)定的API	一些API變更和新增
Bug修復(fù)	針對(duì)已知問(wèn)題的Bug修復(fù)	為穩(wěn)定性進(jìn)行的Bug修復(fù)和補(bǔ)丁
兼容性	與現(xiàn)有LWIP1.x代碼兼容	與現(xiàn)有LWIP1.x代碼兼容，但可能需要適應(yīng)性修改
文檔	提供了LWIP1.4.1文檔	更新的LWIP2.2文檔
內(nèi)存使用	適度的內(nèi)存使用	優(yōu)化的內(nèi)存使用
多線程支持	有限或無(wú)多線程支持	改進(jìn)的多線程支持
TLS支持 （安全增強(qiáng)）	不可用	實(shí)驗(yàn)性的TLS支持

這里列舉了從LWIP1.4.1到目前最新的LWIP2.2版本主要的一些修改點(diǎn)。具體詳細(xì)的組件支持可去LWIP官網(wǎng)了解。

2.DHCP介紹

DynamicHost Configuration Protocol（DHCP）是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上自動(dòng)分配IP地址和其他網(wǎng)絡(luò)配置信息。DHCP的主要目的是簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理，避免手動(dòng)配置每臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

以下是DHCP的一些關(guān)鍵特性和工作原理：

1. 自動(dòng)IP地址分配：DHCP允許網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備自動(dòng)獲取IP地址，而無(wú)需管理員手動(dòng)配置。這對(duì)于大型網(wǎng)絡(luò)特別有用，因?yàn)槭謩?dòng)分配IP地址可能會(huì)變得繁瑣和容易出錯(cuò)。

2. 動(dòng)態(tài)分配：DHCP支持動(dòng)態(tài)分配IP地址，這意味著設(shè)備在每次連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)可以獲得不同的IP地址。這有助于更有效地利用可用的IP地址池。

3. 配置其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：除了IP地址之外，DHCP還可以分配其他網(wǎng)絡(luò)配置信息，如子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器地址等。這些信息是設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)通信所需的關(guān)鍵參數(shù)。

4. 租約機(jī)制：DHCP通過(guò)租約機(jī)制來(lái)管理分配的IP地址。設(shè)備獲得一個(gè)IP地址并與DHCP服務(wù)器建立租約，這個(gè)租約在一定時(shí)間內(nèi)有效。設(shè)備可以選擇在租約到期前續(xù)租或請(qǐng)求新的租約。

5. DHCP服務(wù)器：網(wǎng)絡(luò)中通常有一個(gè)或多個(gè)DHCP服務(wù)器，它們負(fù)責(zé)分配IP地址和配置信息。當(dāng)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它們發(fā)送DHCP請(qǐng)求，DHCP服務(wù)器收到請(qǐng)求后分配一個(gè)可用的IP地址和相關(guān)配置信息。

6. DHCP客戶端：設(shè)備上運(yùn)行的DHCP客戶端負(fù)責(zé)向網(wǎng)絡(luò)中的DHCP服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求以獲取IP地址和配置信息。DHCP客戶端通常在設(shè)備啟動(dòng)時(shí)觸發(fā)DHCP過(guò)程。

7. 廣播通信：DHCP通信通常使用廣播方式進(jìn)行。DHCP客戶端在網(wǎng)絡(luò)上廣播一個(gè)請(qǐng)求，DHCP服務(wù)器接收到請(qǐng)求后回應(yīng)，然后客戶端使用分配的IP地址和配置信息進(jìn)行通信。

總體而言，DHCP簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)管理過(guò)程，使得設(shè)備可以更輕松地連接到網(wǎng)絡(luò)而無(wú)需手動(dòng)配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。 DHCP在家庭網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和大型互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用。

3.使用LWIP2.2搭建ETH DHCP例程

首先，介紹一下該例程主要實(shí)現(xiàn)的功能。

1.可以實(shí)時(shí)檢測(cè)以太網(wǎng)是否斷開(kāi)，并將信息打印在串口上。

2.開(kāi)發(fā)板復(fù)位后首先獲取DHCP服務(wù)器分配的IP地址。若無(wú)法查找到DHCP（設(shè)置的時(shí)間是60s），開(kāi)發(fā)板會(huì)使用默認(rèn)的靜態(tài)IP地址。

3.1 訪問(wèn)官網(wǎng)，下載LWIP2.2源碼

官網(wǎng)：https://savannah.nongnu.org/projects/lwip

3.2 解壓，復(fù)制到工程目錄下，并在工程中添加相關(guān)文件。

我這里是按文件分類(lèi)添加的，可以自定義添加。

3.3 編寫(xiě)main函數(shù)

int main(void)

{

char LCDDisplayBuf[100] = {0};

struct ip4_addr DestIPaddr;

uint8_t flag = 0;

USART_Config_T usartConfig;

/* User config the different system Clock */

UserRCMClockConfig();

/* Configure SysTick */

ConfigSysTick();

/* Configure USART */

usartConfig.baudRate = 115200;

usartConfig.wordLength = USART_WORD_LEN_8B;

usartConfig.stopBits = USART_STOP_BIT_1;

usartConfig.parity = USART_PARITY_NONE ;

usartConfig.mode = USART_MODE_TX_RX;

usartConfig.hardwareFlow = USART_HARDWARE_FLOW_NONE;

APM_BOARD_COMInit(COM1,&usartConfig);

/* Configures LED2 and LED3 */

APM_BOARD_LEDInit(LED2);

APM_BOARD_LEDInit(LED3);

/* KEY init*/

APM_BOARD_PBInit(BUTTON_KEY1, BUTTON_MODE_GPIO);

APM_BOARD_PBInit(BUTTON_KEY2, BUTTON_MODE_GPIO);

printf("This is a ETH TCP Client Demo! ");

/* Configure ethernet (GPIOs, clocks, MAC, DMA) */

ConfigEthernet();

/* Initilaize the LwIP stack */

LwIP_Init();

#ifndef USE_DHCP

/* Use Com printf static IP address*/

sprintf(LCDDisplayBuf,"TINY board Static IP address ");

printf("%s",LCDDisplayBuf);

sprintf(LCDDisplayBuf,"IP: %d.%d.%d.%d ",

IP_ADDR0,

IP_ADDR1,

IP_ADDR2,

IP_ADDR3);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

sprintf(LCDDisplayBuf,"NETMASK: %d.%d.%d.%d ",

NETMASK_ADDR0,

NETMASK_ADDR1,

NETMASK_ADDR2,

NETMASK_ADDR3);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

sprintf(LCDDisplayBuf,"Gateway: %d.%d.%d.%d ",

GW_ADDR0,

GW_ADDR1,

GW_ADDR2,

GW_ADDR3);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

sprintf(LCDDisplayBuf,"TCP Server IP: %d.%d.%d.%d:%d ",

COMP_IP_ADDR0,

COMP_IP_ADDR1,

COMP_IP_ADDR2,

COMP_IP_ADDR3,

COMP_PORT);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

#endif

// printf(" KEY1: Connect TCP server ");

// printf("KEY2: Disconnect TCP server ");

while(1)

{

if ((APM_TINY_PBGetState(BUTTON_KEY1)==0)&&(flag==0))

{

APM_TINY_LEDOn(LED2);

if (EthLinkStatus == 0)

{

/* connect to tcp server */

printf(" Connect TCP server ");

IP4_ADDR( &DestIPaddr, COMP_IP_ADDR0, COMP_IP_ADDR1, COMP_IP_ADDR2, COMP_IP_ADDR3 );

tcpc_echo_init(&DestIPaddr,COMP_PORT);

flag=1;

}

}

if ((APM_TINY_PBGetState(BUTTON_KEY2)==0)&&(flag==1))

{

APM_TINY_LEDOff(LED2);

printf(" Disconnect TCP server ");

tcpc_echo_disable();

flag=0;

}

/* check if any packet received */

if (ETH_CheckReceivedFrame())

{

/* process received ethernet packet */

LwIP_Pkt_Handle();

}

/* handle periodic timers for LwIP */

LwIP_Periodic_Handle(ETHTimer);

}

}

main函數(shù)主要是對(duì)一些串口、GPIO的初始化操作。我在main.h中定義了一個(gè)USE_DHCP的宏，我們可以打開(kāi)或注釋掉這個(gè)宏，選擇是否開(kāi)啟DHCP功能。

3.4 LWIP_Init()函數(shù)

void LwIP_Init(void)

{

struct ip4_addr ipaddr;

struct ip4_addr netmask;

struct ip4_addr gw;

/* Initializes the dynamic memory heap */

mem_init();

/* Initializes the memory pools */

memp_init();

#ifdef USE_DHCP

ipaddr.addr = 0;

netmask.addr = 0;

gw.addr = 0;

#else

IP4_ADDR(&ipaddr, IP_ADDR0, IP_ADDR1, IP_ADDR2, IP_ADDR3);

IP4_ADDR(&netmask, NETMASK_ADDR0, NETMASK_ADDR1 , NETMASK_ADDR2, NETMASK_ADDR3);

IP4_ADDR(&gw, GW_ADDR0, GW_ADDR1, GW_ADDR2, GW_ADDR3);

#endif

/* Config MAC Address */

ETH_ConfigMACAddress(ETH_MAC_ADDRESS0, SetMACaddr);

/* Add a network interface to the list of lwIP netifs */

netif_add(&UserNetif, &ipaddr, &netmask, &gw, NULL, eernetif_init, eernet_input);

/* Registers the default network interface */

netif_set_default(&UserNetif);

if (ETH_ReadPHYRegister(ETH_PHY_ADDRESS, PHY_BSR) & 1)

{

UserNetif.flags |= NETIF_FLAG_LINK_UP;

/* When the netif is fully configured this function must be called */

netif_set_up(&UserNetif);

#ifdef USE_DHCP

DHCP_state = DHCP_START;

#endif

}

else

{

netif_set_down(&UserNetif);

#ifdef USE_DHCP

DHCP_state = DHCP_LINK_DOWN;

#endif /* USE_DHCP */

printf("network cable is not connected! ");

}

netif_set_link_callback(&UserNetif, ETH_link_callback);

}

這段代碼是用于初始化LwIP網(wǎng)絡(luò)堆棧的函數(shù) LwIP_Init。讓我們逐步分析其功能：

1. 初始化IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)地址的結(jié)構(gòu)體變量 ipaddr、netmask 和 gw。

2. 初始化動(dòng)態(tài)內(nèi)存堆。

3. 初始化內(nèi)存池。

4. 根據(jù)是否啟用了DHCP，設(shè)置IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)地址。

5. 配置MAC地址。

6. 將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口添加到lwIP網(wǎng)絡(luò)接口列表中。

7. 注冊(cè)默認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)接口。

8. 通過(guò)讀取PHY寄存器的狀態(tài)來(lái)判斷網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)：

- 如果連接狀態(tài)為鏈接狀態(tài)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口的標(biāo)志為鏈接已建立，將網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)置為已啟用，并根據(jù)是否啟用了DHCP，設(shè)置DHCP狀態(tài)為啟動(dòng)。

- 如果連接狀態(tài)為斷開(kāi)狀態(tài)，將網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)置為已關(guān)閉，并根據(jù)是否啟用了DHCP，設(shè)置DHCP狀態(tài)為鏈接斷開(kāi)，并打印消息表示網(wǎng)絡(luò)電纜未連接。

9. 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口的鏈接狀態(tài)回調(diào)函數(shù)為 ETH_link_callback。

綜上所述，該函數(shù)主要用于初始化LwIP網(wǎng)絡(luò)堆棧。它包括初始化內(nèi)存堆和內(nèi)存池、配置網(wǎng)絡(luò)接口的IP地址信息、MAC地址、添加網(wǎng)絡(luò)接口到lwIP列表中、判斷網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)并相應(yīng)地設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口狀態(tài)和DHCP狀態(tài)，最后設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口的鏈接狀態(tài)回調(diào)函數(shù)。

3.5 ETH_link_callback函數(shù)

void ETH_link_callback(struct netif *netif)

{

__IO uint32_t timeout = 0;

uint16_t RegValue;

struct ip4_addr ipaddr;

struct ip4_addr netmask;

struct ip4_addr gw;

if(netif_is_link_up(netif))

{

/* Restart the auto-negotiation */

if(ETH_InitStructure.autoNegotiation == ETH_AUTONEGOTIATION_ENABLE)

{

/* Reset Timeout counter */

timeout = 0;

/* Enable auto-negotiation */

ETH_WritePHYRegister(ETH_PHY_ADDRESS, PHY_BCR, PHY_AUTONEGOTIATION);

/* Wait until the auto-negotiation will be completed */

do

{

timeout++;

} while (!(ETH_ReadPHYRegister(ETH_PHY_ADDRESS, PHY_BSR) & PHY_AUTONEGO_COMPLETE) && (timeout < (uint32_t)PHY_READ_TIMEOUT));??

/* Reset Timeout counter */

timeout = 0;

/* Read the result of the auto-negotiation */

RegValue = ETH_ReadPHYRegister(ETH_PHY_ADDRESS, PHY_SR);

/* Configure the MAC with the Duplex Mode fixed by the auto-negotiation process */

if((RegValue & PHY_DUPLEX_STATUS) != (uint16_t)RESET)

{

/* Set Ethernet duplex mode to Full-duplex following the auto-negotiation */

ETH_InitStructure.mode = ETH_MODE_FULLDUPLEX;

}

else

{

/* Set Ethernet duplex mode to Half-duplex following the auto-negotiation */

ETH_InitStructure.mode = ETH_MODE_HALFDUPLEX;

}

/* Configure the MAC with the speed fixed by the auto-negotiation process */

if(RegValue & PHY_SPEED_STATUS)

{

/* Set Ethernet speed to 10M following the auto-negotiation */

ETH_InitStructure.speed = ETH_SPEED_10M;

}

else

{

/* Set Ethernet speed to 100M following the auto-negotiation */

ETH_InitStructure.speed = ETH_SPEED_100M;

}

/*------------------------ ETHERNET MACCR Re-Configuration --------------------*/

/* Set the FES bit according to ETH_Speed value */

/* Set the DM bit according to ETH_Mode value */

ETH->CFG_B.SSEL = ETH_InitStructure.speed;

ETH->CFG_B.DM = ETH_InitStructure.mode;

Delay(0x00000001);

}

/* Restart MAC interface */

ETH_Start();

#ifdef USE_DHCP

ipaddr.addr = 0;

netmask.addr = 0;

gw.addr = 0;

DHCP_state = DHCP_START;

#else

IP4_ADDR(&ipaddr, IP_ADDR0, IP_ADDR1, IP_ADDR2, IP_ADDR3);+

IP4_ADDR(&netmask, NETMASK_ADDR0, NETMASK_ADDR1 , NETMASK_ADDR2, NETMASK_ADDR3);

IP4_ADDR(&gw, GW_ADDR0, GW_ADDR1, GW_ADDR2, GW_ADDR3);

#endif /* USE_DHCP */

netif_set_addr(&UserNetif, &ipaddr , &netmask, &gw);

/* When the netif is fully configured this function must be called.*/

netif_set_up(&UserNetif);

/* Display message on the LCD */

printf("network cable is connected now ! ");

EthLinkStatus = 0;

}

else

{

ETH_Stop();

#ifdef USE_DHCP

DHCP_state = DHCP_LINK_DOWN;

dhcp_stop(netif);

#endif /* USE_DHCP */

/* When the netif link is down this function must be called.*/

netif_set_down(&UserNetif);

printf("network cable is unplugged! ");

}

}

這段代碼是一個(gè)用于處理以太網(wǎng)鏈接狀態(tài)變化的回調(diào)函數(shù) ETH_link_callback。讓我們逐步分析它的功能：

1. 首先，聲明了一些變量，包括超時(shí)計(jì)數(shù)器 timeout、存儲(chǔ)從PHY讀取的寄存器值的變量 RegValue，以及用于存儲(chǔ)IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)地址的變量。

2. 如果網(wǎng)絡(luò)接口的鏈接狀態(tài)為鏈接狀態(tài)（通過(guò) netif_is_link_up(netif) 判斷）：

- 如果啟用了以太網(wǎng)自動(dòng)協(xié)商（ETH_InitStructure.autoNegotiation== ETH_AUTONEGOTIATION_ENABLE），則重新啟動(dòng)自動(dòng)協(xié)商過(guò)程：

- 向PHY寄存器寫(xiě)入自動(dòng)協(xié)商命令 PHY_AUTONEGOTIATION。

- 等待自動(dòng)協(xié)商完成，超時(shí)時(shí)間由 PHY_READ_TIMEOUT 定義。

- 讀取自動(dòng)協(xié)商結(jié)果，根據(jù)結(jié)果配置以太網(wǎng)MAC的速度和雙工模式。

- 根據(jù)速度和雙工模式重新配置以太網(wǎng)MAC控制器的寄存器。

- 重新啟動(dòng)MAC接口。

- 根據(jù)是否啟用了DHCP，設(shè)置IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)地址，并將網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)記為已啟用。

- 打印消息，表示網(wǎng)絡(luò)電纜已連接。

- 將 EthLinkStatus 標(biāo)記為鏈接狀態(tài)。

3. 如果網(wǎng)絡(luò)接口的鏈接狀態(tài)為斷開(kāi)狀態(tài)，執(zhí)行以下操作：

- 停止MAC接口。

- 如果啟用了DHCP，將DHCP狀態(tài)設(shè)置為鏈接斷開(kāi)，并停止DHCP客戶端。

- 將網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)記為已關(guān)閉。

- 打印消息，表示網(wǎng)絡(luò)電纜已拔出。

綜上所述，該函數(shù)主要用于處理以太網(wǎng)鏈接狀態(tài)的變化。根據(jù)鏈接狀態(tài)的變化，重新啟動(dòng)自動(dòng)協(xié)商過(guò)程（如果啟用了自動(dòng)協(xié)商），配置以太網(wǎng)MAC的參數(shù)，并設(shè)置IP地址信息。同時(shí)，根據(jù)鏈接狀態(tài)的變化執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，例如重新啟動(dòng)或停止MAC接口，并更新相應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志。

3.6 LwIP_Periodic_Handle

void LwIP_Periodic_Handle(__IO uint32_t ETHTimer)

{

static uint8_t flagToggle = 0;

#if LWIP_TCP

/* TCP periodic process every 250 ms */

if (ETHTimer - TCPTimer >= TCP_TMR_INTERVAL)

{

TCPTimer = ETHTimer;

tcp_tmr();

}

#endif

/* ARP periodic process every 5s */

if ((ETHTimer - ARPTimer) >= ARP_TMR_INTERVAL)

{

ARPTimer = ETHTimer;

etharp_tmr();

}

/* Check link status */

if ((ETHTimer - LinkTimer) >= 1000)

{

if ((ETH_GET_LINK_STATUS != 0) && (flagToggle == 0))

{

/* link goes up */

netif_set_link_up(&UserNetif);

flagToggle = 1;

}

if ((ETH_GET_LINK_STATUS == 0) && (flagToggle == 1))

{

EthLinkStatus = 1;

/* link goes down */

netif_set_link_down(&UserNetif);

flagToggle = 0;

}

}

#ifdef USE_DHCP

/* Fine DHCP periodic process every 500ms */

if (ETHTimer - DHCPfineTimer >= DHCP_FINE_TIMER_MSECS)

{

DHCPfineTimer = ETHTimer;

dhcp_fine_tmr();

if ((DHCP_state != DHCP_ADDRESS_ASSIGNED) &&

(DHCP_state != DHCP_TIMEOUT) &&

(DHCP_state != DHCP_LINK_DOWN))

{

/* toggle LED1 to indicate DHCP on-going process */

APM_TINY_LEDOn(LED2);

/* process DHCP state machine */

LwIP_DHCP_Process_Handle();

}

}

/* DHCP Coarse periodic process every 60s */

if (ETHTimer - DHCPcoarseTimer >= DHCP_COARSE_TIMER_MSECS)

{

DHCPcoarseTimer = ETHTimer;

dhcp_coarse_tmr();

}

#endif

}

以上函數(shù)是一個(gè)用于處理LwIP（Lightweight IP）網(wǎng)絡(luò)堆棧的周期性任務(wù)的函數(shù)。讓我們逐段分析它：

1.staticuint8_t flagToggle = 0;：定義了一個(gè)靜態(tài)變量 flagToggle，用于跟蹤網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)的變化。

2. if(ETHTimer - TCPTimer >= TCP_TMR_INTERVAL)：檢查T(mén)CP定時(shí)器是否超過(guò)了TCP_TMR_INTERVAL（TCP定時(shí)器間隔），如果超過(guò)，則調(diào)用 tcp_tmr() 函數(shù)進(jìn)行TCP定時(shí)器處理。

3. if((ETHTimer - ARPTimer) >= ARP_TMR_INTERVAL)：檢查ARP定時(shí)器是否超過(guò)了ARP_TMR_INTERVAL（ARP定時(shí)器間隔），如果超過(guò)，則調(diào)用 etharp_tmr() 函數(shù)進(jìn)行ARP定時(shí)器處理。

4. if((ETHTimer - LinkTimer) >= 1000)：檢查鏈接狀態(tài)是否需要更新，如果超過(guò)了一定時(shí)間（這里設(shè)置為1000ms），則進(jìn)行鏈接狀態(tài)檢查。

5. if((ETH_GET_LINK_STATUS != 0) && (flagToggle == 0))：檢查網(wǎng)絡(luò)鏈接狀態(tài)是否正常，并且之前的狀態(tài)是斷開(kāi)的，如果是，則設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口為鏈接狀態(tài)。

6. if((ETH_GET_LINK_STATUS == 0) && (flagToggle == 1))：檢查網(wǎng)絡(luò)鏈接狀態(tài)是否異常，并且之前的狀態(tài)是連接的，如果是，則設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口為斷開(kāi)狀態(tài)。

7. if(ETHTimer - DHCPfineTimer >= DHCP_FINE_TIMER_MSECS)：檢查是否需要進(jìn)行DHCP的Fine定時(shí)處理，如果超過(guò)了DHCP_FINE_TIMER_MSECS（Fine定時(shí)器間隔），則調(diào)用 dhcp_fine_tmr() 函數(shù)。

8. if(ETHTimer - DHCPcoarseTimer >= DHCP_COARSE_TIMER_MSECS)：檢查是否需要進(jìn)行DHCP的Coarse定時(shí)處理，如果超過(guò)了DHCP_COARSE_TIMER_MSECS（Coarse定時(shí)器間隔），則調(diào)用 dhcp_coarse_tmr() 函數(shù)。

在整個(gè)函數(shù)中，主要處理了TCP、ARP、網(wǎng)絡(luò)鏈接狀態(tài)和DHCP的周期性任務(wù)。這些任務(wù)包括定時(shí)器的處理以及相應(yīng)的動(dòng)作，例如發(fā)送ARP請(qǐng)求、更新網(wǎng)絡(luò)鏈接狀態(tài)和處理DHCP狀態(tài)機(jī)等。

3.7 LwIP_DHCP_Process_Handle

void LwIP_DHCP_Process_Handle(void)

{

struct ip4_addr ipaddr;

struct ip4_addr netmask;

struct ip4_addr gw;

uint8_t iptab[4] = {0};

char LCDDisplayBuf[100] = {0};

switch (DHCP_state)

{

case DHCP_START:

{

DHCP_state = DHCP_WAIT_ADDRESS;

dhcp_start(&UserNetif);

/* IP address should be set to 0

every time we want to assign a new DHCP address */

IPaddress = 0;

printf(" Looking for DHCP server, please wait..... ");

}

break;

case DHCP_WAIT_ADDRESS:

{

/* Read the new IP address */

struct dhcp *dhcp = netif_dhcp_data(&UserNetif);

if (dhcp->offered_ip_addr.addr != 0 && dhcp->offered_sn_mask.addr != 0 && dhcp->offered_gw_addr.addr != 0)

{

DHCP_state = DHCP_ADDRESS_ASSIGNED;

printf("IP address assigned by a DHCP server! ");

IPaddress = dhcp->offered_ip_addr.addr;

iptab[0] = (uint8_t)(IPaddress >> 24);

iptab[1] = (uint8_t)(IPaddress >> 16);

iptab[2] = (uint8_t)(IPaddress >> 8);

iptab[3] = (uint8_t)(IPaddress);

IP4_ADDR(&ipaddr, iptab[3] ,iptab[2] , iptab[1] , iptab[0] );

sprintf(LCDDisplayBuf,"IP: %d.%d.%d.%d ",

iptab[3],

iptab[2],

iptab[1],

iptab[0]);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

IPaddress = dhcp->offered_sn_mask.addr;

iptab[0] = (uint8_t)(IPaddress >> 24);

iptab[1] = (uint8_t)(IPaddress >> 16);

iptab[2] = (uint8_t)(IPaddress >> 8);

iptab[3] = (uint8_t)(IPaddress);

IP4_ADDR(&netmask, iptab[3] ,iptab[2] , iptab[1] , iptab[0] );

sprintf(LCDDisplayBuf,"NETMASK: %d.%d.%d.%d ",

iptab[3],

iptab[2],

iptab[1],

iptab[0]);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

IPaddress = dhcp->offered_gw_addr.addr;

iptab[0] = (uint8_t)(IPaddress >> 24);

iptab[1] = (uint8_t)(IPaddress >> 16);

iptab[2] = (uint8_t)(IPaddress >> 8);

iptab[3] = (uint8_t)(IPaddress);

IP4_ADDR(&gw, iptab[3] ,iptab[2] , iptab[1] , iptab[0]);

sprintf(LCDDisplayBuf,"Gateway: %d.%d.%d.%d ",

iptab[3],

iptab[2],

iptab[1],

iptab[0]);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

IPaddress = dhcp->server_ip_addr.addr;

iptab[0] = (uint8_t)(IPaddress >> 24);

iptab[1] = (uint8_t)(IPaddress >> 16);

iptab[2] = (uint8_t)(IPaddress >> 8);

iptab[3] = (uint8_t)(IPaddress);

sprintf(LCDDisplayBuf,"TCP Server IP: %d.%d.%d.%d ",

iptab[3],

iptab[2],

iptab[1],

iptab[0]);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

// IP4_ADDR( &s_ipaddr, iptab[3] ,iptab[2] , iptab[1] , iptab[0] );

// udp_connect();

/* Stop DHCP */

dhcp_stop(&UserNetif);

// UserNetif.ip_addr.addr = ipaddr.addr;

// UserNetif.netmask.addr = netmask.addr;

// UserNetif.gw.addr = gw.addr;

netif_set_addr(&UserNetif, &ipaddr , &netmask, &gw);

APM_TINY_LEDOn(LED2);

}

else

{

/* DHCP timeout */

if (dhcp->tries > 4)

{

DHCP_state = DHCP_TIMEOUT;

/* Stop DHCP */

dhcp_stop(&UserNetif);

/* Static address used */

/* Use Com printf static IP address*/

printf("DHCP timeout! ");

/* Static address used */

IP4_ADDR(&ipaddr, IP_ADDR0 ,IP_ADDR1 , IP_ADDR2 , IP_ADDR3 );

IP4_ADDR(&netmask, NETMASK_ADDR0, NETMASK_ADDR1, NETMASK_ADDR2, NETMASK_ADDR3);

IP4_ADDR(&gw, GW_ADDR0, GW_ADDR1, GW_ADDR2, GW_ADDR3);

netif_set_addr(&UserNetif, &ipaddr , &netmask, &gw);

sprintf(LCDDisplayBuf,"TINY board Static IP address ");

printf("%s",LCDDisplayBuf);

sprintf(LCDDisplayBuf,"IP: %d.%d.%d.%d ",

IP_ADDR0,

IP_ADDR1,

IP_ADDR2,

IP_ADDR3);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

sprintf(LCDDisplayBuf,"NETMASK: %d.%d.%d.%d ",

NETMASK_ADDR0,

NETMASK_ADDR1,

NETMASK_ADDR2,

NETMASK_ADDR3);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

sprintf(LCDDisplayBuf,"Gateway: %d.%d.%d.%d ",

GW_ADDR0,

GW_ADDR1,

GW_ADDR2,

GW_ADDR3);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

sprintf(LCDDisplayBuf,"TCP Server IP: %d.%d.%d.%d:%d ",

COMP_IP_ADDR0,

COMP_IP_ADDR1,

COMP_IP_ADDR2,

COMP_IP_ADDR3,

COMP_PORT);

printf("%s",LCDDisplayBuf);

APM_TINY_LEDOn(LED2);

}

}

}

break;

default: break;

}

}

這段代碼是用于處理LwIP網(wǎng)絡(luò)堆棧中DHCP過(guò)程的函數(shù) LwIP_DHCP_Process_Handle。它通過(guò)狀態(tài)機(jī)來(lái)處理DHCP過(guò)程的不同階段。讓我們逐步分析其功能：

1. 在 DHCP_START 狀態(tài)下，將狀態(tài)切換到 DHCP_WAIT_ADDRESS，并啟動(dòng)DHCP客戶端。

2. 在 DHCP_WAIT_ADDRESS 狀態(tài)下，如果DHCP客戶端獲得了IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)地址，將狀態(tài)切換到 DHCP_ADDRESS_ASSIGNED，打印獲得的IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)地址，并停止DHCP客戶端。

3. 如果DHCP超時(shí)（嘗試次數(shù)超過(guò)4次），將狀態(tài)切換到 DHCP_TIMEOUT，停止DHCP客戶端，并使用靜態(tài)IP地址（如果配置了靜態(tài)IP地址）。

綜上所述，該函數(shù)主要用于處理LwIP網(wǎng)絡(luò)堆棧中DHCP過(guò)程的不同階段。根據(jù)DHCP狀態(tài)的不同，執(zhí)行不同的操作，例如啟動(dòng)DHCP客戶端、處理獲取到的IP地址信息、處理超時(shí)情況等。

4. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

1.串口打印相關(guān)信息

2.正常獲取IP后，cmd執(zhí)行ping命令，正常通信