一、W5500几个常用寄存器介绍

1. 本地网络信息配置寄存器

GAR (网关 IP 地址寄存器)：该寄存器用来设置默认网关地址。如：“192.168.0.1”
SUBR (子网掩码寄存器)：该寄存器用来设置子网掩码地址。如：“255.255.255.0”
SHAR (源 MAC 地址寄存器)：该寄存器用来设置源 MAC 地址。如：“00.08.DC.01.02.03”
SIPR (源 IP 地址寄存器)：该寄存器用来设置源 IP 地址。如：“192.168.0.2”

/**
 @brief Gateway IP Register address
 */
#define GAR0                        (0x000100)
#define GAR1                        (0x000200)
#define GAR2                        (0x000300)
#define GAR3                        (0x000400)
/**
 @brief Subnet mask Register address
 */
#define SUBR0                       (0x000500)
#define SUBR1                       (0x000600)
#define SUBR2                       (0x000700)
#define SUBR3                       (0x000800)

/**
 @brief Source MAC Register address
 */
#define SHAR0                       (0x000900)
#define SHAR1                       (0x000A00)
#define SHAR2                       (0x000B00)
#define SHAR3                       (0x000C00)
#define SHAR4                       (0x000D00)
#define SHAR5                       (0x000E00)
/**
 @brief Source IP Register address
 */
#define SIPR0                       (0x000F00)
#define SIPR1                       (0x001000)
#define SIPR2                       (0x001100)
#define SIPR3                       (0x001200)

2. Socket 端口寄存器

Sn_MR(Socket n 模式寄存器)：该寄存器用于配置所有 SOCKET 的选项或协议类型。

/* Sn_MR values */
#define Sn_MR_CLOSE                  0x00     /**< unused socket */
#define Sn_MR_TCP                    0x01     /**< TCP */
#define Sn_MR_UDP                    0x02     /**< UDP */
#define Sn_MR_IPRAW                  0x03      /**< IP LAYER RAW SOCK */
#define Sn_MR_MACRAW                 0x04      /**< MAC LAYER RAW SOCK */
#define Sn_MR_PPPOE                  0x05     /**< PPPoE */
#define Sn_MR_UCASTB                 0x10     /**< Unicast Block in UDP Multicating*/
#define Sn_MR_ND                     0x20     /**< No Delayed Ack(TCP) flag */
#define Sn_MR_MC                     0x20     /**< Multicast IGMP (UDP) flag */
#define Sn_MR_BCASTB                 0x40     /**< Broadcast blcok in UDP Multicating */
#define Sn_MR_MULTI                  0x80     /**< support UDP Multicating */

Sn_CR (Socket n 配置寄存器)：该寄存器用于设置 Socket n 的配置命令如 OPEN 、CLOSE、CONNECT、LISTEN、END 和 RECEIVE。

/* Sn_CR values */
#define Sn_CR_OPEN                   0x01     /**< initialize or open socket */
#define Sn_CR_LISTEN                 0x02     /**< wait connection request in tcp mode(Server mode) */
#define Sn_CR_CONNECT                0x04     /**< send connection request in tcp mode(Client mode) */
#define Sn_CR_DISCON                 0x08     /**< send closing reqeuset in tcp mode */
#define Sn_CR_CLOSE                  0x10     /**< close socket */
#define Sn_CR_SEND                   0x20     /**< update txbuf pointer, send data */
#define Sn_CR_SEND_MAC               0x21     /**< send data with MAC address, so without ARP process */
#define Sn_CR_SEND_KEEP              0x22     /**<  send keep alive message */
#define Sn_CR_RECV                   0x40     /**< update rxbuf pointer, recv data */

Sn_SR (Socket n 状态寄存器)：Sn_SR 指示了 Socket n 的状态，并根据 Sn_CR 或者一些 TCP 模式下的特殊控制包，如 SYN，FIN 包而改变。

/* Sn_SR values */
#define SOCK_CLOSED                  0x00     /**< closed */
#define SOCK_INIT                    0x13     /**< init state */
#define SOCK_LISTEN                  0x14     /**< listen state */
#define SOCK_SYNSENT                 0x15     /**< connection state */
#define SOCK_SYNRECV                 0x16     /**< connection state */
#define SOCK_ESTABLISHED             0x17     /**< success to connect */
#define SOCK_FIN_WAIT                0x18     /**< closing state */
#define SOCK_CLOSING                 0x1A     /**< closing state */
#define SOCK_TIME_WAIT               0x1B     /**< closing state */
#define SOCK_CLOSE_WAIT              0x1C     /**< closing state */
#define SOCK_LAST_ACK                0x1D     /**< closing state */
#define SOCK_UDP                     0x22     /**< udp socket */
#define SOCK_IPRAW                   0x32     /**< ip raw mode socket */
#define SOCK_MACRAW                  0x42     /**< mac raw mode socket */
#define SOCK_PPPOE                   0x5F     /**< pppoe socket */

Sn_PORT (Socket n 源端口寄存器)：该寄存器配置了 Socket n 的源端口号。当 Socket n 工作在 TCP 或 UDP 模式下，该寄存器生效。

/**
 @brief source port register
 */
#define Sn_PORT0(ch)                    (0x000408 + (ch<<5))
#define Sn_PORT1(ch)                    (0x000508 + (ch<<5))

Sn_DIPR (Socket 目标 IP 地址寄存器)：Sn_DIPR 配置或指示的为 Socket n 的目标主机 IP 地址，在 TCP/UDP 模式下生效。
Sn_DPORT (Socket n 目标端口寄存器)：Sn_DPORT 配置或指示了 Socket n 的目标主机端口号，在 TCP/UDP 模式下生效。

二、TCP客户端的实现

1.实现功能

实现一个TCP客户端，发起跟服务器的TCP连接请求，连接成功后先向服务器发送数据，然后接收服务器回发的数据之后通过串口打印。

2.实现思路

在编写TCP客户端应用程序时，可以通过查询socket状态寄存器（Sn_SR）的状态来实现TCP连接。

3.实现代码

编写本地网络配置函数

void W5500_SetNetwork(void)
{
	uint8_t ip[4];
	
	//GPIO初始化
	W5500_GPIO_Configuration();
	W5500_NVIC_Configuration(); 
	Reset_W5500();
	W5500_SPI_Init();
	
	//配置本地网络参数
	setSHAR(MAC);
	setSUBR(Mask);
	setGAR(Gateway);
	setSIPR(Local_IP);
	
	sysinit(txsize, rxsize);
	setRTR(2000);
	setRCR(3);
	
	getSIPR (ip);
	printf("IP : %d.%d.%d.%d\r\n", ip[0],ip[1],ip[2],ip[3]);
	getSUBR(ip);
	printf("SN : %d.%d.%d.%d\r\n", ip[0],ip[1],ip[2],ip[3]);
	getGAR(ip);
	printf("GW : %d.%d.%d.%d\r\n", ip[0],ip[1],ip[2],ip[3]);
}

编写TCP客户端实现代码TCP_Client

//定义变量
uint16_t local_port = 5000;
uint8_t recv_buf[2080];
uint8_t send_buf[2080];

void TCP_Client(uint8_t sn, uint8_t *server_ip, uint8_t server_port)
{
	uint8_t recv_len;
	
	switch(getSn_SR(sn))	
	{
		case SOCK_CLOSED:
			 printf("- TCP Client Start!\r\n");
			 //打开socket sn，并配置为TCP无延时模式，打开一个本地端口
			 socket(sn, Sn_MR_TCP, local_port, Sn_MR_ND);
			 printf("- Socket %d open success.", sn);
		break;
		case SOCK_INIT:
			 printf("- Try to connect %d.%d.%d.%d:%d...\r\n", 
					 server_ip[0], server_ip[1], server_ip[2], server_ip[3], server_port);
			 //向TCP服务器发出连接请求
			 connect(sn, server_ip, server_port);
		break;
		//socket处于连接建立状态
		case SOCK_ESTABLISHED:
			 if(getSn_IR(sn) & Sn_IR_CON)   					
			 {
			 	 printf("- Socket %d:Connected to - %d.%d.%d.%d : %d\r\n",
			 	 		sn, server_ip[0], server_ip[1], server_ip[2], server_ip[3], server_port);
			 	 //连接成功标志
				 setSn_IR(sn, Sn_IR_CON);
			 }
			 //接收来自服务器数据的大小
			 recv_len = getSn_RX_RSR(sn);
			 if(recv_len > 0)
			 {
			 	//接收来自服务器的数据
			 	recv(sn, recv_buf, recv_len);
			 	printf("- Socket[%d]: Recv data: [%s]\r\n", sn, recv_buf);
			 }
			 strcpy((char*)send_buf, "Hello, Server!");
			 //发送给服务器的数据
			 send(sn, send_buf, strlen((char*)send_buf));
			 printf("- Socket[%d]: Send data: [%s]\r\n", sn, send_buf);
		break;
		//socket处于等待关闭状态
		case SOCK_CLOSE_WAIT:
			 close(sn);
		break;
	}
}

在main.c中定义服务器IP地址跟端口

//服务器IP地址
uint8_t server_ip[4] = {192, 168, 1, 121};
//服务器端口
uint16_t server_port = 8080;

在main()函数while(1)循环中调用TCP_Client

int main()
{
	//本地网络配置初始化
	W5500_SetNetwork();
	...
	while(1)
	{
		//打开socket0(一共8路socket，0-7)
		TCP_Client(0, server_ip, server_port);
	}
	...
}

4.验证结果

串口助手打印结果
在网络调试助手建立TCP服务器，端口8080

在这里插入图片描述

重定向printf函数到串口输出（标准库）

#include <stdio.h>

#pragma import(__use_no_semihosting)

void _sys_exit(int x)
{
    x = x;
}

struct __FILE
{
    int handle;
};

FILE __stdout;

int fputc(int ch, FILE *stream)
{
    while((USART1->SR & 0X40) == 0);

    USART1->DR = (uint8_t) ch;

    return ch;
}