N32G457 基于W5500的Webserver数据展示

Posted 2022-03-15 RT-Thread物联网操作系统

本文是RT-Thread用户@yukelab 原创发布，是用于参加RT-Thread与国民技术联手推出N32G457 RT-Thread设计大赛，原文：https://club.rt-thread.org/ask/article/3448.html

本来要做的的基于 SDI-12 的传感数据记录器，拿到板子后，发现并不合适；恰好手头有个 W5500 模块，就做了个用于展示传感器数据的 webserver；

基于W5500和Mongoose开发的webserver；硬件部分由W5500模块，N32G457主控板等组成；软件部分主要移植了Mongoose 7.4， 适配了 RT-Thread SPI驱动，填了一点 W5500 软件包的一点坑。

硬件接线

W5500 模块硬件

SPI1
CS_PIN -> PA3
RST_PIN -> PC4
IRQ_PIN -> PA0

ADC 温度

VRFE_N -> GND

VREF_P -> 3V3

软件实现

该项目软件架构主要使用2个线程完成，其中：
MG线程：Mongoose http server 主线程；
INFO线程：负责获取芯片温度，由于手头没有其他类型的传感器，就在该线程中产生了一些用于展示的随机数；

由于没有存储器件，js 部分的代码存在 ROMFS 中，js部分使用 d3.js 进行动态图表的绘制和更新，使用 axios 进行http的请求；

作品完整图片

演示效果

代码地址

https://gitee.com/yukelab7/n32g457_mongoose

其他

基本开发环境配置

使用RT-Thread 的最初的 env 环境进行代码的编译；

编译环境

scons

使用pyocd进行烧录

pyocd 烧录环境配置

文档中对目标芯片的支持中（Target support）讲了可以通过三种方式进行目标芯片的支持；

1. Built-in
2. CMSIS-Packs
3. Manual pack usage

我这里通过CMSIS-Packs 的方式，使用国民科技提供了 N32G45x 的 Nationstech.N32G45x_DFP.1.0.4.pack包，但是注意要对这个包的压缩文件路径进行适当修改，注意左边是正确的配置；

使用默认的配置文件， 文件名必须为 pyocd.yaml 或 pyocd.yml , 然后通过 pyoncd flash ./rtthread.bin 下载固件；

pyocd.yaml 文件内容

probes:
  0001A0000002: # Probe's unique ID.
    target_override:  n32g457vel7
    test_binary:      ./rtthread.bin
pack:
  - ./pyocd_flash/Nationstech.N32G45x_DFP.1.0.4.pack

软件开发过程中的三个坑

spi 部分

问题描述

自己仿硬件库，整了个 spi 驱动，进行 spi_transmitreceive 时遇到，在填充数据之前发现 SPI_I2S_RNE_FLAG 置位，导致回读的数据数据错位及缺失；

解决方案

在进行数据数据读写过程中，确保 SPI_I2S_RNE_FLAG 处于非置位状态，通过一次 dummy 读操作；

W5500 部分

问题描述

wiznet 包没有对wiznet 包 wiz_setsockopt 函数没有对 SO_REUSEADDR， SO_KEEPALIVE 选项进行处理，导致 mongoose 启动失败；

解决方案

增加这两个选项参数；

mongoose部分

问题描述

mongoose 在 qemu 上运行正常； 由于 n32g457 板上没有存储器件，将服务器相关文件以 ROMFS 的方式存入flash中，然后使用 mongoose 默认的文件接口，读写 index.html失败；

解决方案

查看发现mg_file 的本质是用标准库实现的，可能 RTT 中标准库对 ROMFS 的读不支持，基于 DFS 的 poxis 接口，做了文件接口；

存在问题

1. 该项目在 firefox 浏览器测试工作正常，使用Google Chrome， MicroSoft Edge 测试无法显示图表；Google 系浏览器连接服务器时，会一次发起多个连接，导致 W5500 端口耗尽，无法加载 index.html，导致宕机，需要进行重启。而 firefox 浏览器 只会创建 2 个连接；下图为google 系浏览器与服务器连接时建立的连接；