Skip to content

Clion IDE-STM32+W5500(NTP Server code encapsulation)

Clion IDE-STM32+W5500(NTP Server code encapsulation)

mark

Published October 04, 2023

Original author: 詩不诉卿 · ChinaOriginal source (new tab)

Clion IDE-STM32+W5500(NTP Server code encapsulation)

Project description

UCC: Clion IDE-STM32+W5500(NTP Server code encapsulation)

Header file

/*******************************************************************************
Copyright (c) [scl]。保留所有权利。
******************************************************************************/
#ifndef F1XX_TEMPLATE_W5500_NTP_H
#define F1XX_TEMPLATE_W5500_NTP_H

#include "socket.h"

#define TIMEZONE0 22
#define TIMEZONE8 39
#define TIME_ZONE TIMEZONE8 /*时区*/
#define SECS_PERDAY 86400UL /*一天多少秒*/
#define EPOCH    1900      /*起始年份1900*/

/**
* @memberof delay_ms_cb 毫秒延迟回调
* @memberof ntp_server  ntp服务器ip
* @memberof ntp_port ntp服务端口,默认为123
*/
struct ntp_conf {
   void (*delay_ms_cb)(uint32_t ms);

   uint8_t ntp_server[4];
   uint16_t ntp_port;
};

/**
* @memberof year 年
* @memberof month 月
* @memberof day  日
* @memberof hour 小时
* @memberof min 分
* @memberof sec 秒
*/
struct net_date_time {
   uint16_t year;
   uint8_t month;
   uint8_t day;
   uint8_t hour;
   uint8_t min;
   uint8_t sec;
};

void ntp_config_set(struct ntp_conf *cnf);
/**
*
* @param s
* @param dst [out] 获取时间
* @return
*/
bool ntp_date_time_get(SOCKET s, uint32_t wait_ms, struct net_date_time *dst);

/**
* @brief ntp本地时间更新
*/
void ntp_date_time_update();

/**
* 获取本地时间(note 需要先执行 ntp_date_time_get)
* @param dst
* @return
*/
void net_date_time_loc_get(struct net_date_time *dst);

#endif //F1XX_TEMPLATE_W5500_NTP_H

Source file

/*******************************************************************************
Copyright (c) [scl]。保留所有权利。
******************************************************************************/
#include "w5500_ntp.h"

#define DBG_ENABLE
#define DBG_SECTION_NAME "ntp_module"
#define DBG_LEVEL DBG_LOG

#include "sys_dbg.h"

uint32_t volatile total_sec; /*总秒数*/
static struct ntp_conf *ntp_conf_ptr = NULL;
static uint8_t ntp_request_msg[48] = {0x23};
static uint8_t cache_buf[SIZE_256B];
static struct net_date_time nt_tm;

static void calc_date_time(uint32_t seconds, struct net_date_time *datetime);

void get_seconds_from_ntp_server(uint8_t *buf, uint16_t idx, struct net_date_time *dst);

void ntp_config_set(struct ntp_conf *cnf) {
   // note verify conf param
   ntp_conf_ptr = cnf;
}

struct net_date_time *ntp_date_time_get(SOCKET s, uint32_t wait_ms) {
   uint16_t len = 0;
   if (ntp_conf_ptr == NULL) {
       LOG_E("ntp_config_set not set");
       return NULL;
   }
   if (udp_client_init(s, ntp_conf_ptr->ntp_port)) {
       /*发送请求包*/
       udp_client_send_simple(s,
                              ntp_conf_ptr->ntp_server, ntp_conf_ptr->ntp_port,
                              ntp_request_msg, sizeof(ntp_request_msg));
       /*wait 10ms*/
       for (int i = 0; i < wait_ms / 2; ++i) {
           if ((len = w5500_socket_rx_size_read(s)) > 0) {
               recvfrom_simple(s, cache_buf, len);
               /*解析数据*/
               get_seconds_from_ntp_server(cache_buf, 40, &nt_tm);
               close(s); /*关闭当前socket*/
               return &nt_tm;
           }
           ntp_conf_ptr->delay_ms_cb(2);
       }
   } else {
       LOG_E("udp_client_init err:%d", __LINE__);
   }
   return NULL;
}

void ntp_date_time_update() {
   total_sec += 1;
}

struct net_date_time *net_date_time_loc_get() {
   calc_date_time(total_sec, &nt_tm);
   return &nt_tm;
}

void get_seconds_from_ntp_server(uint8_t *buf, uint16_t idx, struct net_date_time *dst) {
   uint32_t seconds = 0;
   uint8_t i = 0;
   for (i = 0; i < 4; i++) {
       seconds = (seconds << 8) | buf[idx + i];
   }
   switch (TIME_ZONE) {
       case 0:
           seconds -= 12 * 3600;
           break;
       case 1:
           seconds -= 11 * 3600;
           break;
       case 2:
           seconds -= 10 * 3600;
           break;
       case 3:
           seconds -= (9 * 3600 + 30 * 60);
           break;
       case 4:
           seconds -= 9 * 3600;
           break;
       case 5:
       case 6:
           seconds -= 8 * 3600;
           break;
       case 7:
       case 8:
           seconds -= 7 * 3600;
           break;
       case 9:
       case 10:
           seconds -= 6 * 3600;
           break;
       case 11:
       case 12:
       case 13:
           seconds -= 5 * 3600;
           break;
       case 14:
           seconds -= (4 * 3600 + 30 * 60);
           break;
       case 15:
       case 16:
           seconds -= 4 * 3600;
           break;
       case 17:
           seconds -= (3 * 3600 + 30 * 60);
           break;
       case 18:
           seconds -= 3 * 3600;
           break;
       case 19:
           seconds -= 2 * 3600;
           break;
       case 20:
           seconds -= 1 * 3600;
           break;
       case 21:
       case 22:
           break;
       case 23:
       case 24:
       case 25:
           seconds += 1 * 3600;
           break;
       case 26:
       case 27:
           seconds += 2 * 3600;
           break;
       case 28:
       case 29:
           seconds += 3 * 3600;
           break;
       case 30:
           seconds += (3 * 3600 + 30 * 60);
           break;
       case 31:
           seconds += 4 * 3600;
           break;
       case 32:
           seconds += (4 * 3600 + 30 * 60);
           break;
       case 33:
           seconds += 5 * 3600;
           break;
       case 34:
           seconds += (5 * 3600 + 30 * 60);
           break;
       case 35:
           seconds += (5 * 3600 + 45 * 60);
           break;
       case 36:
           seconds += 6 * 3600;
           break;
       case 37:
           seconds += (6 * 3600 + 30 * 60);
           break;
       case 38:
           seconds += 7 * 3600;
           break;
       case 39:
           seconds += 8 * 3600;
           break;
       case 40:
           seconds += 9 * 3600;
           break;
       case 41:
           seconds += (9 * 3600 + 30 * 60);
           break;
       case 42:
           seconds += 10 * 3600;
           break;
       case 43:
           seconds += (10 * 3600 + 30 * 60);
           break;
       case 44:
           seconds += 11 * 3600;
           break;
       case 45:
           seconds += (11 * 3600 + 30 * 60);
           break;
       case 46:
           seconds += 12 * 3600;
           break;
       case 47:
           seconds += (12 * 3600 + 45 * 60);
           break;
       case 48:
           seconds += 13 * 3600;
           break;
       case 49:
           seconds += 14 * 3600;
           break;
   }
   total_sec = seconds;
   calc_date_time(seconds, dst);
}

static void calc_date_time(uint32_t seconds, struct net_date_time *datetime) {
   uint8_t yf = 0;
   uint32_t p_year_total_sec;
   uint32_t r_year_total_sec;
   uint32_t n = 0, d = 0, total_d = 0, rz = 0;
   uint16_t y = 0, r = 0, yr = 0;
   signed long long yd = 0;
   n = seconds;
   total_d = seconds / (SECS_PERDAY);
   d = 0;
   p_year_total_sec = SECS_PERDAY * 365;
   r_year_total_sec = SECS_PERDAY * 366;
   while (n >= p_year_total_sec) {
       if ((EPOCH + r) % 400 == 0 || ((EPOCH + r) % 100 != 0 && (EPOCH + r) % 4 == 0)) {
           n = n - (r_year_total_sec);
           d = d + 366;
       } else {
           n = n - (p_year_total_sec);
           d = d + 365;
       }
       r += 1;
       y += 1;

   }

   y += EPOCH;

   datetime->year = y;

   yd = 0;
   yd = total_d - d;

   yf = 1;
   while (yd >= 28) {

       if (yf == 1 || yf == 3 || yf == 5 || yf == 7 || yf == 8 || yf == 10 || yf == 12) {
           yd -= 31;
           if (yd < 0)break;
           rz += 31;
       }

       if (yf == 2) {
           if (y % 400 == 0 || (y % 100 != 0 && y % 4 == 0)) {
               yd -= 29;
               if (yd < 0)break;
               rz += 29;
           } else {
               yd -= 28;
               if (yd < 0)break;
               rz += 28;
           }
       }
       if (yf == 4 || yf == 6 || yf == 9 || yf == 11) {
           yd -= 30;
           if (yd < 0)break;
           rz += 30;
       }
       yf += 1;

   }

   datetime->month = yf;
   yr = total_d - d - rz;

   yr += 1;

   datetime->day = yr;

   seconds = seconds % SECS_PERDAY;
   datetime->hour = seconds / 3600;
   datetime->min = (seconds % 3600) / 60;
   datetime->sec = (seconds % 3600) % 60;

}

Configuration file(Basic)

/*******************************************************************************
*  Copyright (c) [scl]。保留所有权利。
*     本文仅供个人学习和研究使用,禁止用于商业用途。
******************************************************************************/

#include "app_conf.h"
#include "w5500_config.h"

#if APP_CONFIG_W5500
#define DBG_ENABLE
#define DBG_SECTION_NAME "w5500"
#define DBG_LEVEL W5500_DBG_LEVEL

#include "sys_dbg.h"
#include "w5500_dns.h"

#define W5500_CS stm_port_define(B,12)
#define W5500_RST stm_port_define(C,7)
static SPI_HandleTypeDef *w5500_spi = NULL;

static void send_and_rec_bytes(uint8_t *in_dat, uint8_t *out_data, uint16_t len) {
   while (HAL_SPI_GetState(w5500_spi) != HAL_SPI_STATE_READY);
   HAL_SPI_TransmitReceive(w5500_spi, in_dat, out_data, len, 1000);
   while (HAL_SPI_GetState(w5500_spi) != HAL_SPI_STATE_READY);
}

static void send_only(uint8_t *in_data, uint16_t len) {
   HAL_SPI_Transmit(w5500_spi, in_data, len, 1000);
}

static void W5500_RST_HIGH(void) { stm_pin_high(W5500_RST); }

static void W5500_RST_LOW(void) { stm_pin_low(W5500_RST); }

static void W5500_CS_LOW(void) { stm_pin_low(W5500_CS); }

static void W5500_CS_HIGH(void) { stm_pin_high(W5500_CS); }

static void W5500_Driver_MspInit(void) {
   stm32_pin_mode(W5500_CS, pin_mode_output);  /*CS*/
   stm32_pin_mode(W5500_RST, pin_mode_output); /*RST*/
   stm_pin_low(W5500_RST);
   stm_pin_low(W5500_CS);
   /*初始化SPI外设*/
   /*W5500 支持 SPI 模式 0 及模式 3..MOSI 和 MISO 信号无论是接收或发送,均遵从从最高标志位(MSB)到最低标志位(LSB)的传输序列。*/
   bsp_SpiHandleInit(w5500_spi, SPI_BAUDRATEPRESCALER_2, spi_mode_3);
}

module_w5500_t w5500_conf = {
       .base_conf={
               .socket_num = 4,
               .rx_size={4, 4, 4, 4},
               .tx_size={4, 4, 4, 4},
       },
       .net_conf={
               .ip={192, 168, 199, 12},
               .gw={192, 168, 199, 1},
               .sub={255, 255, 255, 0},
               .dns={114, 114, 114, 114},
//                .dns={192, 168, 199, 194},
               .dns_port = 53,
       },
       .driver={
               .cs_high = W5500_CS_HIGH,
               .cs_low = W5500_CS_LOW,
               .rst_high= W5500_RST_HIGH,
               .rst_low=W5500_RST_LOW,
               .delay = HAL_Delay,
               .send_and_rec_bytes = send_and_rec_bytes,
               .send_only =send_only
       },
       .api = {
               .msp_init=W5500_Driver_MspInit,
       }
};


static void w5500_pre_init(void) {
   /*一般做数据加载,此时系统时钟使用的是内部时钟,如需要使用系统时钟的外设不在此进行初始化*/
   w5500_spi = conv_spi_handle_ptr(handle_get_by_id(spi2_id));
   /*初始化资源*/
   module_w5500_init(&w5500_conf);
   uint32_t uid0 = HAL_GetUIDw0();
   uint32_t uid1 = HAL_GetUIDw1();
   uint32_t uid2 = HAL_GetUIDw2();
   uint8_t mac[6] = {0, uid0 >> 8, uid1, uid1 >> 8, uid2, uid2 >> 8};
   memcpy(w5500_conf.net_conf.mac, mac, sizeof(mac));
}

static void w5500_init(void) {

   w5500_conf.api.msp_init();/*初始化*/
   w5500_conf.net_conf_init();
   uint8_t ip[4];
   w5500_reg_ip_read(ip);
   LOG_D("w5500_reg_ip_read:%d.%d.%d.%d", ip[0], ip[1], ip[2], ip[3]);
   w5500_reg_gw_read(ip);
   LOG_D("w5500_reg_gw_read:%d.%d.%d.%d", ip[0], ip[1], ip[2], ip[3]);
}


static void w5500_after_init(void) {

}

app_init_export(w5500_net_conf, w5500_pre_init, w5500_init, w5500_after_init);
#endif

ntp configuration file(ntp+Timer 6)

/*******************************************************************************
Copyright (c) [scl]。保留所有权利。
   @brief NTP CONF
******************************************************************************/

#include "app_conf.h"

#define DBG_ENABLE
#define DBG_SECTION_NAME "net_ntp"
#define DBG_LEVEL DBG_LOG

#include "sys_dbg.h"
#include "socket.h"
#include "w5500_ntp.h"

static TIM_HandleTypeDef *ntp_base_timer = NULL;
static struct ntp_conf conf = {
       .ntp_server={114, 118, 7, 163},
       .ntp_port = 123,
       .delay_ms_cb = HAL_Delay
};
struct net_date_time gb_app_time; /*全局使用的时间*/

static void net_ntp_init() {
   ntp_base_timer = conv_tim_handle_ptr(handle_get_by_id(tim6_id));
   bsp_TimHandleInit(ntp_base_timer, 7199, 9999);/*1s*/
   HAL_TIM_Base_Start_IT(ntp_base_timer);

}

sys_init_export(net_ntp, net_ntp_init);

static void net_ntp_after_init() {


   ntp_config_set(&conf);
   uint8_t try_cnt = 3;
   for (int i = 0; i < try_cnt; ++i) {
       if (ntp_date_time_get(1, 500, &gb_app_time)) {
           HAL_TIM_Base_Start(ntp_base_timer);
           goto exit_ok;
       }
   }
   LOG_W("ntp_date_time_get time out");
   return;
   exit_ok:
   LOG_D("NTP TIME:%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
         gb_app_time.year, gb_app_time.month, gb_app_time.day,
         gb_app_time.hour, gb_app_time.min, gb_app_time.sec
   );
}

sys_after_init_export(net_ntp, net_ntp_after_init);

void tim6_PeriodElapsedCallback() {
   ntp_date_time_update();
   net_date_time_loc_get(&gb_app_time);
   LOG_D("NTP TIME:%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
         gb_app_time.year, gb_app_time.month, gb_app_time.day,
         gb_app_time.hour, gb_app_time.min, gb_app_time.sec
   );

}

void tim6_it_msp_init(void) {
   HAL_NVIC_SetPriority(TIM6_IRQn, 5, 0);
   HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM6_IRQn);
}

void tim6_it_msp_de_init(void) {
   HAL_NVIC_DisableIRQ(TIM6_IRQn);
}

void TIM6_IRQHandler(void) {
   HAL_TIM_IRQHandler(ntp_base_timer);
}
Result

ntp configuration file(ntp+Timer 6)

 

Comments

Similar projects you might like

Comments