STM32CUBE配置(简略)

请根据硬件自行百度网卡、lwip、freertos配置

网卡配置(注意网卡复位引脚)

LWIP配置

这里使用静态IP地址，注意一定要把LWIP_NETIF_LINK_CALLBACK选上，当连接状态改变时，可以进入回调函数，里面可以做一点自己的事情。

TCP/IP 连接

自动重连的实现

本例使用单片机做client，电脑做server，利用LWIP的netconn api进行tcp/ip通讯，其实知道原理后改用socket或者rawapi也是一样的，lwip更推荐用netconn。
ping通后只做Tcp/IP连接是非常容易的。但是实际应用场合，仅在开机阶段发起连接是不够的，单片机还需要具备检测连接状态的能力，比如网线被拔或服务器端down掉等异常。类似需求很常见，墙内外找个遍，没有一个公开的好的解决方案。
比较官方的解释是为了维持lwip的轻量级，没做restart功能，也就是说一旦启动了connect操作，即使失败也不能利用原来的资源进行第二次连接，有点坑。
跟踪了一下，原因在于连接失败后会进入错误回调函数，netconn结构体成员tcp会被销毁掉。想重连只能是魔改协议栈或者重新new一个netconn，再次走tcpip连接流程。lwip这种复杂协议，魔改很不靠谱，那么只剩一种选择。
有一点需要注意：回调函数内部只销毁tcp资源，用户函数内的netconn结构体实例需要手动销毁，不然连续4-6次connect不成功就会内存申请失败，程序会死在一个循环里面。
从逻辑上讲，没连上就应该定时重连，连接失败后进入回调函数销毁连接，看起来总有些粗暴，但是没办法，就是这种设定。。。

Lwip协议栈TCP保活(KeepAlive)设定

万事具备了么？no！
以上只解决了异常自动重连的问题，并不等于协议栈具备检测异常的能力。即单片机必须知道网线是在什么时候被拔掉。
有很多博客都提到KeepAlive的开启方法，但都是详细说明怎样打开，打开了该怎么用就没说。。。
由于tcp是可靠连接，有数据往来的时候能够检测异常，需要解决的是无数据检测。这就要用到TCP协议的KeepAlive功能，原理就是在空闲的时候，以一定的频率发空数据包给服务器，服务器收到后答复一个数据包，说白了又把空闲段给变成有数据往复状态了。TCP协议栈包含KeepAlive，lwip协议栈这部分也没少，启用几个宏即可自动进行收发。lwip/opt.h添加几个宏：

#define  LWIP_TCP_KEEPALIVE       1             //激活keepalive
#define  TCP_KEEPIDLE_DEFAULT     2000UL        //2秒内连接双方都无数据，则发起保活探测
#define  TCP_KEEPINTVL_DEFAULT    1000UL        //1秒发送一次保活探测
#define  TCP_KEEPCNT_DEFAULT      3UL           //3次保活探测无数据则进入错误回调函数

编码时，在完成连接后，在加入为其tcp成员加入SPF_KEEPALIVE属性。

struct netconn *xNetConn = NULL;
/*
此处省略 初始化 连接细节
*/
xNetConn->pcb.tcp->so_options |= SOF_KEEPALIVE;    //保活设定，实际上是tcp的一个选项

自动重连流程简介

自动化流程为：
拔掉网线------进入回调函数销毁tcp资源------主程序while循环连接出错------主程序销毁netconn资源------主程序实例化新的netconn资源------再次连接
如此往复…
这一部分内容就是要使tcp客户端成为一只打不死的小强

代码实现

网络连接文件

#include "main.h"
#include "lwip/opt.h"
#include "lwip/sys.h"
#include "lwip/api.h"
#include "ip_addr.h"
#include "netbuf.h"
#include "lwip.h"
#include "tcp.h"
#include "usb_device.h"
#include "usbd_cdc_if.h"

#include <string.h>

uint8_t *data;                               //TCP客户端接收数据缓冲区
void tcpecho_thread(void)
{
  struct netconn *xNetConn = NULL;
  struct netbuf *buf;
  err_t err,err_rev;
  unsigned short len;
  
  //初始化 IP结构变量
  ip_addr_t remote_ip = IPADDR4_INIT(IPADDR_ANY);

  //绑定 IP地址  
  IP4_ADDR( &remote_ip, 192, 168, 31, 30);
  xNetConn = netconn_new(NETCONN_TCP);  //创建套接字
  while(1)
  {
    err = netconn_connect(xNetConn, &remote_ip, 8881); //正常连接这里只会执行一次，阻塞在下面的netconn_recv
    /*
      保活设定：保活的含义是让单片机能够知道网络断了，进入错误处理程序。

      1.在tcpecho.h中进行如下设定
      #define  LWIP_TCP_KEEPALIVE       1             //激活keepalive
      #define  TCP_KEEPIDLE_DEFAULT     2000UL        //2秒内连接双方都无数据
      #define  TCP_KEEPINTVL_DEFAULT    1000UL        //1秒发送一次保活探测
      #define  TCP_KEEPCNT_DEFAULT      3UL           //3次保活探测无数据则进入错误回调函数
      2.为tcp的so_options加上SOF_KEEPALIVE选项
    */
    xNetConn->pcb.tcp->so_options |= SOF_KEEPALIVE;    //保活设定，实际上是tcp的一个选项
    if (err == ERR_OK)
    {
      while ((err_rev = netconn_recv(xNetConn, &buf)) == ERR_OK) //阻塞在这里
      {
        do
        {
          netbuf_data(buf, &data, &len);   //获取消息内容 消息长度
          usb_printf("长度:%d 报文:%s",len,data);
          netconn_write(xNetConn, data, len,  //将消息 原样回复服务器
                    NETCONN_NOCOPY);
        } while (netbuf_next(buf) >= 0);
        netbuf_delete(buf);    //清空消息结构
      }
    }
    else
    {
      netconn_close(xNetConn);                 //一定要关闭
      netconn_delete(xNetConn);                //一定要删除，否则在malloc xNetConn时候，4~6次就申请不到导致直接error退出
      xNetConn = netconn_new(NETCONN_TCP);     //重新建立新连接
      vTaskDelay(2000);
    }
  }
}

任务文件

void TestTask(void const * argument)
{
  tcpecho_thread();
  for(;;)
  {
    osDelay(2000);		
  }
}

不插网线启动板子，再次插入网线不能连接网络，解决这个问题只需实现回调函数即可，这个函数在源码中是弱声明，需要自己填充实现。这里只实现网线插拔功能的处理

void ethernetif_notify_conn_changed(struct netif *netif)
{
  if(netif_is_link_up(netif) && !netif_is_up(netif))
  {
    netif_set_up(netif);
  }
  else
  {
    
  }
}

参开链接:https://blog.csdn.net/monei3525/article/details/108941383