HPM6750 测评 | 不写一行代码，两分钟实现WiFi联网

一、创建RT-Thread项目

 

开始本篇实验前，需要搭建RT-Thread开发环境，具体可以参考：“快来看！先楫芯与RT-Thread碰出火花了”

 

使用RT-Thread Studio创建名为hpm_net_test的项目：

 

二、为项目添加RW007支持

 

2.1 打开RT-Thread Settings

 

项目创建成功后，打开项目的RT-Thread Settings界面：

可以看到，默认情况下SPI驱动框架已经打开了。

 

BSP中的SPI1驱动也已经打开了：

2.2 添加RW007软件包

 

在RT-Thread Settings界面，通过点击“添加软件包”按钮，会弹出RT-Thread Package Center界面：

 

在中间的搜索框中输入RW007，回车，可以找到RW007驱动程序软件包：

点击界面“添加”按钮，即可将RW007软件包添加到当前项目的包配置中了，此时软件包并没有真正下载下来。点完添加按钮后，界面回到了RT-Thread Settings，此时按Ctrl+S保存，则会开始下载。下载过程中，控制台子窗口中可以看到一些日志输出：

 

稍等片刻，可以看到控制台中间有“RW007 v2.0.1 is downloaded successfully.”输出。此时rw007软件包已经成功下载到当前项目中了，具体代码位于packages子目录下：

2.3 配置RW007驱动

 

在RT-Thread Settings界面，将鼠标移动到RW007组件上，会弹出悬浮菜单：

 

点击悬浮菜单中的“配置项”，即可进入RW007软件包的配置界面：

可以看到，默认有一个RW007 for stm32的配置，就是说RW007默认包含了STM32的驱动。
 

 

这里我们需要修改的就是这个example driver port配置项，点击下拉菜单改为不使用示例驱动：

选中后，记得Ctrl+S保存配置。
 

 

2.4 编译、烧录、运行项目

 

在RT-Thread Studio中按Ctrl+B快捷键或点击“锤子”图标，即可开始编译项目。编译完成后，可以看到控制台输出了RAM和Flash占用：

 

此时，将开发板连接到PC，并使用串口助手或者其他终端工具，连接到新增的串口上。

再到RT-Thread Studio中，按Ctrl+Alt+D快捷键或点击“下载”图标即可进行烧录（或者直接进行调试也可以）。

 

烧录完成后，可以看到串口终端上有输出：

 

可以看到，输出了RT-Thread版本信息和RW007模组的序列号以及固件版本信息。这里能够看到RW007模组的固件版本信息，其实HPM6750芯片和RW007模组之间已经可以正常通信了。

 

三、WiFi测试

 

接下来，我们进行一些简单的WiFi测试。

添加RW007组件后，默认会打开RT-Thread的WiFi驱动框架，而RT-Thread的WiFi驱动框架中同时带有一个测试命令——wifi（对就是这么直接）。

我们可以在RT-Thread的msh交互环境中使用help查看当前已有哪些命令：

可以看到有一个wifi命令。

 

接下来我们查看wifi命令的使用方式：

 

3.1 扫描测试

 

尝试扫描周围的WiFi热点：

 

可以看到，成功扫描到了周围的WiFi热点。

 

3.2 连接测试

 

尝试连接其中的一个热点：

然而，不幸的是，发生异常了。

不过，从这里的几个warning打印信息可以看到，应该是因为tcpip线程栈溢出导致的。

 

3.3 调大tcpip线程栈大小

 

接下来，我们通过RT-Thread Settings修改tcpip线程栈的大小。

同样，首先打开RTT Settings界面，鼠标指针放到LwIP组件图标上：

 

 

打开配置项，找到RT_LWIP_TCPTHREAD_STACKSIZE配置项，并将其修改为4096：

 

界面下方可以看到这个LwIP线程栈大小的配置项名称为RT_LWIP_TCPTHREAD_STACKSIZE。至于这里为什么要改这个配置项，没有在RT-Thread用过LwIP的同学可能会疑惑。其实，这里可以根据线程名“tcpip”，一路搜索代码，首先可以找到创建名为tcpip线程的代码位置，然后可以找到线程栈大小参数的来源。这里是搜索结果：

 

 

PS：因为默认使用的是lwip 2.0.3版本，所以这里只搜索了lwip-2.0.3的代码。

3.4 重新测试

配置修改完成后，Ctrl+S保存，重新编译项目、烧录、运行，这次能够成功连接WiFi热点了：

可以看到，已经成功通过DHCP从热点获取到IP地址了。

 

四、网络测试

 

4.1 RT-Thread网络组件

 

前面提到，添加了RW007软件包后，会开启RT-Thread的WiFi驱动框架；同时，也会开启系统中网络协议相关的组件，主要包括套接字抽象层（SAL）、网络接口层、轻量级TCP/IP堆栈（LwIP），如下图所示。

其中，LwIP的默认版本用的是v2.0.3，也可以切换为其他版本（RT-Thread系统中同时提供了LwIP的好几个版本可供选择）。

 

4.2 RT-Thread网络组件相关的命令

 

RT-Thread系统网络相关组件打开后，将会向msh中注册几个命令用于测试，具体包括：ifconfig、ping、netstat、dns等，可以在help的输出中找到：

 

4.3 ping测试

有IP地址了，我们可以用ping命令测试一下能不能访问baidu.com：

可以看到，能够成功ping通baidu.com了。

使用baidu.com的域名能够访问，说明DNS整个流程都是OK的，同时网路协议也是没问题的。

 

五、网络带宽测试

 

5.1 添加netutils软件包

 

RT-Thread的netutils软件包中提供了iperf命令，可以用于测试网络带宽；

和前面类似的方法，为项目添加netutils组件：

打开“配置项”后，打开iperf的配置项：

修改配置后，Ctrl+S保存。

重新编译、烧录、运行项目，help的输出可以看到多了iperf命令。

 

5.2 iperf命令参数

 

在RT-Thread的msh中运行iperf，默认输出帮助信息：

可以看到iperf的命令参数使用方法。

 

需要注意：

1.RT-Thread的iperf命令实现中，对参数的顺序有要求，如果使用过程中发现参数报错，需要查看源码定位原因；

 

2.RT-Thread的iperf不支持持续时间选项，一般是先启动，后通过stop选项停止的方式控制测试时长；

 

5.3 PC端的iperf

 

PC端的iperf可以到iperf项目官网下载：https://iperf.fr/iperf-download.php

我使用的mobaxterm，里面自带了iperf命令，所以就不单独下载了：

1. 

 

5.4 进行iperf测试

 

进行iperf测试之前，需要注意：

1.最好用PC创建热点，用无线路由器也行，但是需要确保信号强度足够；

2.确保开发板和PC直线的距离不要太远，否则WiFi信号较弱，测试的结果可能会偏小；

3.最好在WiFi热点较少的环境下进行测试，否则测出的结果数据也会偏小；

 

下面进行测试，测试步骤如下：

 

在PC上，创建热点，例如名为rtt，密码为12345678

在PC上，启动iperf服务端：iperf -s -p 5678

在PC上，使用ipconfig/ifconfig命令查看热点的IP地址，例如我在Win10上创建的热点，IP地址是：192.168.137.1

在开发板上，连接PC启动热点：wifi join rtt 12345678

5.在开发板上，查看IP地址是否已成功分配：ifconfig，另外，可以通过ping命令测试开发板和PC直接IP是否可达

6.在开发板上，启动iperf客户端：iperf -c 192.168.137.1 -p 5678

启动后，可以通过ps命令查看正在运行的线程

7.一段时间后，在开发板上，停止iperf客户端：iperf —stop

8.开发板上iperf停止后，PC端应该可以看到iperf的输出；

 

开发板上整个过程的输出如下：

PC端输出：

可以看到带宽为7.45Mbps

 

5.5 iperf测试小结

 

实际上，影响WiFi带宽测试结果数据的因素很多。我们这里，其中，起决定性的的主要由以下几个方面：

RW007模组本身支持的最高WiFi传输速率；

RW007模组的SPI接口支持的最高工作频率；

HPM6750 SPI接口最高支持的工作频率；

热点（PC或路由器）的WiFi最高传输速率；

各种环境因素，例如开发板和PC直接的距离、环境是否有其他热点干扰等等；

 

六、业务代码——socket测试

 

前面的ping测试、iperf测试使用的是系统已有组件或软件包。除此之外，也可以通过socket连接网络。这里以一个简单的使用socket获取baidu首页为例（直接使用web_client软件包也可以实现该功能）：

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#include #include #include #include #define DEFAULT_HOST "example.com"#define DEFAULT_PORT 80#define CONTENT_LENGTH "Content-Length:"#define HEADER_END_MARK "\\r\\n\\r\\n"uint32_t get_host_addr(const char *host){ uint32_t dest = 0; struct hostent *he; he = gethostbyname(host); if (he && he->h_addr_list && he->h_addr_list[0]) { dest = ((struct in_addr *)(he->h_addr_list[0]))->s_addr; } return dest;}#define close(fd) closesocket(fd)int fetch(int argc, char* argv[]){ char* host = DEFAULT_HOST; int port = DEFAULT_PORT; int sockfd = -1; int retval = 0; int recved = 0; int content_start = 0; int content_length = 0; struct sockaddr_in server_addr = {0}; static char request[256]; static char response[4096]; if (argc > 1) host = argv[1]; if (argc > 2) port = atoi(argv[2]); sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (sockfd < 0) { rt_kprintf("create socket failed!\\n"); return -1; } rt_kprintf("create socket success!\\n"); rt_memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_port = htons(port); server_addr.sin_addr.s_addr = get_host_addr(host); // IP转为 “点分十进制” 格式 inet_ntop(AF_INET, &server_addr.sin_addr, response, sizeof(response)); rt_kprintf("server IP: %s\\n", response); rt_kprintf("connect to server...\\n"); retval = connect(sockfd, (const struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)); if (retval < 0) { rt_kprintf("connect failed!\\n"); close(sockfd); return -1; } rt_snprintf(request, sizeof(request), "GET / HTTP/1.1\\r\\n" "Host: %s\\r\\n" "User-Agent: curl/7.81.0\\r\\n" "Accept: */*\\r\\n" "\\r\\n", host); rt_kprintf("send request...\\n"); retval = send(sockfd, request, rt_strlen(request), 0); if (retval < 0) { rt_kprintf("send failed!\\n"); close(sockfd); return -1; } rt_kprintf("%d bytes sent\\n", retval); rt_kprintf("recv response...\\n"); recved = 0; while ((retval = recv(sockfd, &response[recved], sizeof(response) - recved, 0)) > 0) { if (content_length == 0) { char* content_length_pos = rt_strstr(response, CONTENT_LENGTH); if (content_length_pos) { content_length = atoi(content_length_pos + rt_strlen(CONTENT_LENGTH)); rt_kprintf("found %s %d!\\n", CONTENT_LENGTH, content_length); } } if (content_start == 0) { char* header_end = rt_strstr(response, HEADER_END_MARK); if (header_end) { content_start = header_end + rt_strlen(HEADER_END_MARK) - response; rt_kprintf("content_start: %d\\n", content_start); } } recved += retval; rt_kprintf("recved: %d %d %d\\n", recved, content_start, content_length); if (content_length && content_start && recved - content_start >= content_length) { rt_kprintf("fully recved!\\n"); break; } } response[recved] = '\\0'; rt_kprintf("==== Response Header ====:\\n"); for (int i = 0; i < content_start; i++) { rt_kprintf("%c", response[i]); } rt_kprintf("==== Response Content ====:\\n"); for (int i = content_start; i < recved; i++) { rt_kprintf("%c", response[i]); } if (retval < 0) { rt_kprintf("recv failed!\\n"); close(sockfd); return -1; } shutdown(sockfd, SHUT_RDWR); close(sockfd); return 0;}MSH_CMD_EXPORT(fetch, "fetch home page of a site");

 

这是一段使用裸socket实现的简单HTTP客户端，依次进行了请求发送、回复接收和回复解析的过程，测试结果：

七、原理简介

 

以上操作，我们没有任何底层驱动相关代码，就实现了通过HPM6750EVKMINI开发板的RW007 WiFi模组实现联网功能。这是因为我们基于RT-Thread的项目中，从底到上已经有了：

HPM6750EVKIMNI BSP中包含了SPI驱动（libraries/drivers/drv_spi.c文件）；

默认打开了spi1的编译配置；

HPM6750EVKIMNI BSP中包含了网卡初始化代码（board/rw007_port.c文件）；

向系统注册了启动时自动执行的wifi_spi_device_init函数；

wifi_spi_device_init函数内部会调用rw007软件包中的rt_hw_wifi_init函数；

RW007软件包，包含RW007模组的驱动代码；

底层使用SPI驱动实现主控和RW007模组之间的通讯；

上层向RT-Thread系统注册WLAN设备（rt_hw_wifi_init函数内部会调用rt_wlan_dev_register函数）；

RT-Thread的WiFi（也叫WLAN）驱动框架；

对下连接具体的 WIFI 驱动，控制 WIFI 的连接断开，扫描等操作。

对上承载不同的应用，为应用提供 WIFI 控制，事件，数据导流等操作，为上层提供统一的 WIFI 控制接口。

RT-Thread的Socket抽象层（SAL），统一几种不同的socket实现；

RT-Thread的TCP/IP协议栈（LwIP），具体的TCP/IP协议实现；

 

（文章摘选自 RTT @xusiwei1236）