【DIY数字仪表】RT-Thread移植touchgfx实现自动同步网络时间和天气预报（3）

AIoT-KK

发布于 2020-07-31 16:40:41

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发布于 2020-07-31 16:40:41

作者：KK 本期将介绍一下如何利用rtthread系统同步网络时间和天气预报到UI上。

1.移植网络协议栈

在 RT-Thread 所支持的 BSP 中，大部分都有支持以太网驱动。但具体到用户的硬件中，可能会和默认的代码有所差异。本文选择相对以太网驱动比较完善的 stm32 BSP进行介绍。 常见的以太网芯片种类 以太网芯片有很多种，大致可以分成 3 种：

以太网芯片只有 PHY（物理接口收发器），需要单片机带 MAC（以太网媒体接入控制器），通过 MII 或者 RMII 接口和单片机通讯。例如 LAN8720。
以太网芯片带 MAC 和 PHY，通过 SPI 接口和单片机通讯。例如 ENC28J60。
以太网芯片带 MAC 和 PHY，通过 SPI 接口和单片机通讯，同时内置硬件协议栈，适合低速单片机。例如 W5500。

本项目使用的以太网芯片是第一种，硬件链接方式如下图所示：

驱动架构图

数据接收流程

当以太网硬件设备收到网络报文产生中断时，接收到的数据会被存放到接收缓冲区，然后以太网中断程序会发送邮件来唤醒 erx 线程，erx 线程会按照接收到的数据长度来申请 pbuf，并将数据放入 pbuf 的 payload 中，然后将 pbuf 通过邮件发送给去处理。 数据发送流程

当有数据需要发送时，LwIP 会将数据通过邮件发送给 etx 线程，然后永久等待在 tx_ack 信号量上。etx 线程接收到邮件后，通过调用驱动中的 rt_stm32_eth_tx() 函数发送数据，发送完成之后再发送一次 tx_ack 信号量唤醒 LwIP 。

使能 lwIP 与 net dev 首先使能以太网外设：

启用 lwIP 与 net device：

测试网络

确认IP地址：

ping 测试：

2.同步时间

NetUtils 组件简介 RT-Thread NetUtils 作为网络工具合集，既有用于测试调试的 Ping 命令，同步时间的 NTP 工具，性能和带宽测试的 Iperf 、 NetIO，还有在嵌入式系统中广泛使用的轻量级文件传输工具 TFTP，方便地通过网络完成两个设备间的文件互传。 NTP 工具 NTP 是网络时间协议 (Network Time Protocol)，它是用来同步网络中各个计算机时间的协议。在 RT-Thread 上实现了 NTP 客户端，连接上网络后，可以获取当前 UTC 时间，并更新至 RTC 中。

在 NetUtils 菜单栏使能 NTP 选项：

同步本地时间至 RTC 如果开启 RTC 设备，还可以使用下面的命令及 API 同步 NTP 的本地时间至 RTC 设备。

Finsh/MSH 命令效果如下：

同步本地时间至 RTC 函数原型为：time_t ntp_sync_to_rtc(void)，返回值大于 0 成功，等于 0 失败。

int main(void)
{
    time_t cur_time;
    cur_time = ntp_sync_to_rtc(NULL);
    if (cur_time)
    {
        rt_kprintf("Cur Time: %s", ctime((const time_t*) &cur_time));
    }
    else
    {
        rt_kprintf("NTP sync fail.\n");
    }
    return RT_EOK;
}

将时间同步至 Screen

void Screen2View::handleTickEvent()
{
    now = time(RT_NULL);
    clock = gmtime(&now);

    digitalHours = clock->tm_hour;
    digitalMinutes = clock->tm_min;
    digitalSeconds = clock->tm_sec;
    digitalYear = clock->tm_year;
    digitalMon = clock->tm_mon;
    digitalDay = clock->tm_mday;    
    digitalWday = clock->tm_wday;

    analogHours = clock->tm_hour;
    analogMinutes = clock->tm_min;
    analogSeconds = clock->tm_sec;

    digitalClock1.setTime24Hour(digitalHours, digitalMinutes, digitalSeconds);
    analogClock1.setTime24Hour(analogHours, analogMinutes, analogSeconds);

    Unicode::snprintf(DateYearTextBuffer, DATEYEARTEXT_SIZE, "20%d", digitalYear-100);
    DateYearText.invalidate();

    Unicode::snprintf(DateDayTextBuffer, DATEDAYTEXT_SIZE, "%d", digitalDay);
    DateDayText.invalidate();

    Unicode::UnicodeChar monthText[DATEMONTHTEXT_SIZE];
    const char* months[] = { "JANUARY", "FEBRUARY", "MARCH", "APRIL", "MAY", "JUNE", "JULY", "AUGUST", "SEPTEMBER", "OCTOBER", "NOVEMBER", "DECEMBER" };
    Unicode::strncpy(monthText, months[digitalMon], DATEMONTHTEXT_SIZE);

    Unicode::snprintf(DateMonthTextBuffer, DATEMONTHTEXT_SIZE, "%s", monthText);
    DateMonthText.invalidate();
}