添加具备集成 Web 服务器与 TCP/IP 协议栈的安全加密以太网连接功能
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硬件概览
它是如何工作的?
XPort ETH Click - SE 基于 Lantronix 推出的 XP100200S-05R XPort 模块,专为嵌入式系统中需要加密数据传输的场景而设计。该模块在标准功能基础上扩展了 256 位 AES 加密功能,能够在对安全性要求较高的应用中实现可靠的网络通信。该模块体积紧凑、性能强大,集成了 10BASE-T/100BASE-TX 以太网接口、嵌入式 Web 服务器、完整的 TCP/IP 协议栈和串口通信功能,所有功能均封装在一个 RJ45 以太网连接器中,非常适合为各种嵌入式应用添加稳定的以太网通信能力。XPort 模块采用 DSTni EX 控制器驱动,内置 256KB SRAM、16KB 启动 ROM 以及集成 10/100BASE-TX PHY 的 MAC 控制器。其处
理核心工作电压为 1.8V,由内部稳压器提供;整个模块供电电压为 3.3V。此外,模块集成电压监控电路,当供电电压低于 2.7V 时会自动触发复位,确保系统运行稳定可靠。该模块通过 UART 接口与主控设备进行通信,并提供三个可配置的通用 I/O 引脚(CP1、CP2 和 CP3),可作为流控/调制解调器控制线,或用作普通的通用信号线。模块还配有 512KB 闪存,用于存储固件和网页内容,支持远程管理与功能定制。如前所述,XPort 模块通过 RJ45 接口直接连接至以太网,接口前部配有两个双色 LED 指示灯,用于实时显示网络状态。当两灯皆灭,表示无连接或无数据活动;左侧 LED(连接指示灯)在 10Mbps 连接时呈琥
珀色,100Mbps 连接时为绿色;右侧 LED(活动指示灯)在半双工模式下为琥珀色,全双工模式下为绿色。XPort ETH Click - SE 在电气与机械方面易于集成,同时符合 Class B 电磁辐射标准。配置方面,提供适用于 Windows 系统的 Device Installer 软件与串口重定向工具(Com Port Redirector),支持 x86 与 x64 架构的 Windows 平台,包括 XP、Vista、Windows 7、Windows 8、2003 Server 和 2008 Server。本 Click board™ 仅支持 3.3V 逻辑电压工作。若搭配不同逻辑电平的 MCU 使用,必须进行电平转换。此外,板载软件库包含丰富的函数与示例代码,可为后续开发提供参考与支持。
功能概述
开发板
UNI Clicker 是一款紧凑型开发板,设计为一体化解决方案,它将 Click 板™ 的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它支持广泛的微控制器,如 Microchip、ST、NXP 和 TI 等厂商的不同 ARM、PIC32、dsPIC、PIC 和 AVR(不论其引脚数量),具备四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™ 连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个调试器/程序员连接器,以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。得益于创新的制造技术,它允许您迅速构建具有独特功能和特性的小工
具。UNI Clicker 开发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 UNI Clicker 的编程方式,使用第三方程序员或通过板载 JTAG/SWD 头连接的 CODEGRIP/mikroProg 外,UNI Clicker 板还包括一个为开发套件提供的干净且调节过的电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Type-C(USB-C)连接器,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚 合物/锂离子电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本身支持的通信方法(加上 USB
HOST/DEVICE)都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、为 MCU 卡提供的标准化插座(SiBRAIN 标准),以及几个用户可配置的按钮和 LED 指示灯。UNI Clicker 是 Mikroe 快速开发生态系统的一个重要组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

类型
8th Generation
建筑
dsPIC
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
Microchip
引脚数
144
RAM (字节)
53248
你完善了我!
配件
RJ45 UTP(非屏蔽双绞线)电缆是一种广泛应用于家庭和商用场景中的以太网连接线缆。该电缆两端配有 RJ45 接头,可直接连接路由器、交换机、计算机及其他网络设备。UTP 电缆由四对铜线组成,每对线缆经过扭绞处理,有效降低电磁干扰,无需额外屏蔽层。根据性能标准不同,常见类型包括 Cat5e、Cat6 和 Cat6a,分别支持不同的数据传输速率与带宽需求。RJ45 UTP 电缆广泛应用于有线网络接入、数据传输和 VoIP 系统,是实现高速网络通信的可靠选择。其即插即用的设计简化了安装流程,而双绞结构则保障了中等距离内的信号完整性。非常适合结构化布线和局域网(LAN)搭建,RJ45 UTP 电缆依然是现代网络基础设施中的关键组成部分。

使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
XPort ETH Click - SE 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。
示例描述
本示例演示如何使用 XPort ETH Click - SE 板进行以太网通信。应用程序初始化 XPort ETH SE 模块,获取固件版本、MAC 地址和网络状态等关键信息,并展示发送 ping 命令的操作。同时,该示例支持 USB UART 与 XPort ETH SE 模块 UART 之间的双向通信。
关键功能:
xportethse_cfg_setup
- 初始化 Click 配置结构体为默认值。xportethse_init
- 初始化该 Click 板所需的全部引脚和外设。xportethse_reset_device
- 通过切换 RST 引脚状态实现设备复位。xportethse_send_cmd
- 通过 UART 串口发送命令字符串。xportethse_send_enter
- 通过 UART 串口发送回车(换行符)。
应用初始化
初始化 UART 通信,记录关键信息,配置 XPort ETH SE 模块,并读取固件版本、MAC 地址和网络状态。同时演示了基础命令操作,例如对特定 IP 地址(8.8.8.8)发送 ping 命令。
应用任务
持续读取来自 USB UART 的数据并转发至 XPort ETH SE 模块,同时接收模块返回的数据并将其发送回 USB UART。这种方式允许用户通过 UART 终端实时与设备交互,用于配置和诊断。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief XPort ETH SE Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the XPort ETH SE Click board for Ethernet communication.
* The application initializes the XPort ETH SE module, retrieves essential information such as
* firmware version, MAC address, and network status, and demonstrates sending a ping command.
* It also allows for bidirectional UART communication between the USB UART and the XPort ETH SE UART.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the UART communication, logs essential information, configures the XPort ETH SE module,
* and retrieves the firmware version, MAC address, and network status. It also demonstrates basic
* command operations such as pinging the specific IP address (8.8.8.8).
*
* ## Application Task
* Continuously reads data from the USB UART and forwards it to the XPort ETH SE module,
* while also capturing responses from the module and forwarding them back to the USB UART.
* This allows real-time interaction with the device through the UART Terminal for
* configuration and diagnostics.
*
* ## Additional Function
* - static void xportethse_clear_app_buf ( void )
* - static err_t xportethse_process ( xportethse_t *ctx )
* - static err_t xportethse_read_response ( xportethse_t *ctx )
*
* @note
* Ensure the XPort ETH SE Click board is properly connected to the network.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "xportethse.h"
// Application buffer size
#define APP_BUFFER_SIZE 300
#define PROCESS_BUFFER_SIZE 100
static xportethse_t xportethse;
static log_t logger;
static uint8_t app_buf[ APP_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;
/**
* @brief XPort ETH SE clearing application buffer.
* @details This function clears memory of application buffer and reset its length.
* @note None.
*/
static void xportethse_clear_app_buf ( void );
/**
* @brief XPort ETH SE data reading function.
* @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
* @param[in] ctx : Click context object.
* See #xportethse_t object definition for detailed explanation.
* @return @li @c 0 - Read some data.
* @li @c -1 - Nothing is read.
* See #err_t definition for detailed explanation.
* @note None.
*/
static err_t xportethse_process ( xportethse_t *ctx );
/**
* @brief XPort ETH SE read response function.
* @details This function waits for a response message, reads and displays it on the USB UART.
* @param[in] ctx : Click context object.
* See #xportethse_t object definition for detailed explanation.
* @return @li @c 0 - OK response.
* @li @c -2 - Timeout error.
* See #err_t definition for detailed explanation.
* @note None.
*/
static err_t xportethse_read_response ( xportethse_t *ctx );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
xportethse_cfg_t xportethse_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
xportethse_cfg_setup( &xportethse_cfg );
XPORTETHSE_MAP_MIKROBUS( xportethse_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( UART_ERROR == xportethse_init( &xportethse, &xportethse_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_printf( &logger, ">>> Reset Device to Monitor Mode <<<\r\n" );
xportethse_reset_device ( &xportethse );
xportethse_send_enter ( &xportethse );
xportethse_send_cmd ( &xportethse, XPORTETHSE_CMD_MODE_MONITOR_WITH_NET );
xportethse_read_response ( &xportethse );
log_printf( &logger, "\r\n-----------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, ">>> Query Firmware Version <<<\r\n" );
xportethse_send_cmd ( &xportethse, XPORTETHSE_CMD_QUERY_FW_VERSION );
xportethse_read_response ( &xportethse );
log_printf( &logger, "\r\n-----------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, ">>> Get MAC Address <<<\r\n" );
xportethse_send_cmd ( &xportethse, XPORTETHSE_CMD_GET_MAC_ADDRESS );
xportethse_read_response ( &xportethse );
log_printf( &logger, "\r\n-----------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, ">>> Get Network Status and IP Address <<<\r\n" );
log_printf( &logger, ">>> Send QU Command to Exit Monitor Mode and Connect to Listed <<<\r\n" );
log_printf( &logger, ">>> IP Address Through Web Browser to Access Web Interface <<<\r\n" );
xportethse_send_cmd ( &xportethse, XPORTETHSE_CMD_NET_STAT );
xportethse_read_response ( &xportethse );
log_printf( &logger, "\r\n-----------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, ">>> Ping 8.8.8.8 and Switch to UART Terminal Commands Input <<<\r\n" );
xportethse_send_cmd ( &xportethse, XPORTETHSE_CMD_PING( "8.8.8.8" ) );
xportethse_send_enter ( &xportethse );
xportethse_read_response ( &xportethse );
}
void application_task ( void )
{
app_buf_len = uart_read( &logger.uart, app_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
if ( app_buf_len > 0 )
{
uart_write ( &xportethse.uart, app_buf, app_buf_len );
xportethse_clear_app_buf ( );
}
app_buf_len = uart_read( &xportethse.uart, app_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
if ( app_buf_len > 0 )
{
uart_write ( &logger.uart, app_buf, app_buf_len );
xportethse_clear_app_buf ( );
}
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
static void xportethse_clear_app_buf ( void )
{
memset( app_buf, 0, app_buf_len );
app_buf_len = 0;
}
static void xportethse_log_app_buf ( void )
{
for ( int32_t buf_cnt = 0; buf_cnt < app_buf_len; buf_cnt++ )
{
log_printf( &logger, "%c", app_buf[ buf_cnt ] );
}
}
static err_t xportethse_process ( xportethse_t *ctx )
{
uint8_t rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
int32_t overflow_bytes = 0;
int32_t rx_cnt = 0;
int32_t rx_size = xportethse_generic_read( ctx, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
if ( ( rx_size > 0 ) && ( rx_size <= APP_BUFFER_SIZE ) )
{
if ( ( app_buf_len + rx_size ) > APP_BUFFER_SIZE )
{
overflow_bytes = ( app_buf_len + rx_size ) - APP_BUFFER_SIZE;
app_buf_len = APP_BUFFER_SIZE - rx_size;
memmove ( app_buf, &app_buf[ overflow_bytes ], app_buf_len );
memset ( &app_buf[ app_buf_len ], 0, overflow_bytes );
}
for ( rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ )
{
if ( rx_buf[ rx_cnt ] )
{
app_buf[ app_buf_len++ ] = rx_buf[ rx_cnt ];
log_printf( &logger, "%c", rx_buf[ rx_cnt ] );
}
}
return XPORTETHSE_OK;
}
return XPORTETHSE_ERROR;
}
static err_t xportethse_read_response ( xportethse_t *ctx )
{
uint32_t timeout_cnt = 0;
uint32_t timeout = 30000;
xportethse_clear_app_buf ( );
while ( ( 0 == strstr( app_buf, XPORTETHSE_RSP_OK ) ) &&
( 0 == strstr( app_buf, XPORTETHSE_RSP_NO_ANSWER ) ) &&
( 0 == strstr( app_buf, XPORTETHSE_RSP_NO_REACH ) ) &&
( 0 == strstr( app_buf, XPORTETHSE_RSP_WRONG_PAR ) ) &&
( 0 == strstr( app_buf, XPORTETHSE_RSP_INVALID_CMD ) ) )
{
Delay_ms ( 1 );
xportethse_process( ctx );
if ( timeout_cnt++ > timeout )
{
return XPORTETHSE_ERROR_TIMEOUT;
}
}
timeout_cnt = 0;
timeout = 50;
xportethse_clear_app_buf ( );
while ( timeout_cnt++ < timeout )
{
if ( XPORTETHSE_OK == xportethse_process( ctx ) )
{
timeout_cnt = 0;
}
Delay_ms ( 1 );
}
xportethse_clear_app_buf ( );
return XPORTETHSE_OK;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:Ethernet