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| 內容簡介： |
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本书以LwIP源码为核心，讲解TCPIP协议栈的实现，讲解常见的网络协议，讲解LwIP各层之间的数据传递，最终辅以实战案例，教你如何连接各大云平台，配套野火STM32 M4M7系列开发板，提供完整源代码，极具操作性。
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| 目錄：
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前 言
第1章 网络协议概述1
1.1 常用网络协议1
1.2 网络协议的分层模型2
1.3 协议层报文间的封装与拆封3
第2章 LwIP概述5
2.1 LwIP的优缺点5
2.2 LwIP的文件说明6
2.2.1 获取LwIP源码文件6
2.2.2 LwIP文件说明8
2.3 LwIP的说明文档11
2.4 使用vs code查看源码14
2.4.1 查看文件中的符号列表和函数列表14
2.4.2 函数定义跳转15
2.5 LwIP源码里的示例16
2.6 LwIP的3种编程接口17
2.6.1 RAWCallback API17
2.6.2 Netconn API18
2.6.3 Socket API19
第3章 开发平台20
3.1 以太网概述20
3.1.1 PHY层20
3.1.2 MAC子层21
3.2 STM32的ETH外设23
3.3 MII和RMII接口24
3.4 PHY：LAN8720A25
3.5 硬件设计27
3.6 软件设计29
3.6.1 获取STM32的裸机工程模板29
3.6.2 添加bsp_eth.c与bsp_eth.h29
3.6.3 修改stm32f4xx_hal_conf.h文件35
第4章 LwIP的网络接口管理37
4.1 netif结构体37
4.2 netif的使用41
4.3 与netif相关的底层函数45
4.4 ethernetif.c文件内容46
4.4.1 ethernetif数据结构46
4.4.2 ethernetif_init47
4.4.3 low_level_init48
第5章 LwIP的内存管理50
5.1 几种内存分配策略50
5.1.1 固定大小的内存块50
5.1.2 可变长度分配51
5.2 动态内存池52
5.2.1 内存池的预处理52
5.2.2 内存池的初始化57
5.2.3 内存分配58
5.2.4 内存释放59
5.3 动态内存堆61
5.3.1 内存堆的组织结构61
5.3.2 内存堆初始化62
5.3.3 内存分配64
5.3.4 内存释放67
5.4 使用C库的malloc和free函数来管理内存71
5.5 LwIP中的配置72
第6章 网络数据包74
6.1 TCPIP的分层思想74
6.2 LwIP的线程模型75
6.3 pbuf结构体说明76
6.4 pbuf的类型77
6.4.1 PBUF_RAM类型的pbuf78
6.4.2 PBUF_POOL类型的pbuf78
6.4.3 PBUF_ROM和PBUF_REF类型的pbuf80
6.5 pbuf_alloc81
6.6 pbuf_free84
6.7 其他pbuf操作函数88
6.7.1 pbuf_realloc88
6.7.2 pbuf_header88
6.7.3 pbuf_take、pbuf_copy、pbuf_chain和pbuf_ref88
6.8 网卡中使用的pbuf88
6.8.1 low_level_output88
6.8.2 low_level_input91
6.8.3 ethernetif_input93
第7章 无操作系统移植LwIP94
7.1 将LwIP添加到裸机工程94
7.2 移植头文件97
7.3 移植网卡驱动103
7.4 LwIP时基111
7.5 协议栈初始化112
7.6 获取数据包114
7.6.1 查询方式114
7.6.2 ping命令详解115
7.6.3 中断方式116
第8章 有操作系统移植LwIP119
8.1 向LwIP中添加操作系统119
8.1.1 复制FreeRTOS源码到工程文件夹119
8.1.2 添加FreeRTOS源码到工程组文件夹120
8.1.3 指定FreeRTOS头文件的路径120
8.1.4 修改stm32f10x_it.c121
8.2 lwipopts.h文件需要加入的配置122
8.3 sys_arch.ch文件的编写126
8.4 网卡底层的编写136
8.5 协议栈初始化138
8.6 移植后使用ping命令测试基本响应141
第9章 LwIP一探究竟142
9.1 网卡数据传入LwIP内核的流程142
9.2 内核超时处理142
9.2.1 sys_timeo结构体与超时链表144
9.2.2 注册超时事件144
9.2.3 超时检查147
9.3 tcpip_thread线程149
9.4 LwIP中的消息151
9.4.1 消息结构151
9.4.2 数据包消息153
9.4.3 API消息154
9.5 揭开LwIP的神秘面纱158
第10章 ARP159
10.1 数据链路层概述159
10.2 MAC地址的基本概念159
10.3 初识ARP160
10.4 以太网帧结构160
10.5 IP地址映射为物理地址161
10.6 ARP缓存表162
10.7 ARP缓存表的超时处理165
10.8 ARP报文167
10.9 发送ARP请求包170
10.10 数据包接收流程172
10.10.1 以太网中数据包的接收172
10.10.2 ARP数据包处理176
10.10.3 更新ARP缓存表178
10.11 数据包发送流程182
10.11.1 etharp_output182
10.11.2 etharp_output_to_arp_index185
10.11.3 etharp_query186
第11章 IP193
11.1 IP地址193
11.1.1 概述193
11.1.2 IP地址编址193
11.1.3 特殊IP地址195
11.2 局域网和广域网的概念196
11.2.1 局域网196
11.2.2 广域网196
11.3 网络地址转换197
11.4 IP数据报198
11.5 IP数据报的数据结构202
11.6 IP数据报分片204
11.7 IP数据报发送208
11.8 IP数据报接收214
第12章 ICMP222
12.1 ICMP功能简介222
12.2 ICMP报文结构223
12.3 ICMP报文类型224
12.3.1 ICMP差错报告报文224
12.3.2 ICMP查询报文226
12.4 LwIP中的ICMP实现227
12.4.1 ICMP报文数据结构227
12.4.2 发送ICMP差错报文229
12.4.3 处理ICMP报文231
第13章 TCP235
13.1 TCP服务概述235
13.2 TCP的特性235
13.2
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| 內容試閱：
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如何学习本书
本书围绕LwIP 2.1.2版本源码讲解TCPIP网络协议栈的基本知识，带领读者进入网络的世界。无论你是学生、嵌入式开发者还是物联网开发者，都可以从本书中学习到网络的相关知识，了解网络协议栈的处理思想。
本书将深入分析网络协议栈的原理与实现过程，涉及ARP、IP、ICMP、TCP、UDP、HTTP、MQTT等协议，还将深入讲解LwIP中内存管理、pbuf数据包、网卡接口管理的原理与实现，并详细介绍LwIP的移植过程，读者可以将其移植到无操作系统有操作系统的环境中使用。
除此之外，本书还通过理论和实践相结合，使用LwIP接入当前较大的几个云平台，如阿里云、百度云、OneNET，以使读者熟练掌握接入方法。在本书中，读者可以熟练掌握LwIP中Netconn API与Socket API的使用方式，并且掌握多种网络调试工具，如Wireshark、Postman以及MQTT.fx等的使用方法。
全书内容循序渐进，不断迭代，建议读者在学习的时候做到两点：一是不能一味看书，要把代码和理论结合起来学习，一边看书，一边调试代码。通过执行每一个程序，检验程序的执行流程和执行效果与自己想的是否一致，不断总结经验；二是在每学完一章之后，必须将配套的例程重写一遍（切记不要复制，即使是一个符号），举一反三，确保真正理解。
推荐阅读
LwIP官方源代码
《STM32库开发实战指南》（已由机械工业出版社出版多个版本）
《FreeRTOS内核实现与应用开发实战指南：基于STM32》（已由机械工业出版社出版，ISBN 978-7-111-61825-6）
本书的技术论坛
如果在学习过程中遇到问题，可以到野火电子论坛（www.f?irebbs.cn）发帖交流，开源共享，共同进步。
鉴于水平有限，本书难免有错漏之处，热心的读者也可把勘误发送到论坛以便我们加以改进。祝你学习愉快，LwIP的世界，野火与你同行！
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