【得捷电子Follow me第4期】入门任务|基础任务一：搭建环境及ping网络

alanlan86

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<i class="pstatus"> 本帖最后由 alanlan86 于 2024-2-8 11:43 编辑 </i>

# 目标

![](http://docs.wiznet.io/assets/images/w5500_evb_pico_side-da676c5d9c41adedc0469b9f1810b81b.png)
 
 ##### 搭建RP2040 Pico + W5500 EVB的开发环境
 ##### 控制板载LED进行Blink确认硬件正常
 ##### 初始化W5500，可以通过以太网 Ping（Packet Internet Groper）命令，确认网络联通正常
 ##### 通过wireshark抓包，分析ICMP数据包
 
# 理论
- ICMP数据包帧结构：
![](https://img-blog.csdnimg.cn/fcc9da60d42a4798a9124d4a80b57099.png)

- ICMP（Internet Control Message Protocol）是一种网络协议，它用于在IP网络中传递控制信息和错误消息。它通常与IP协议一起使用，IP协议负责发送和路由数据包，而ICMP协议负责检查网络是否可达、路由是否正确、主机是否可达等网络状态的反馈信息。

- ICMP协议的主要功能如下：

- 发现网络错误：当一个数据包在传输过程中出现错误时，ICMP协议通过向发送方发送错误通知来发现网络错误。

- 检查网络是否可达：通过发送ICMP ECHO请求并接收ICMP ECHO回复消息，可以确定目标主机是否可达。

- 发现主机错误：当一个主机无法正常工作时，ICMP协议通过向发送方发送错误通知来发现主机错误。

- 发送路由信息：ICMP协议可以向其他主机发送路由信息，以帮助它们在网络中找到合适的路由。

## 参考链接
- 关于ping命令可以参考：[ping命令](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzMDU0MDc4Ng==&mid=2247496247&idx=2&sn=4e0aee81c07ce2e83e5d9c72a000a148&chksm=fa5283aacd250abc2d3f11e24c9bb8fe27e48ac8d1626ae7d5edebedb407f3c3cdf24c33beb7&scene=27 "ping命令")

- 关于ICMP详细命令： [ICMP命令详细解析](https://blog.csdn.net/weixin_28673511/article/details/130831643 "ICMP命令详细解析")

# 硬件

![](http://docs.wiznet.io/assets/images/w5500-evb-pico-pinout-fe942a8c8d6e9d591c0ae8bc7312d592.png)

- 执行本任务实验时，采用Follow M3第1期 Pico的扩展底板，方便后面的外围器件链接。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_785592" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=785592&handlekey=savephoto_785592">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

同时，注意若需要外围使用SPI时，尽量避免与W5500的链接SPI复用或互相影响。

- 其他注意：EEWorld提供的学习视频，采用的是W5500 Pico EVB 通过路由器或者交换机进行连接，再采用PC电脑进行网络测试。所以，以太网网线连接的是直连线。采用W5500开发板直接连接PC电脑的以太网网口则需要采用交叉线进行。

ps：本次实验由于在假期进行，老家并没有路由器/交换器这些“高端设备”，所以以下的实验都是采用PC电脑与W5500开发链接方式进行。

# 软件
## 烧录固件
- 将W5500 Pico EVB的USB通过micro USB线连接到电脑，然后长按bootlsel按键，然后点击RUN按键，在PC电脑端将出现U盘盘符。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_785593" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=785593&handlekey=savephoto_785593">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

- 从以下下载链接中，下载UF2文件：adafruit-circuitpython-wiznet_w5500_evb_pico-en_GB-8.2.9.uf2。
- [下载固件](https://learn.adafruit.com/getting-started-with-raspberry-pi-pico-circuitpython/circuitpython "下载固件")
- 然后将UF2文件拖入盘符中。固件烧录成功后，则可以用MUEditor来进行cirupython的编程。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_785595" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=785595&handlekey=savephoto_785595">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

## 测试LED Blink
- 采用最简单的blinky闪灯程序，测试开发环境及硬件工作正常。

```python
# SPDX-FileCopyrightText: 2021 Kattni Rembor for Adafruit Industries
#
# SPDX-License-Identifier: MIT

"""Example for Pico. Turns on the built-in LED."""
import board
import digitalio

led = digitalio.DigitalInOut(board.LED)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

while True:
    led.value = True

```

## Ping网络

- 参考RP2040-HAT-CircuitPython 示例仓库中lib文件，将W5500的库文件，导入开发板端。

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_785596_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>导入lib库.PNG</strong> <em class="xg1">(13.22 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_785596" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=785596&handlekey=savephoto_785596">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

- 参考RP2040-HAT-CircuitPython 示例仓库中的network ping test的example进行测试。

```python
import board
import busio
import digitalio
import time
from adafruit_wiznet5k.adafruit_wiznet5k import WIZNET5K

##SPI0
SPI0_SCK = board.GP18
SPI0_TX = board.GP19
SPI0_RX = board.GP16
SPI0_CSn = board.GP17

##reset
W5x00_RSTn = board.GP20

print("Wiznet5k Ping Test (no DHCP)")

# Setup your network configuration below
# random MAC, later should change this value on your vendor ID
MY_MAC = (0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05)
IP_ADDRESS = (192, 168, 1, 100)
SUBNET_MASK = (255, 255, 255, 0)
GATEWAY_ADDRESS = (192, 168, 1, 1)
DNS_SERVER = (8, 8, 8, 8)

led = digitalio.DigitalInOut(board.GP25)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

ethernetRst = digitalio.DigitalInOut(W5x00_RSTn)
ethernetRst.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

# For Adafruit Ethernet FeatherWing
cs = digitalio.DigitalInOut(SPI0_CSn)
# For Particle Ethernet FeatherWing
# cs = digitalio.DigitalInOut(board.D5)
spi_bus = busio.SPI(SPI0_SCK, MOSI=SPI0_TX, MISO=SPI0_RX)

# Reset W5500 first
ethernetRst.value = False
time.sleep(1)
ethernetRst.value = True

# Initialize ethernet interface with DHCP
# eth = WIZNET5K(spi_bus, cs)
# Initialize ethernet interface without DHCP
eth = WIZNET5K(spi_bus, cs, is_dhcp=False, mac=MY_MAC)

# Set network configuration
eth.ifconfig = (IP_ADDRESS, SUBNET_MASK, GATEWAY_ADDRESS, DNS_SERVER)

print("Chip Version:", eth.chip)
print("MAC Address:", [hex(i) for i in eth.mac_address])
print("My IP address is:", eth.pretty_ip(eth.ip_address))

while True:
    led.value = not led.value
    time.sleep(1)

print("Done!")

```

# 演示
<div id="player_ad5e9f24c80508ad9992f75a3461f6120" class="localvideo-box"></div><div class="localvideo-title">ping网络</div><br/>

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_785597" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=785597&handlekey=savephoto_785597">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

- 在pc端，需要配置IPv4的IP地址在192.168.1.xx的网络段。

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_785598_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>将电脑配置为相同IP地址段.PNG</strong> <em class="xg1">(233.33 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_785598" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=785598&handlekey=savephoto_785598">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

- 打开cmd窗口执行ping：ping 192.168.1.100 -t

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_785599_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>ping网络.PNG</strong> <em class="xg1">(78.06 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_785599" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=785599&handlekey=savephoto_785599">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

- 串口数据log IP地址打印

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_785601" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=785601&handlekey=savephoto_785601">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

# 抓包
- 通过如下抓包，可以看到ICMP的数据包，并且通过Type字段，可以看到请求包和回应包。

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_785600_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>抓包ping.PNG</strong> <em class="xg1">(154.77 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_785600" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=785600&handlekey=savephoto_785600">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

Jacktang

若需要外围使用SPI时，尽量避免与W5500的链接SPI复用或互相影响，谢谢给大家提醒

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