Książka jest przewodnikiem-poradnikiem poświęconym praktycznym aspektom implementowania protokołów sieciowych na mikrokontrolery STM32 z rodziny Connectivity Line. Autor przedstawia także przykładowe aplikacje tworzone na bazie dostępnego bezpłatnie protokołu sieciowego TCP/IP o nazwie lwIP (light-weight Internet Protocol).

Przykłady przedstawione w książce napisano w języku C (ARM-GCC) w taki sposób, aby mogły być łatwo przeniesione na inne typy mikrokontrolerów, co zwiększa uniwersalność prezentowanych treści.

Książka jest przeznaczona dla osób, które mają doświadczenie w programowaniu mikrokontrolerów w języku C oraz elementarną wiedzę na temat podzespołów elektronicznych: elektroników- konstruktorów, informatyków, studentów kierunków technicznych, a także uczniów i hobbystów aktywnie uprawiających elektronikę lub informatykę. Nie jest konieczne posiadanie wiedzy na temat sieci komputerowych lub protokołów sieciowych – wszystkie niezbędne zagadnienia autor wyjaśnia w książce od podstaw.

Rozdziały:

1. Podstawy 11
1.1. Mikrokontroler STM32F107 12
1.2. Struktura przykładów 13
1.3. Przykład 1a – miganie diodami świecącymi 15
1.3.1. Plik ex_led.c  16
1.3.2. Pliki util_delay.h i util_delay.c  17
1.3.3. Pliki board_led.h i board_led.c   17
1.3.4. Pliki stm32f10x_gpio.h i stm32f10x_rcc.h   18
1.3.5. Pliki stm32f10x.h, system_stm32f10x.h i core_cm3.h   19
1.3.6. Plik libstm32f10x.a   19
1.3.7. Plik stm32f10_conf.h   20
1.3.8. Pliki board_def.h i board_defs.h   21
1.3.9. Plik stdint.h  22
1.3.10. Plik startup_stm32_cld.c   22
1.4. Kompilowanie przykładów  23
1.5. Wejścia i wyjścia binarne  26
1.6. Wyświetlacz ciekłokrystaliczny 30
1.7. Przykład 1b – test wyświetlacza ciekłokrystalicznego  33
1.7.1. Pliki board_lcd.h i board_lcd_ks0108.c  34
1.7.2. Pliki font5x8.h i font5x8.c   37
1.7.3. Pliki util_lcd.h i util_lcd.c  37
1.7.4. Plik ex_lcd.c  38
1.8. Organizacja pamięci programu 38
1.8.1. Sekcje   38
1.8.2. Procedura startowa   42
1.8.3. Skrypt konsolidatora  45
1.9. Styl pisania i komentowania tekstu źródłowego  49

2. Intersieci  51
2.1. Model warstwowy 52
2.2. Ethernet 54
2.3. IP – protokół intersieci 60
2.4. ARP – tłumaczenie adresów sieciowych na adresy sprzętowe 66
2.5. Sieć testowa 67
2.6. Przykład 2 – monitor sieci  69
2.6.1. Pliki board_init.h i board_init.c  70
2.6.2. Pliki util_led.h i util_led.c  79
2.6.3. Plik ex_eth.c  80

3. Stos TCP/IP   83
3.1. Przegląd implementacji 84
3.2. Biblioteka lwIP 86
3.2.1. Dopasowanie do architektury mikrokontrolera – plik cortex-m3.h  86
3.2.2. Parametry konfiguracyjne – plik lwipopts.h   93
3.2.3. Kompilowanie – plik liblwip4.a  100
3.2.4. Kody błędów   101
3.2.5. Struktura pbuf   101
3.2.6. Struktura netif   104
3.3. DMA  106
3.4. Przykład 3a – pierwsza wersja sterownika Ethernetu  109
3.4.1. Pliki util_time.h i util_time.c  109
3.4.2. Pliki util_eth.h i util_eth.c – inicjowanie interfejsu sieciowego  112
3.4.3. Plik util_eth.c – wysyłanie ramek ethernetowych  117
3.4.4. Plik util_eth.c – odbieranie ramek ethernetowych   118
3.4.5. Pliki util_lwip.h i util_lwip.c – inicjowanie interfejsu sieciowego   120
3.4.6. Pliki util_lwip.h i util_lwip.c – budziki  122
3.4.7. Pliki board_conf.h i board_conf.c   124
3.4.8. Pliki util_lcd_ex.h i util_lcd_ex.c  125
3.4.9. Plik ex_ip.c  125
3.5. Przykład 3b – sterownik Ethernetu bez kopiowania   127
3.5.1. Plik util_eth_nc.c – inicjowanie interfejsu sieciowego   127
3.5.2. Plik util_eth_nc.c – wysyłanie ramek ethernetowych   130
3.5.3. Plik util_eth_nc.c – odbieranie ramek ethernetowych  130
3.6. Przykład 3c – eksperymentalny sterownik Ethernetu bez kopiowania  132
3.6.1. Plik util_eth_zc.c – inicjowanie interfejsu sieciowego   133
3.6.2. Plik util_eth_zc.c – wysyłanie ramek ethernetowych  134
3.7. Testy sterowników   136
3.8. ICMP – komunikaty kontrolne i komunikaty o błędach   137
3.8.1. Sprawdzanie osiągalności odbiorcy  138
3.8.2. Powiadamianie o nieosiągalności odbiorcy  139
3.8.3. Kontrola przepływu   139
3.8.4. Przekroczenie czasu   140
3.8.5. Problem z parametrem   140
3.9. DHCP – konfigurowanie ustawień sieciowych węzła   141

4. Programowanie w modelu klient-serwer  143
4.1. Numer portu   145
4.2. TCP   146
4.2.1. Podstawowe własności  146
4.2.2. Nagłówek   147
4.2.3. Otwieranie połączenia   149
4.2.4. Przesyłanie danych   152
4.2.5. Zamykanie połączenia   153
4.2.6. Funkcje biblioteczne  154
4.2.7. Funkcje zwrotne   160
4.3. UDP  162
4.3.1. Podstawowe własności  162
4.3.2. Nagłówek   162
4.3.3. Inicjowanie klienta i serwera   163
4.3.4. Przesyłanie danych   163
4.3.5. Funkcje biblioteczne  164
4.3.6. Funkcja zwrotna   166
4.4. Uwagi końcowe  166

5. Serwer TCP  169
5.1. Protokół warstwy aplikacji   170
5.1.1. Projekt protokołu  170
5.1.2. Projekt implementacji protokołu   172
5.2. Przykład 5a – pierwsza wersja serwera TCP   178
5.2.1. Pliki tcp_server.h i tcp_server.c   178
5.2.2. Plik ex_tcpd.c  185
5.2.3. Testowanie przykładu  186
5.3. Przykład 5b – serwer TCP z nadzorcą   188
5.3.1. Pliki util_wdg.h i util_wdg.c  189
5.3.2. Plik ex_tcpd_wdg.c  190
5.3.3. Testowanie przykładu  191

6. Klient TCP  193
6.1. Projekt protokołu  194
6.2. Przykład 6a – pierwsza wersja klienta TCP   197
6.2.1. Tryby o obniżonym poborze mocy   198
6.2.2. Pliki util_rtc.h i util_rtc.c   198
6.2.3. Pliki tcp_client.h i tcp_client.c  202
6.2.4. Plik util_error.h   210
6.2.5. Plik ex_tcp_client.c  211
6.2.6. Testowanie przykładu  212
6.3. Przykład 6b – klient TCP z obsługą rejestrów zapasowych  214
6.3.1. Pliki util_bkp.h i util_bkp.c  214
6.3.2. Plik tcp_client_bkp.c  216
6.3.3. Plik ex_tcp_clnt_bkp.c   217
6.3.4. Testowanie przykładu  217

7. Serwer UDP  219
7.1. Projekt protokołu  220
7.2. Przykład 7 – prosty serwer UDP  221
7.2.1. Pliki udp_server.h i udp_server.c  221
7.2.2. Plik ex_udpd.c   224
7.2.3. Testowanie przykładu  225

8. Klient UDP  227
8.1. DNS  228
8.2. SNTP   229
8.3. Przykład 8 – automatyczna synchronizacja zegara czasu rzeczywistego   232
8.3.1. Pliki sntp_client.h i sntp_client.c  232
8.3.2. Plik ex_sntp.c  238
8.3.3. Testowanie przykładu  240
8.3.4. Uwagi końcowe  241

9. Rozgłaszanie UDP 243
9.1. Przykład 9a – rozgłaszanie datagramów UDP  244
9.1.1. Plik ex_send_bcast.c  244
9.1.2. Testowanie przykładu  247
9.2. Przykład 9b – odbieranie datagramów UDP   247
9.2.1. Plik ex_recv_bcast.c  248
9.2.2. Testowanie przykładu  249

10. Serwis WWW 251
10.1. Komunikacja między klientem a serwerem WWW  252
10.1.1. URI   252
10.1.2. HTTP   253
10.1.3. HTML  256
10.2. Przykład 10 – prosty serwis WWW  259
10.2.1. Pliki http_parser.h i http_parser.c   259
10.2.2. Pliki http_server.h, http.h i http_application.h   265
10.2.3. Plik http_server.c – obsługa HTTP   266
10.2.4. Plik http_server.c – obsługa połączenia TCP  271
10.2.5. Plik http_application.c  273
10.2.6. Plik stm32_logo.h   277
10.2.7. Plik ex_httpd.c   278
10.2.8. Testowanie przykładu  278

Dodatek. Narzędzia GNU 281