【正点原子STM32探索者V3开发板体验】【这帖更是重量级】移植厂家LWIP例程&UDP发送

通信

不得不说LWIP真是一个好用的库，ETH_PHY驱动也是一个好用的硬件以太网接口，以往F103系列是没有硬件以太网的，要升级到F107才有，但是F107资料少，型号冷门，芯片单价也贵，就算现在价格降下来了也比不上F407一根毛，毕竟要论资料多，F107可完全没法跟F407比，再说了F407性能也强啊！那么，既要用F103，又要用以太网接口的话怎么办呢？就只能通过SPI转传输层或者串口转传输层了，比如W5500就是SPI转传输层的，自封装传输层以下接口，通过SPI接口与主控芯片通信，性能尚可，但是肯定没法跟F407自带的硬件PHY比的了。

要移植正点原子STM32探索者的LWIP实验例程，有两个方式，第一是可以下载已经停产的探索者V2的例程，上面的LWIP使用1.41版本的库，或者是直接下载探索者V3更新过的LWIP例程，两个例程的区别，第一是PHY芯片不同，探索者V2使用的PHY芯片是LAN8720，而探索者V3用的是国产的YT8512，PHY寄存器地址和值都不同，V2例程需要改过来才能用，第二就是探索者V3更新过的LWIP例程是用最新版本的LWIP库，很多结构体变量的成员结构修改了，我一时间适应不过来，毕竟从前几年开始就一直用老版本的LWIP库，用习惯了！要移植LWIP例程给自己的工程用，代码中需要有多处修改，我尽量把记得的地方记下来写到帖子里面。

首先是必须定义PHY硬件地址和硬件寄存器，要根据YT8512C的资料改过来，PHY地址默认是0，YT8512C的SR寄存器地址为0x11，连通状态位是0x2000：

然后是初始化F407的ETH_PHY硬件接口：

uint8_t ETH_PHY_Init(void)
{
uint8_t macaddress[6];
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
__HAL_RCC_ETH_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();
/*
ETH_MDIO -------------------------> PA2
ETH_MDC --------------------------> PC1
ETH_RMII_REF_CLK------------------> PA1
ETH_RMII_CRS_DV ------------------> PA7
ETH_RMII_RXD0 --------------------> PC4
ETH_RMII_RXD1 --------------------> PC5
ETH_RMII_TX_EN -------------------> PG11
ETH_RMII_TXD0 --------------------> PG13
ETH_RMII_TXD1 --------------------> PG14
ETH_RESET-------------------------> PD3*/
//PA1,2,7
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_7;
GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_Initure.Pull=GPIO_NOPULL;
GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;
GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF11_ETH;
HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);
//PC1,4,5
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5; //PC1,4,5
HAL_GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_Initure);
//PG11,13,14
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14; //PG11,PG13,14
HAL_GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_Initure);
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_3; //PD3
GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_Initure.Pull=GPIO_NOPULL;
GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_Initure);
HAL_NVIC_SetPriority(ETH_IRQn,1,0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(ETH_IRQn);
ETH_PHY_RST_L;
Delay_ms(50);
ETH_PHY_RST_H;
macaddress[0]=lwipdev.mac[0];
macaddress[1]=lwipdev.mac[1];
macaddress[2]=lwipdev.mac[2];
macaddress[3]=lwipdev.mac[3];
macaddress[4]=lwipdev.mac[4];
macaddress[5]=lwipdev.mac[5];
ETH_Handler.Instance = ETH;
ETH_Handler.Init.AutoNegotiation = ETH_AUTONEGOTIATION_ENABLE;
ETH_Handler.Init.Speed=ETH_SPEED_100M;
ETH_Handler.Init.DuplexMode = ETH_MODE_FULLDUPLEX;
ETH_Handler.Init.PhyAddress = PHY_ADDRESS;
ETH_Handler.Init.MACAddr = macaddress;
ETH_Handler.Init.RxMode = ETH_RXINTERRUPT_MODE;
ETH_Handler.Init.ChecksumMode = ETH_CHECKSUM_BY_HARDWARE;
ETH_Handler.Init.MediaInterface=ETH_MEDIA_INTERFACE_RMII;
HAL_ETH_Init(Ð_Handler);
}

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这个初始化硬件接口在不同厂家不同型号的单片机上都要做，在比如像NXP的LPC546XX系列等带PHY的型号，也有自己的一套初始化机制。

然后是lwip_comm.c函数，这里是lwip库与STM32用户层代码交互的位置，STM32代码需要直接调用lwip_comm.c中的函数以实现初始化，不需要DHCP功能可以注释DHCP相关宏：

uint8_t lwip_comm_mem_malloc(void)
{
uint32_t mempsize;
uint32_t ramheapsize;
mempsize=memp_get_memorysize();
memp_memory=mymalloc(SRAMIN,mempsize);
ramheapsize=LWIP_MEM_ALIGN_SIZE(MEM_SIZE)+2*LWIP_MEM_ALIGN_SIZE(4*3)+MEM_ALIGNMENT;
ram_heap=mymalloc(SRAMIN,ramheapsize);
if(!(uint32_t)&memp_memory||!(uint32_t)&ram_heap)
{
lwip_comm_mem_free();
return 1;
}
return 0;
}
void lwip_comm_mem_free(void)
{
myfree(SRAMIN,memp_memory);
myfree(SRAMIN,ram_heap);
}
void lwip_comm_default_ip_set(__lwip_dev *lwipx)
{
uint32_t sn0;
sn0=*(volatile uint32_t*)(0x1FFF7A10);
lwipx->remoteip[0]=192;
lwipx->remoteip[1]=168;
lwipx->remoteip[2]=1;
lwipx->remoteip[3]=11;
lwipx->mac[0]=2;
lwipx->mac[1]=0;
lwipx->mac[2]=0;
lwipx->mac[3]=(sn0>>16)&0XFF;
lwipx->mac[4]=(sn0>>8)&0XFFF;
lwipx->mac[5]=sn0&0XFF;
lwipx->ip[0]=192;
lwipx->ip[1]=168;
lwipx->ip[2]=2;
lwipx->ip[3]=30;
lwipx->netmask[0]=255;
lwipx->netmask[1]=255;
lwipx->netmask[2]=255;
lwipx->netmask[3]=0;
lwipx->gateway[0]=192;
lwipx->gateway[1]=168;
lwipx->gateway[2]=1;
lwipx->gateway[3]=1;
lwipx->dhcpstatus=0;
}
uint8_t lwip_comm_init(void)
{
uint8_t retry=0;
struct netif *Netif_Init_Flag;
struct ip_addr ipaddr;
struct ip_addr netmask;
struct ip_addr gw;
if(ETH_Mem_Malloc())return 1;
if(lwip_comm_mem_malloc())return 2;
lwip_comm_default_ip_set(&lwipdev);
printf("before ETH_PHY_Init\n");
while(ETH_PHY_Init())
{
retry++;
if(retry>5) {retry=0;return 3;}
}
lwip_init();
//#if LWIP_DHCP
// ipaddr.addr = 0;
// netmask.addr = 0;
// gw.addr = 0;
//#else
// IP4_ADDR(&ipaddr,lwipdev.ip[0],lwipdev.ip[1],lwipdev.ip[2],lwipdev.ip[3]);
// IP4_ADDR(&netmask,lwipdev.netmask[0],lwipdev.netmask[1] ,lwipdev.netmask[2],lwipdev.netmask[3]);
// IP4_ADDR(&gw,lwipdev.gateway[0],lwipdev.gateway[1],lwipdev.gateway[2],lwipdev.gateway[3]);
//#endif
Netif_Init_Flag=netif_add(&lwip_netif,&ipaddr,&netmask,&gw,NULL,ðernetif_init,ðernet_input);
//#if LWIP_DHCP
// lwipdev.dhcpstatus=0;
// dhcp_start(&lwip_netif);
//#endif
if(Netif_Init_Flag == NULL)
{
return 4;
}
else
{
netif_set_default(&lwip_netif);
netif_set_up(&lwip_netif);
}
return 0;
}

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再然后是ethernetif.c文件，此处的函数是ETH_PHY库直接与LWIP库交互的地方，也就是LWIP库用于发送的底层ETH IO接口函数会直接调用此处的接口函数，此处函数是需要厂家或者用户自己实现的，像原子的例程就用到了ETH自带的DMA通道和自编写的内存分配函数（malloc.c文件），此处的函数接口编写十分重要，直接决定PHY通信是否正常，因此能否正确编写此处的接口函数，是评判一个第三方厂家技术实力的重要依据，原子当然是毋庸置疑的，嵌入式工程师编写此处函数时，需要网络协议栈工程师指导下进行：

最后是SRAM外部内存颗粒的初始化函数和自编写malloc函数，因为LWIP例程用到了外部内存做存储池，使用方式是自编写的malloc函数接口：

当所有初始化工作完毕之后，就可以使用UDP初始化的相关结构体和接口函数了，这个属于应用层代码，必须自己写：