想要快速完成网络协议栈和USB OTG功能,使用ST自家的工具STM32CubMx再好不过的了。如果你还不会使用,别着急下面我会一步一步的用图片告诉你如何做。
软件平台:windows、STM32CubMx、keil v5
硬件平台:原子的stm32f407ZGT6开发板,
STM32CubMx配置1、以太网管脚的映射配置第一:阅读原理图,使用STM32CubMx完成配置,原理图这里不说明。直接到STM32CubMx配置。
(1)、打开STM32CubMx软件,选择New Project,在弹出的菜单选择,选择对应的芯片,点击OK即可。如下图:
(2) 设置clock,板子使用的是8MHz的晶振,软件对应的是Peripheral –>RCC。如下图:
(3) 根据原理图配置以太网,选择的是RMII接口,注意由于有管脚的复用,所有选择RMII后,软件自动的软件不一定和原理的对应上,我们应该按照原理图来配置管脚!对应上的就不用更改,不对应上就必须更改。如下图: 、
原图上的以太网PHY芯片管脚连接图是RMII接口,如下图所示:
相应的管脚,软件对应管脚配置
RMII_REF_CLK 、ETH_MDIO、RMII_CRS_DV、ETH_RESET、RMII_TX_EN、RMII_TXD0、RMII_TXD1这些管脚对应的位置以及软件上的配置,如下图:
经过上述配置以太网的管脚基本上映射好了。修改管脚配置,方法:点击某个关键在弹出的功能菜单选中对应的功能即可! 2、USB OTG管脚映射
OTG配置!使用FS做OTG,因为原理图上面用的是FS。
管脚使用默认的管脚无需更改。
3、UART1作为打印口映射
管脚使用默认的管脚无需更改。
4、第三方库的配置
(1) 第三方库的配置主要是文件系统(USB OTG需要)、网络协议栈(以太网需要)、RT OS(选配本次使用OS方便后面的以太网和USB OTG任务的调度)。
如下:由于选了OS,而OS的滴答基于Systick来运作的,所以我们得另外选择定时器用来做软件的tcik的这里选这TIM1。如下图所示:
配置sys tick,系统记时,单位是ms
第三方库的选配:
文件系统选择USB Disk USB硬盘设备
使能freeOS(嵌入式实时操作系统)、LWIP(TCP/IP协议栈)
细节方面:系统时钟的配置系统时钟的配置,Clock configuration选项卡里设置,如下配置:使用168MHz的时钟,USB时钟必须是48MHz。具体配置如下:
功能的配置 Configuration选项卡里面设置,为了方便网页的开发,我这里配置LWIP的httpd功能,GPIO设置输出设置为High。如下图:
总体细节框架如下:
生成代码框架步骤: 生成代码框架,菜单project->setting设置编译平台和目录,Generator code生成代码框架!
代码的配置1、进入到软件的及代码平台的编写!
(1) PHY驱动的编写
由于按照上面的步骤生成的代码基本上是可以用的,但是该代码基于的是LAN8742A芯片配置的PHY,原理图上用的是LAN8720,注意PHY芯片基本都上都一样的主芯片和PHY通信是通过MDIO接口来通信的,这个是标准化的,所以框架程序里面也是这样子的,这些基本不用改,而且PHY是IEEE802.3中定义的一个标准模块,PHY芯片的寄存器地址0-31地址具体功能IEEE802.3也是规范化标准了的,所以移植的时候就很方便了,不同的是PHY复位时间和PHY芯片地址,关于地址LAN8720有如下描述:
The PHYAD0 bit is driven high or low togive each PHY a unique address.
PHYAD 0 bit设置为1或者0以给PHY一个唯一的地址,就是LAN7820A的地址。Thisaddress is latched into aninternal register at the end of a hardware reset (default = 0b). PHY芯片硬件复位后地址被锁在内部寄存器。
In a multi-PHY application (such as a repeater), the controller isable to manage each PHY via the unique address. 多PHY芯片应用场景(例如一个中继器),控制器能够通过这个唯一的地址管理每隔PHY芯片。
Each PHY checks eachmanagement data frame for a matching address in the relevant bits. 每隔PHY芯片检查检查每个管理数据帧的相关位来匹配这个地址。
When a match is recognized, the PHYresponds to that particular frame. 当一个匹配被检查到,PHY响应一个特殊的帧。
The PHY address is also used to seed the scrambler.PHY.地址也用于种子的扰码
In a multi-PHYapplication, this ensures that the scramblers are out of synchronization and dispersesthe electromagneticradiation across the frequency spectrum.
根据上面的说法我们这里LAN7820的地址应该是0,所以找到LAN8742A_PHY_ADDRESS这个定义改为0即可。
位置:Stm32f4xx_hal_conf.h
复位时间
IP修改
修改自己的IP,注意该框架是默认打开DHCP的,DHCP功能,设备能在网内能请求DHCP服器来动态的配置设备的IP,我们这里要设置为固定iP,所以禁用DHCP!如下:
头文件:lwipopts.h
lwip.c文件修改
固定IP修改,为了方便使用,我这定义一个联合体类型来存储IP地址,如下图:
修改HAL_ETH_Init函数,添加硬复位如下:
LWIP测试结果经过这样子就修改就可以完成了!只用主机能ping通,注意打印口映射代码没写出来,这个很简单,百度一下就有。具体实验图如下:
使用正点原子的串口工具,必须用它的。注意要打开一些调试信息就可以看到了这些打印信息了。
USB OTG 则直接可以用,答应USB监听状态,实验效果图如下:
USB测试结果
插入USB,主机检测到了USB连接上了,可以调用mount然后fopen函数来正常的读取文件了,到此基本完成!
总结1、完成了LWIP和USB的功能,剩下就是网络通信,这些都是应用程序了,相对来说简单。网络通信无非就是SOCKET、以及USB就是fopen函数的调用write和read函数等。
2、关于打印口看到了httpd_init,那是因为我添加了网页设计,通过网页可以修改IP等。
3、使用STM的STM32CubMx软件快速开发出你想要的框架,底层配置大多数可以不用自己的手工的去计算,比如时钟,如果通过自己的计算来给各个总线来分配时钟源那会相当麻烦,从做STM32F103的时候就深有体会。如果还不会这个软件的,建议还是得学会,因为它可以帮我们很大的忙。作为从事STM32和Linux开发的我来说,省去一大部分的时间了。
|