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如何使用STM32F407芯片配合DP83848进行以太网数据的收包呢

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何使用STM32F407芯片配合DP83848进行以太网数据的收包呢？ 1
2021-11-30 07:58:46　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答储蓄叛逆该类别下有 32 个回答。邀请回答尼克wo 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报陈利妮相关推荐 • 用stm32f407驱动dp83848调试以太网ping不通该怎么办？ 4640 • 怎样通过以太网+LWIP协议栈实现远程升级stm32f407开发板呢 2244 • 请问有reeRTOS+STM32F407ZGT和lwip1.4.1+dp83848程序吗？ 2597 • 如何使用STM32F4+DP83848进行以太网通信呢 1429 • 为什么stm32f4+dp83848调试以太网ping不通？ 3838 • 请问DMA在以太网传输数据中有什么作用? 3278 • 两块STM32板子以太网通信要以太网控制芯片相同吗？ 2524 • 如何使Websocket通过DP83848与Stm32f4探索板接口将数据包发送到Websocket服务器？ 256 • 请问我画的STM32F407ZET6以太网的程序没反应该怎么办？ 1305 • TM32F407中的二进制码怎么通过以太网发送到电脑上？ 1597 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 以太网中断在《STM32F4+DP83848以太网通信指南第五章：MAC+DMA配置》中，我们已经添加了以太网中断，其思路就是想让每次以太网上有收到包都能触发中断，我们可以在中断中将DMA中的数据包取出来进行分析，然后复位，让芯片下一次继续响应中断。配置中断的代码非常简单，跟其他任何中断都一样，这里再复习一次： void ETH_NVIC_Config(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* Enable the Ethernet global Interrupt / NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ETH_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);} 整个工程的优先级组别选用的NVIC_PriorityGroup_4，有4位抢占位，0位响应位，也就是可以分配16个可以互相嵌套的中断等级。这里以太网中断的主优先级为1，相当于第二高，前面预留了个优先级为0的，用来分配给系统计时器，毕竟不能因为以太网数据的响应影响系统走时。在UART6Init()串口初始化函数中，给串口的中断等级是2，低于以太网中断，因为串口的波特率是9600，要远远低于以太网速率，如果给串口的优先级过高，会影响以太网的使用。配置了中断后，我们还需要知道中断的入口函数，这个函数名是固定死的，不能乱写，我们去找找。在《STM32F4+DP83848以太网通信指南第五章：MAC+DMA配置》我提到，中断配置代码中的ETH_IRQn变量，我们可以在stm32f4xx.h文件中找到定义，是在一个枚举结构中。那与之对应的中断入口名称该怎么找呢，原来所有的中断入口的定义，都用汇编入口的方式定义在启动文件中，这份启动文件我们之前一直没有关注过，现在打开看一看，在startup_stm32f40_41xxx.s中148行有其定义，截图如下。中断中的数据处理配置好了以太网中断，也知道了中断入口函数的名称，下面我们就来编写以太网中断函数。打开工程中的stm32f4xx_it.c文件，一般每一个使用了中断的STM32工程都会有这么一个文件，用来集中管理中断入口。追加以下代码： /* * @brief This function handles ethernet DMA interrupt request. * @param None * @retval None /void ETH_IRQHandler(void){ / Handles all the received frames / / check if any packet received / while(ETH_CheckFrameReceived()){ / process received ethernet packet / Pkt_Handle(); } / Clear the Eth DMA Rx IT pending bits / ETH_DMAClearITPendingBit(ETH_DMA_IT_R); ETH_DMAClearITPendingBit(ETH_DMA_IT_NIS);} 上面的代码配上英文的注释也很好理解，以太网中断中首先检查是否接受到以太网的数据包，如果是，就调用Pkt_Handle()函数进行下一层的分析和处理，最后两行Clear复位中断标记，让下一次中断能够产生。那么问题就集中到Pkt_Handle()函数上来了。kt_Handle()函数是我自己命名的，这个函数的原型取自LWIP中的LWIP_Pkt_Handle()，我们先来观察一下LWIP中的包分析函数怎么写的：在STM32F4x7_ETH_LwIP_V1.1.1/Project/Standalone/udp_echo_client/src/netconf.c中，有如下代码： /** @brief Called when a frame is received* @param None* @retval None/void LwIP_Pkt_Handle(void){ / Read a received packet from the Ethernet buffers and send it to the lwIP for handling / ethernetif_input(&gnetif);} 可以看到LWIP继续调用了下层的ethernetif_input()，继续追踪到我们之前提到的最底层文件ethernetif.c，是不是有种似曾相识的感觉，这个文件前几章我们不止一次遇到过，分别为我们提供了low_level_init、low_level_output多个重要函数，我们现在又一次遇到它了，看上去它这次要为我们的以太网监听提供low_level_input了。果不其然，在ethernetif_input函数中，我们看到了这个预料中的函数调用，截图如下：我这里把路径为STM32F4x7_ETH_LwIP_V1.1.1/Utilities/Third_Party/lwip-1.4.1/port/STM32F4x7/Standalone/ethernetif.c的原版low_level_input()的所有代码都贴出来，感兴趣的朋友可以仔细研读： /* * Should allocate a pbuf and transfer the bytes of the incoming * packet from the interface into the pbuf. * * @param netif the lwip network interface structure for this ethernetif * @return a pbuf filled with the received packet (including MAC header) * NULL on memory error /static struct pbuf low_level_input(struct netif netif){ struct pbuf p, q; u16_t len; int l =0; FrameTypeDef frame; u8 buffer; uint32_t i=0; __IO ETH_DMADESCTypeDef DMARxNextDesc; p = NULL; / get received frame / frame = ETH_Get_Received_Frame(); / Obtain the size of the packet and put it into the "len" variable. / len = frame.length; buffer = (u8 )frame.buffer; /* We allocate a pbuf chain of pbufs from the Lwip buffer pool / p = pbuf_alloc(PBUF_RAW, len, PBUF_POOL); / copy received frame to pbuf chain / if (p != NULL) { for (q = p; q != NULL; q = q->next) { memcpy((u8_t)q->payload, (u8_t)&buffer[l], q->len); l = l + q->len; } } / Release descriptors to DMA / / Check if frame with multiple DMA buffer segments / if (DMA_RX_FRAME_infos->Seg_Count > 1) { DMARxNextDesc = DMA_RX_FRAME_infos->FS_Rx_Desc; } else { DMARxNextDesc = frame.descriptor; } / Set Own bit in Rx descriptors: gives the buffers back to DMA / for (i=0; iSeg_Count; i++) { DMARxNextDesc->Status = ETH_DMARxDesc_OWN; DMARxNextDesc = (ETH_DMADESCTypeDef )(DMARxNextDesc->Buffer2NextDescAddr); } /* Clear Segment_Count / DMA_RX_FRAME_infos->Seg_Count =0; / When Rx Buffer unavailable flag is set: clear it and resume reception / if ((ETH->DMASR & ETH_DMASR_RBUS) != (u32)RESET) { / Clear RBUS ETHERNET DMA flag / ETH->DMASR = ETH_DMASR_RBUS; / Resume DMA reception / ETH->DMARPDR = 0; } return p;} 同样的，配合注释应该也容易理解。22行的frame变量取到了以太网数据包，ETH_Get_Received_Frame函数，不用LWIP也是有的，在之前我们提到过的stm32f4x7_eth.c文件中，len和buffer两个变量一个是包长度，一个是包内容头指针。下面/ copy received frame to pbuf chain /那一段是用链表遍历的方式，将以太网包数据放入LWIP处理数据的pbuf链表中，方便LWIP上层逻辑获取数据，这里我们不使用LWIP，这一段可忽略。接下来所有的操作都是针对DMA进行的，将DMA复位，因此我们需要保留，否则会一直产生重复的中断。通过以上的分析，我们可以轻松写出自己的Pkg_Handle()函数了： void Pkt_Handle(void) { FrameTypeDef frame; / get received frame / frame = ETH_Get_Received_Frame(); / Obtain the size of the packet and put it into the "len" variable. / receiveLen = frame.length; receiveBuffer = (u8 )frame.buffer; printf("0011%d0022n", receiveLen); //将每一个的包长度发往串口 if(receiveBuffer[41] == 201){ //如果第42字节是十进制201，则将整个包内容发往串口 for (i = 0; i < receiveLen; i++) { printf("%c", receiveBuffer); } } /* Check if frame with multiple DMA buffer segments / if (DMA_RX_FRAME_infos->Seg_Count > 1) { DMARxNextDesc = DMA_RX_FRAME_infos->FS_Rx_Desc; } else { DMARxNextDesc = frame.descriptor; } / Set Own bit in Rx descriptors: gives the buffers back to DMA / for (i = 0; i < DMA_RX_FRAME_infos->Seg_Count; i++) { DMARxNextDesc->Status = ETH_DMARxDesc_OWN; DMARxNextDesc = (ETH_DMADESCTypeDef )(DMARxNextDesc->Buffer2NextDescAddr); } /* Clear Segment_Count / DMA_RX_FRAME_infos->Seg_Count = 0; / When Rx Buffer unavailable flag is set: clear it and resume reception / if ((ETH->DMASR & ETH_DMASR_RBUS) != (u32)RESET) { / Clear RBUS ETHERNET DMA flag / ETH->DMASR = ETH_DMASR_RBUS; / Resume DMA reception */ ETH->DMARPDR = 0; }} 验证和总结上述函数，配合ETH_IRQHandler中断中的调用，完成了以太网的收包，并且将接受的包的长度使用0011%d0022通过printf函数通过UART发往了PC端，因为如果将整个包内容发往PC的话，串口数据会非常多。同时如果为了验证buffer中的内容能正确获取，我们写了一个if判断，判断如果数据包中的第42个字节为201，则将包内容转发到串口中去。我们用JLink烧录进STM32F4，将PC的有线网卡与STM32直接，打开WireShark和串口通信助手进行观察和验证，截图如下。红色框框部分是关注重点，我们在CMD命令窗口ping 192.168.1.201，可以触发一个ARP包，这个包中的第42个字节就是201，因此可以触发STM32中的if判断，将包内容通过串口转发给PC，而其他普通包，STM32则使用0011%d0022的格式将包长度发给了PC，整个实验顺利完成。总结一下，本章我们依旧分析到了ethernetif.c文件，这次是观察的它的low_level_input()函数，借助这个函数，我们编写了我们自己的处理包的逻辑函数Pkg_Handle()，并通过以太网中断入口函数ETH_IRQHandler调用它，最后我们成功的使用WireShark配合串口进行了收包的验证。我们可以发现这个系列教程的后半段几乎都在不停地围绕LWIP库中的ethernetif.c文件进行分析，到目前为止，它的几个重要底层函数low_level_init、low_level_output、low_level_input已经分别为我们的以太网初始化、以太网发包、以太网收包等代码提供了重要的核心逻辑。下一章，是我们这个系列的最后一章，我们将在STM32F4上，利用之前实验过的各个功能，自己构建一个能响应ARP协议的程序。有了ARP协议的处理过程，我们就能在此基础上扩展更多其他的协议，即使遇到工业以太网跑在链路层的各个协议，我们也能捡其重点，按照自己的意愿，随心所欲的搭建了。

2021-11-30 16:18:21 评论举报陈炜