代码收藏家技术教程 2024-06-24

基于STM32H750的LWIP调试：PC服务端，单片机客户端通信

最近项目上用到了以太网，本人也是第一次接触LWIP，从中也踩了很多的坑，网上关于H750的LWIP也有很多，本人也看了很多教程，试了很多的博主的方法，参考了自己买的板子的以太网例程，历经一个月，最终也是成功让PC端和单片机互通了。

首先，最最最重要的就是你的硬件部分是好的，本人因为是项目需求，所以以太网的部分是自己参考买的一个板子上的以太网进行设计的，在设计部分出了一些错误（网口的晶振没有起振，PHY芯片某个引脚的下拉电阻阻值不对），导致我一直认为是软件的错误，从而浪费了很多的时间，所以第一步就是确认以太网部分的硬件是正确的。

首先我用的单片机型号为STM32H750XBH6，用到的PHY芯片型号为LAN8720a，首先使用STM32CubeMX对单片机进行初始的配置，打开外部高速晶振，配置时钟频率为最大480MHz，打开ETH网口配置，将所有引脚速度设置为最大，注意要看原理图，对应到自己的开发板的引脚，再打开ETH中断。ETH配置如下图（图中用的是STM32H750IBK6,本质上是一样的，不影响）。

然后查看你的原理图，找到ETH_nRST所对应的引脚，将其设置为GPIO_Output，因为后面需要进行PHY芯片的硬件复位。

因为我用CubeMX里自带的LWIP，生成的代码一直调不通，所以我选择了手动移植LWIP的源文件，这里配置好之前的ETH，然后再打开一个USART串口方便后面进行调试，就可以直接生成代码了。

生成代码之后，编译一下确认生成的代码没有问题，记得取消Browse Infomation，不然编译会很慢。

然后新建两个文件夹，命名为lwip和User，lwip里面存放着移植过来的lwip的源码，User里面存放着我们自己编写的一些代码（比如说LAN8720a的配置代码）。

首先移植lwip的源码，这里我直接略过，就是把源码放进刚才新建的文件夹里，源码我之后会附在文章的最下方。

然后再移植我们User里所需的代码，这里我在User里又分为Scr和Inc，分别放置源文件和头文件，代码我也会附在文章的最下方。

然后打开keil5，将移植的代码添加进来，并将所需的头文件也一并添加。

移植结束后就是编写所需的程序了，首先我在gpio.h里宏定义一个PHY芯片硬件复位，然后在初始化中首先进行硬件复位。

因为STM32H7系列与F4不同，他会有一个内存管理单元（MPU），我们在使用lwip时需要开启这个单元并对其进行配置，但是目前本人也还没弄清楚MPU的相关知识，也是看了别的博主这样配置就可以使用的。

void NETMPU_Config(void)
{
	MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;

	HAL_MPU_Disable();
	MPU_InitStruct.Enable=MPU_REGION_ENABLE;
	MPU_InitStruct.BaseAddress=0x30040000;
	MPU_InitStruct.Size=MPU_REGION_SIZE_256B;
	MPU_InitStruct.AccessPermission=MPU_REGION_FULL_ACCESS;
	MPU_InitStruct.IsBufferable=MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
	MPU_InitStruct.IsCacheable=MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
	MPU_InitStruct.IsShareable=MPU_ACCESS_SHAREABLE;
	MPU_InitStruct.Number=MPU_REGION_NUMBER5;
	MPU_InitStruct.TypeExtField=MPU_TEX_LEVEL0;
	MPU_InitStruct.SubRegionDisable=0x00;
	MPU_InitStruct.DisableExec=MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
	HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); 
	HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);	
}

接下来就是main函数里的相关配置了，本文实现的是上位机发送给我什么，我就还回去什么。

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "eth.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "i2c.h"
#include "lan8720.h"
#include "lwip_comm.h"
#include "eth_tcpc.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
int _second_flag;
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
void NETMPU_Config(void);
/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
	int cnt;
  /* USER CODE END 1 */
  

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */
	i2c.initialize();

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_ETH_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	//LWIP初始化
	NETMPU_Config();
	lwip.initialize();
	eth_tcpc.initialize();
  /* USER CODE END 2 */
 
 

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		if((cnt ++ / 800000) % 2){
			LED_ON;
		}else{
			LED_OFF;
		}
		lwip.periodic_handle();
		//tcp cilent test
		//热插拔
		if(_second_flag == 1){
			_second_flag = 0;
			if(!eth_tcpc.connect_flag){
				eth_tcpc.connection_close(eth_tcpc.tcpc_pcb,0);
				eth_tcpc.initialize();
			}else{
				if(lan8720.GetLinkState() == LAN8720_STATUS_LINK_DOWN){
					eth_tcpc.connect_flag = 0;
				}
			}
		}
		if(eth_tcpc.receive_ok_flag == 1){
			eth_tcpc.receive_ok_flag = 0;
			eth_tcpc.send_data(eth_tcpc.tcpc_pcb);	
		}		
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

附件：

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提取码：0212

作者：模拟电子技术基础