淘宝网的网站设计特色,全网营销推广案例,有关网站建设的app,做街舞网站的素材使用的MCU型号为STM32F429IGT6#xff0c;PHY为LAN7820A 目标是通过MCU的ETH给LWIP提供输入输出从而实现基本的Ping应答 OK废话不多说我们直接开始
下载源码
LWIP包源码#xff1a;lwip源码 -在这里下载 ST官方支持的ETH包#xff1a;ST-ETH支持包 这里下载
创建工程
…使用的MCU型号为STM32F429IGT6PHY为LAN7820A 目标是通过MCU的ETH给LWIP提供输入输出从而实现基本的Ping应答 OK废话不多说我们直接开始
下载源码
LWIP包源码lwip源码 -在这里下载 ST官方支持的ETH包ST-ETH支持包 这里下载
创建工程
这里我使用我的STM32外扩RAM工程若是手里无有外扩内存的板卡也可以直接使用点灯工程
加入ETH支持包
将刚刚下载的ETH支持包里 STM32F4x7_ETH_LwIP_V1.1.1\Libraries\STM32F4x7_ETH_Driver 目录下有/inc /src 两个文件夹分别存放着ETH驱动的源文件和头文件 把他们对应的加入源码工程中 \Libraries\STM32F4xx_StdPeriph_Driver 的 /inc 和 /src中 然后将stm32f4x7_eth_conf_temp.h重命名为stm32f4x7_eth_conf.h 在keil工程中加入他们
修改stm32f4x7_eth_conf.h
直接编译会报错因为没ETH使用的delay函数这里直接不使用ETH的delay直接注释掉USE_Delay
修改stm32f4x7_eth.c
在这个文件的一开始会发现 搜索这里的宏定义是发现这些描述符和Buffer占用了大量的空间描述符占用了320byte因为后面用DMA搬运所以使用片内RAM而这里的Buffer一共占用了大约38Kbyte这非常大所以一般放在外部RAM这里我使用的片外SRAM是IS42S16400J 拥有8M内存所以可以放在片外SRAM所以这里先注释掉稍后使用malloc分配内存给它们如果移植的板卡无片外扩展SRAM则不用管这里直接放在内部RAM 然后注释的后面添加指针
ETH_DMADESCTypeDef *DMARxDscrTab;
ETH_DMADESCTypeDef *DMATxDscrTab;
uint8_t *Tx_Buff;
uint8_t *Rx_Buff; 这里需要使用malloc.c和malloc.h malloc.c
#include malloc.h
#include stdio.h// //内存池(4字节对齐)
#pragma pack(4)u8 mem1base[MEM1_MAX_SIZE];u8 mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(0xD0000000))); //外部SRAM内存池
#pragma pack()//内存管理表
u16 mem1mapbase[MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE]; //内部SRAM内存池MAP
u16 mem2mapbase[MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((at(0xD0000000MEM2_MAX_SIZE))); //外部SRAM内存池MAP
//内存管理参数
const u32 memtblsize[SRAMBANK]{MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE,MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE}; //内存表大小
const u32 memblksize[SRAMBANK]{MEM1_BLOCK_SIZE,MEM2_BLOCK_SIZE}; //内存分块大小
const u32 memsize[SRAMBANK]{MEM1_MAX_SIZE,MEM2_MAX_SIZE}; //内存总大小//内存管理控制器
struct _m_mallco_dev mallco_dev
{mymem_init, //内存初始化mem_perused, //内存使用率mem1base,mem2base, //内存池mem1mapbase,mem2mapbase,//内存管理状态表0,0, //内存管理未就绪
};//复制内存
//*des:目的地址
//*src:源地址
//n:需要复制的内存长度(字节为单位)
void mymemcpy(void *des,void *src,u32 n)
{u8 *xdes des;u8 *xsrc src;while(n--) *xdes *xsrc;
}//设置内存
//*s:内存首地址
//c :要设置的值
//count:需要设置的内存大小(字节为单位)
void mymemset(void*s,u8 c,u32 count)
{u8 *xs s;while(count--) *xsc;
}//内存管理初始化
//memx:所属内存块
void mymem_init(u8 memx)
{mymemset(mallco_dev.memmap[memx],0,memtblsize[memx]*2); //内存状态表清零mymemset(mallco_dev.membase[memx], 0,memsize[memx]); //内存池所有数据清零 mallco_dev.memrdy[memx]1; //内存管理初始化OK
}//获取内存使用率
//memx:所属内存块
//返回值:使用率(0~100)
u8 mem_perused(u8 memx)
{ u32 used0; u32 i; for(i0;imemtblsize[memx];i) { if(mallco_dev.memmap[memx][i])used; } return (used*100)/(memtblsize[memx]);
} //内存分配(内部调用)
//memx:所属内存块
//size:要分配的内存大小(字节)
//返回值:0XFFFFFFFF,代表错误;其他,内存偏移地址
u32 mymem_malloc(u8 memx,u32 size)
{ signed long offset0; u16 nmemb; //需要的内存块数 u16 cmemb0;//连续空内存块数u32 i; if(!mallco_dev.memrdy[memx])mallco_dev.init(memx);//未初始化,先执行初始化 if(size0)return 0XFFFFFFFF;//不需要分配nmembsize/memblksize[memx]; //获取需要分配的连续内存块数if(size%memblksize[memx])nmemb; for(offsetmemtblsize[memx]-1;offset0;offset--)//搜索整个内存控制区 { if(!mallco_dev.memmap[memx][offset])cmemb;//连续空内存块数增加else cmemb0; //连续内存块清零if(cmembnmemb) //找到了连续nmemb个空内存块{for(i0;inmemb;i) //标注内存块非空 { mallco_dev.memmap[memx][offseti]nmemb; } return (offset*memblksize[memx]);//返回偏移地址 }} return 0XFFFFFFFF;//未找到符合分配条件的内存块
} //释放内存(内部调用)
//memx:所属内存块
//offset:内存地址偏移
//返回值:0,释放成功;1,释放失败;
u8 mymem_free(u8 memx,u32 offset)
{ int i; if(!mallco_dev.memrdy[memx])//未初始化,先执行初始化{mallco_dev.init(memx); return 1;//未初始化 } if(offsetmemsize[memx])//偏移在内存池内. { int indexoffset/memblksize[memx]; //偏移所在内存块号码 int nmembmallco_dev.memmap[memx][index]; //内存块数量for(i0;inmemb;i) //内存块清零{ mallco_dev.memmap[memx][indexi]0; } return 0; }else return 2;//偏移超区了.
} //释放内存(外部调用)
//memx:所属内存块
//ptr:内存首地址
void myfree(u8 memx,void *ptr)
{ u32 offset; printf(myfree\r\n); if(ptrNULL)return;//地址为0. offset(u32)ptr-(u32)mallco_dev.membase[memx]; mymem_free(memx,offset);//释放内存
} //分配内存(外部调用)
//memx:所属内存块
//size:内存大小(字节)
//返回值:分配到的内存首地址.
void *mymalloc(u8 memx,u32 size)
{ u32 offset; offsetmymem_malloc(memx,size); if(offset0XFFFFFFFF)return NULL; else return (void*)((u32)mallco_dev.membase[memx]offset);
} //重新分配内存(外部调用)
//memx:所属内存块
//*ptr:旧内存首地址
//size:要分配的内存大小(字节)
//返回值:新分配到的内存首地址.
void *myrealloc(u8 memx,void *ptr,u32 size)
{ u32 offset; offsetmymem_malloc(memx,size); if(offset0XFFFFFFFF)return NULL; else { mymemcpy((void*)((u32)mallco_dev.membase[memx]offset),ptr,size); //拷贝旧内存内容到新内存 myfree(memx,ptr); //释放旧内存return (void*)((u32)mallco_dev.membase[memx]offset); //返回新内存首地址}
}malloc.h
#ifndef _MALLOC_H
#define _MALLOC_H
#include stm32f4xx.h#ifndef NULL
#define NULL 0
#endif//定义三个内存池
#define SRAMIN 0 //内部内存池
#define SRAMEX 1 //外部内存池#define SRAMBANK 2 //定义支持的SRAM块数//mem1内存参数设定,mem1完全处于内部SRAM里面
#define MEM1_BLOCK_SIZE 32 //内存块大小为32字节
#define MEM1_MAX_SIZE 30*1024 //最大管理内存 10k
#define MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE MEM1_MAX_SIZE/MEM1_BLOCK_SIZE //内存表大小//mem2内存参数设定,mem2处于外部SRAM里面
#define MEM2_BLOCK_SIZE 32 //内存块大小为32字节
#define MEM2_MAX_SIZE 500*1024 //最大管理内存 500k
#define MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE MEM2_MAX_SIZE/MEM2_BLOCK_SIZE //内存表大小//内存管理控制器
struct _m_mallco_dev
{void (*init)(u8); //初始化u8 (*perused)(u8); //内存使用率u8 *membase[SRAMBANK]; //内存池,管理SRAMBANK个区域的内存u16 *memmap[SRAMBANK]; //内存状态表u8 memrdy[SRAMBANK]; //内存管理是否就绪
};
extern struct _m_mallco_dev mallco_dev; //在malloc.c里面定义void mymemset(void *s,u8 c,u32 count); //设置内存
void mymemcpy(void *des,void *src,u32 n);//复制内存
void mymem_init(u8 memx); //内存管理初始化函数(外/内部调用)
u32 mymem_malloc(u8 memx,u32 size); //内存分配(内部调用)
u8 mymem_free(u8 memx,u32 offset); //内存释放(内部调用)
u8 mem_perused(u8 memx); //获得内存使用率(外/内部调用) //用户调用函数
void myfree(u8 memx,void *ptr); //内存释放(外部调用)
void *mymalloc(u8 memx,u32 size); //内存分配(外部调用)
void *myrealloc(u8 memx,void *ptr,u32 size);//重新分配内存(外部调用)
#endif然后在main函数中使用
修改stm32f4x7_eth.h
在 #include “stm32f4x7_eth.h” 的最后添加 extern 使得外部文件可以使用 至此 ETH的DMA描述符缓存接收帧内存 都可以使用了
加入LWIP包
在工程源目录中加入LWIP文件夹 并且把lwip包的文件全部复制到源码目录的LWIP文件夹里
添加lwip源码 在keil中创建相对应的Group并且在keil中加入这些路径
lwip/core 需要单独加入ipv4的内容不加ipv6的内容 lwip/netif 加入这些中的ethernet.c文件注意只加ethernet.c lwip.api 加入这些 - lwip/arch 这个文件夹是单独创建在User中的arch文件夹这里存放着lwip与用户的接口 在我的文件夹中的User/arch 文件夹中直接复制过去
添加lwip头文件路径
在keil工程中加入头文件路径
添加lwip时钟更新
在这里我使用的是我10ms的定时器驱动的一个任务调度器没软件定时器的可以直接放入10ms定时器中. 把上图的函数放入10ms任务中其中lwip_localtime10表示的是10ms更新的时基。
添加以太网底层驱动
以太网初始化
初始化GPIO
初始化GPIO并且选择RMII接口的SYSCFG
RCC-AHB1ENR | RCC_AHB1Periph_GPIOA|RCC_AHB1Periph_GPIOB|RCC_AHB1Periph_GPIOC|RCC_AHB1Periph_GPIOG;RCC-APB2ENR |RCC_APB2Periph_SYSCFG;//使能SYSCFG时钟SYSCFG-PMC(uint32_t)(0x800000);//MAC和PHY之间使用RMII接口GPIOA-MODER|(uint32_t)(0x8028); //PA1 PA2 PA7GPIOB-MODER|(uint32_t)(0x800000); //PB11GPIOC-MODER|(uint32_t)(0xA08); //PC1 PC4 PC5GPIOG-MODER|(uint32_t)(0x28000000); //PG13 PG14GPIOA-AFR[0]|(uint32_t)(0xB0000BB0);//PA1 PA2 PA7GPIOB-AFR[1]|(uint32_t)(0xB000); //PB11GPIOC-AFR[0]|(uint32_t)(0xBB00B0); //PC1 PC4 PC5GPIOG-AFR[1]|(uint32_t)(0xBB00000); //PG13 PG14GPIOA-OSPEEDR|(uint32_t)(0xC03C); //PA1 PA2 PA7GPIOB-OSPEEDR|(uint32_t)(0xC00000); //PB11GPIOC-OSPEEDR|(uint32_t)(0xF0C); //PC1 PC4 PC5GPIOG-OSPEEDR|(uint32_t)(0x3C000000); //PG13 PG14初始化以太网MAC_DMA
//初始化ETH MAC层及DMA配置
//返回值:ETH_ERROR,发送失败(0)
// ETH_SUCCESS,发送成功(1)
u8 ETH_MAC_DMA_Config(void)
{u8 rval;ETH_InitTypeDef ETH_InitStructure; //使能以太网时钟RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_ETH_MAC | RCC_AHB1Periph_ETH_MAC_Tx |RCC_AHB1Periph_ETH_MAC_Rx, ENABLE);ETH_DeInit(); //AHB总线重启以太网ETH_SoftwareReset(); //软件重启网络while (ETH_GetSoftwareResetStatus() SET);//等待软件重启网络完成 ETH_StructInit(ETH_InitStructure); //初始化网络为默认值 ///网络MAC参数设置 ETH_InitStructure.ETH_AutoNegotiation ETH_AutoNegotiation_Enable; //开启网络自适应功能ETH_InitStructure.ETH_LoopbackMode ETH_LoopbackMode_Disable; //关闭反馈ETH_InitStructure.ETH_RetryTransmission ETH_RetryTransmission_Disable; //关闭重传功能ETH_InitStructure.ETH_AutomaticPadCRCStrip ETH_AutomaticPadCRCStrip_Disable; //关闭自动去除PDA/CRC功能 ETH_InitStructure.ETH_ReceiveAll ETH_ReceiveAll_Disable; //关闭接收所有的帧ETH_InitStructure.ETH_BroadcastFramesReception ETH_BroadcastFramesReception_Enable;//允许接收所有广播帧ETH_InitStructure.ETH_PromiscuousMode ETH_PromiscuousMode_Disable; //关闭混合模式的地址过滤 ETH_InitStructure.ETH_MulticastFramesFilter ETH_MulticastFramesFilter_Perfect;//对于组播地址使用完美地址过滤 ETH_InitStructure.ETH_UnicastFramesFilter ETH_UnicastFramesFilter_Perfect; //对单播地址使用完美地址过滤 ETH_InitStructure.ETH_ChecksumOffload ETH_ChecksumOffload_Enable; //开启ipv4和TCP/UDP/ICMP的帧校验和卸载 //当我们使用帧校验和卸载功能的时候一定要使能存储转发模式,存储转发模式中要保证整个帧存储在FIFO中,//这样MAC能插入/识别出帧校验值,当真校验正确的时候DMA就可以处理帧,否则就丢弃掉该帧ETH_InitStructure.ETH_DropTCPIPChecksumErrorFrame ETH_DropTCPIPChecksumErrorFrame_Enable; //开启丢弃TCP/IP错误帧ETH_InitStructure.ETH_ReceiveStoreForward ETH_ReceiveStoreForward_Enable; //开启接收数据的存储转发模式 ETH_InitStructure.ETH_TransmitStoreForward ETH_TransmitStoreForward_Enable; //开启发送数据的存储转发模式 ETH_InitStructure.ETH_ForwardErrorFrames ETH_ForwardErrorFrames_Disable; //禁止转发错误帧 ETH_InitStructure.ETH_ForwardUndersizedGoodFrames ETH_ForwardUndersizedGoodFrames_Disable; //不转发过小的好帧 ETH_InitStructure.ETH_SecondFrameOperate ETH_SecondFrameOperate_Enable; //打开处理第二帧功能ETH_InitStructure.ETH_AddressAlignedBeats ETH_AddressAlignedBeats_Enable; //开启DMA传输的地址对齐功能ETH_InitStructure.ETH_FixedBurst ETH_FixedBurst_Enable; //开启固定突发功能 ETH_InitStructure.ETH_RxDMABurstLength ETH_RxDMABurstLength_32Beat; //DMA发送的最大突发长度为32个节拍 ETH_InitStructure.ETH_TxDMABurstLength ETH_TxDMABurstLength_32Beat; //DMA接收的最大突发长度为32个节拍ETH_InitStructure.ETH_DMAArbitration ETH_DMAArbitration_RoundRobin_RxTx_1_1;rvalETH_Init(ETH_InitStructure,LAN8720_PHY_ADDRESS); //配置ETHif(rvalETH_SUCCESS)//配置成功{ETH_DMAITConfig(ETH_DMA_IT_NIS|ETH_DMA_IT_R,ENABLE); //使能以太网接收中断 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel ETH_IRQn; //以太网中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 0; //中断寄存器组2最高优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;NVIC_Init(NVIC_InitStructure);ETH_MACAddressConfig(ETH_MAC_Address0,lwipdev.mac);printf(ETH Init Sucess\r\n);}return rval;
}
这里 设置MAC地址 很重要否则以太网无法接收自己的IP地址所对应的包 ETH_MACAddressConfig(ETH_MAC_Address0,lwipdev.mac); 的是lwipdev.mac 这里的lwipdev.mac在lwip_comm.h中在main函数中调用lwip_comm_init() 用来初始化lwip的底层设备和lwip内核MAC地址在这个函数的lwip_comm_default_ip_set(lwipdev); 中修改。 2. 这里一定要 开启ETH的DMA中断并且使能ETH_IRQn
设置以太网DMA描述符 DMA缓存的对应关系 rvalETH_MAC_DMA_Config();if(rvalETH_SUCCESS){printf(ETH init OK );}else{printf(ETH init Failed );}ETH_DMATxDescChainInit(DMATxDscrTab,Tx_Buff,ETH_TXBUFNB);//将接收描述符和接收缓存区关联起来 串成链式结构 初始化了发送追踪描述符ETH_DMARxDescChainInit(DMARxDscrTab,Rx_Buff,ETH_RXBUFNB);//将发送描述符和发送缓存区关联起来 串成链表 初始化了接收追踪描述符for(uint8_t i0; iETH_TXBUFNB; i){ETH_DMATxDescChecksumInsertionConfig(DMATxDscrTab[i], ETH_DMATxDesc_ChecksumTCPUDPICMPFull);ETH_DMATxDescCRCCmd(DMATxDscrTab[i],ENABLE);} ETH_Start();后面 for(uint8_t i0; iETH_TXBUFNB; i) { ETH_DMATxDescChecksumInsertionConfig(DMATxDscrTab[i],ETH_DMATxDesc_ChecksumTCPUDPICMPFull); ETH_DMATxDescCRCCmd(DMATxDscrTab[i],ENABLE); } 设置了以太网TX发送描述缓存帧的和校验这步是我在前面测试的时候发现的问题若没这段程序以太网只可以发送ARP请求TCP/UDP/ICMP等都发送出去的帧都是0和校验形成错误帧所以一定要开启TX缓存的和校验 另一个需要注意的是一定要开启ETH ETH_Start(); 在这里我贴出的这段程序可以获得PHY芯片和外部协商的结果可以验证设置的以太网是是否和外部PHY芯片通讯上。
//得到8720的速度模式
//返回值:
//001:10M半双工
//101:10M全双工
//010:100M半双工
//110:100M全双工
//其他:错误.
void LAN8720_Get_Speed(void)
{u8 speed;speed((ETH_ReadPHYRegister(PHY_BCR,PHY_SR)0x1C)2); //从LAN8720的31号寄存器中读取网络速度和双工模式switch(speed){case 1: printf(10M半双工\r\n); break;case 5: printf(10M全双工\r\n); break;case 2: printf(100M半双工\r\n); break;case 6: printf(100M全双工\r\n); break;default: printf(ETH 初始化失败 %d\r\n,speed); break;}
}以太网接收中断函数
在前初始化了以太网中断这里编写以太网中断函数 //以太网中断服务函数
void ETH_IRQHandler(void){if(ETH_CheckFrameReceived()){ETH_flag1;}ETH_DMAClearITPendingBit(ETH_DMA_IT_R); //清除DMA中断标志位ETH_DMAClearITPendingBit(ETH_DMA_IT_NIS); //清除DMA接收中断标志位
}
LWIP初始化
在LWIP底层硬件初始化
在这个函数中加入ETH初始化 static void low_level_init(struct netif *netif) 设置LWIP底层输入/ 输出函数
底层输入函数 static struct pbuf * low_level_input(struct netif *netif) 底层输出函数: static err_t low_level_output(struct netif *netif, struct pbuf *p) 修改这两个函数即可使用LWIP适配以太网从这里看LWIP其实可以通过任何通讯方式运行不只局限于ETH只要是输入的是以太网帧格式的数据就可以但是需要修改的部分较多需要重新定义DMA描述符、追踪描述符、缓存的数据方向。
LWIP输入处理
在while(1)中检测ETH中断函数的flg并且做出反应
if(ETH_flag){ETH_flag 0;ethernetif_input(lwip_netif);//调用网卡接收函数}有两种ETH输入数据分解的方法 ETH中断是其中一种但是实测发现了一个问题当我把我的以太网线插入开发板—电脑 之间后因为电脑一边从WIFI中获取数据一边会从以太网中尝试获取数据于是会发生ETH超级频繁的进入ETH中断导致ETH这次的任务还没有处理完下一次的任务标志位又被置为了导致出现了原子操作也就是会出现数据量大的时候可能漏掉网络请求的情况如图 于是发现可以不使用ETH中断禁用掉ETH中断改用频率更高的while(1)大循环中循环检测如图 在这里每一次大循环都会检测ETH输入帧是否收到大大提高了实时响应性ping命令不会出现遗漏的现象。
测试程序
ETH是否正常接收可以查看debug这里贴出两个测试程序用来测试ETH是否可以正常发送 void ethernet_sendtest1(void){uint8_t frame_data[] {/* 以太网帧格式 */0x50,0xFA,0x84,0x15,0x3C,0x3C, /* 远端MAC */0x0,0x80,0xE1,0x0,0x0,0x0, /* 本地MAC */0x8,0x0, /* ip类型 */0x45,0x0,0x0,0x26/*l*/,0x0,0x0,0x0,0x0,0xFF,0x11,0x0,0x0, /* UDP报头 */0xC0,0xA8,0x2,0x8, /* 本地IP */0xC0,0xA8,0x2,0xC2, /* 远端IP */0x22,0xB0, /* 本地端口 */0x22,0xB1, /* 远端端口 */0x0,0x12, /* UDP长度 */0x0,0x0, /* UDP校验和 */0x68,0x65,0x6C,0x6C,0x6F,0x20,0x7A,0x6F,0x72,0x62 /* 数据 */};struct pbuf *p;/* 分配缓冲区空间 */p pbuf_alloc(PBUF_TRANSPORT, 0x26 14, PBUF_POOL);if (p ! NULL){/* 填充缓冲区数据 */pbuf_take(p, frame_data, 0x26 14);/* 把数据直接通过底层发送 */lwip_netif.linkoutput(lwip_netif, p);/* 释放缓冲区空间 */pbuf_free(p);}}void ethernet_sendtest2(void){uint8_t dstAddr[6] {0x50,0xFA,0x84,0x15,0x3C,0x3C}; /* 远端MAC */uint8_t frame_data[] {/* UDP帧格式 */0x45,0x0,0x0,0x26/*l*/,0x0,0x0,0x0,0x0,0xFF,0x11,0x0,0x0, /* UDP报头 */192,168,1,68, /* 本地IP */192,168,1,11, /* 远端IP */0x22,0xB0, /* 本地端口 */0x22,0xB1, /* 远端端口 */0x0,0x12, /* UDP长度 */0x0,0x0, /* UDP校验和 */1,2,3,4,5,6,6,6,6,6 /* 数据 */};struct pbuf *p;/* 分配缓冲区空间 */p pbuf_alloc(PBUF_TRANSPORT, 0x26, PBUF_POOL);if (p ! NULL){/* 填充缓冲区数据 */pbuf_take(p, frame_data, 0x26);/* 把数据进行以太网封装再通过底层发送 */ethernet_output(lwip_netif, p, (const struct eth_addr*)lwip_netif.hwaddr,(const struct eth_addr*)dstAddr, ETHTYPE_IP);/* 释放缓冲区空间 */pbuf_free(p);}}
至此ETH已经具备了运行LWIP并且可以PING了。 这里我修改IP地址和MAC防止电脑内部MAC / ARP表影响测试结果
ping了好多次发现都可以实验成功
总结一下这里有很重要但是也很有可能会疏漏的几点
设置为MCU设置MAC地址有专门的一个函数用来为MCU设置自己ETH的MAC地址否则无法接收到自己IP地址包。配置DMA的描述符和缓存的关系这也是有专门的函数用来初始化对应的关系否则描述符无法和缓存对应起来接收到的是乱码或者直接进入硬件错误中断如果是外部SRAM的板子ETH的TX/RX的30K缓存可以放到外部SRAM中而占用300字节的设备描述符不可以放入外部SRAM因为这些描述符是直接与内部ETH的DMA交互的将这些描述符的内存指向外部RAM会导致读取不到描述符出现直接无法读取的现象。开启每个TX缓存的和校验有专门的函数如果不设置TX缓存和校验会导致TX发送的所有数据的和校验都是0x00 在抓包软件中出现的是错误。如果使用片内RAM存储缓存可以调节ETH_TXBUFNB 或者 ETH_RXBUFNB 调节有多少个缓存区从而调节缓存区大小经过我的实测将RX/TX缓存BUFFER存放在外部SRAM中会有几率ping失败或者超时几个存放在内部RAM会一直可以使用怀疑是SRAM的速度影响了DMA搜索地址传输的速度缓存存放在内部RAM效率高失误率低是否有可能是cache的作用 处理以太网数据帧的三种方式对比
续在写完这篇博客之后我再次重新理解了以太网响应数据的方式在以太网使用中断检测可用的帧数据大循环处理 / 直接在大循环中检测可用的帧处理 / 以太网中断接收到置为标志位大循环中处理这三种方法我都尝试了一下
中断检测可使用的帧 大循环处理
这里使用的是在中断中 //以太网中断服务函数 void ETH_IRQHandler(void){ if(ETH_CheckFrameReceived()){ ETH_flag1; } ETH_DMAClearITPendingBit(ETH_DMA_IT_R); //清除DMA中断标志位 ETH_DMAClearITPendingBit(ETH_DMA_IT_NIS); //清除DMA接收中断标志位 } 大循环中 if(ETH_flag1){ ETH_flag0; if(ETH_CheckFrameReceived()){ ethernetif_input(lwip_netif);//调用网卡接收函数 } } 这样实际测试发现因为在ETH_CheckFrameReceived( ) 这个函数中有这样一段 /* check if last segment */ if(((DMARxDescToGet-Status ETH_DMARxDesc_OWN) (uint32_t)RESET) ((DMARxDescToGet-Status ETH_DMARxDesc_LS) ! (uint32_t)RESET)) { DMA_RX_FRAME_infos-Seg_Count; if (DMA_RX_FRAME_infos-Seg_Count 1) { DMA_RX_FRAME_infos-FS_Rx_Desc DMARxDescToGet; } DMA_RX_FRAME_infos-LS_Rx_Desc DMARxDescToGet; return 1; } 这里可以看到它会不断更新是否是最新的缓存区域如果不是则缓存到另一个但是这样当中断正在检测frame的时候又发生了中断会直接导致frame检测混乱count了之后又正在处理上一个事件的时候又被后半部分指到了下一个事件的数据所以 ETH_CheckFrameReceived( ) 这个函数不可重入实际测发现这样有概率成功ping通几个包大部分因为网络频繁进中断导致了无法ping通那么在中断检测帧在大循环处理这个方法PASS
直接在大循环里检测 处理
例如 if(ETH_CheckFrameReceived()){ ethernetif_input(lwip_netif);//调用网卡接收函数 } 直接在while(1)中不断检测这样的好处是可以一直检测有任何帧被发现都会处理缺点是这样会占用大量MCU资源当任务多了之后会发现检测不是很及时并且会拖累其他任务的响应直接导致系统响应慢。
中断置位标志位累加 大循环处理
这里我使用的是在中断中给需要处理的事件 //以太网中断服务函数 void ETH_IRQHandler(void){ if(ETH_CheckFrameReceived()){ ETH_flag; } ETH_DMAClearITPendingBit(ETH_DMA_IT_R); //清除DMA中断标志位 ETH_DMAClearITPendingBit(ETH_DMA_IT_NIS); //清除DMA接收中断标志位 } 这样相当于记录了有多少个事件应该被处理 在大循环中处理 if(ETH_flag){ ETH_flag–; ethernetif_input(lwip_netif);//调用网卡接收函数 printf(“ETH_flag%d\r\n”,ETH_flag); } 这样既不会发生frame检测重入又可以即使处理所有缓存中的事件 实测效果如下 在debug界面最多发生一次剩余缓存未处理并且可以看到后面已经即使处理了 在ping响应中往返小于1ms 之前方法2全部在while中处理的时候的时间是2-3ms 所以方法3无论是响应速度或者是处理数据的数量来说都是比较合理的如果又更好的方法欢迎私信我 源码获取
文件链接 通过网盘分享的文件CSDN_ETH.rar 链接: https://pan.baidu.com/s/15UMS1rLIsaaPfxGsWYXK9Q?pwdkg2m 提取码: kg2m
