STM32 以太網學習

STM32進行以太網通信，需要了解一下内容：

　　硬體層：MAC控制器和 PHY 和變壓器 .

　　軟體層：網絡協定棧，例如：lwip協定棧，RL-TCPnet協定棧，FreeRTOS-TCP協定棧，uIP協定棧。

MAC控制器

　　STM32F107/STM32F407自帶 MAC控制器，有的晶片把MAC和PHY做到了一起，像ENC28J60。

LWIP 協定棧移植需要資料如下：

官方 LWIP 源碼下載下傳，官方 LWIP 文檔說明最新版本 2.1.2 ，2018年12月29日15:34:07

1、網卡驅動移植，即實作 struct netif 網卡資料結構，裡面包含資料收發函數等等，詳細：https://blog.csdn.net/zhzht19861011/article/details/6690534

2、作業系統接口移植，即 sys_arch.c 以及 sys_arch.h ，cc.h 的編寫，包含建立線程，信号量等建立接口，以及系統時間擷取接口等等 ,詳看 https://blog.csdn.net/ZCShouCSDN/article/details/80198116

3、lwip 功能裁剪，即 lwipopts.h 檔案編寫的編寫，主要包含，記憶體配置，以及功能裁剪，詳看：https://blog.csdn.net/slj_win/article/details/16959055

4、lwip 收發資料的資料結構 pbuf 結構嵌超全的LWIP記憶體管理經驗總結

移植案例： https://github.com/suoZhangEmbedded/stm32h7_freertos

緊接着以太網通信依據 TCP\IP協定，但是這個協定太大了，STM32上運作不了，而有一個簡化版的TCP/IP協定是 LWIP協定，這個LWIP 協定是可以運作在STM32上面的。

下面就是LWIP協定移植到STM32F107上。。。。 2015年8月14日17:28:29

首先下載下傳LWIP協定棧({{{後面發現沒啥用，因為ST 給移植好了}}})和STM32F107為以太網外設專門做的庫（{{{後面發現不是庫，是移植LWIP好的工程}}}）。

LWIP協定棧下載下傳位址：（下載下傳兩個檔案名稱分别為 contrib-1.4.1.zip 和 lwip-1.4.1.zip）注：（2015年8月15日13:13:08這個時間是這個版本）

http://ftp.twaren.net/Unix/NonGNU//lwip/

STM32F107為以太網外設專門做的庫下載下傳位址：（在頁面的最下面: 檔案名稱為：stsw-stm32026.zip）注：（2015年8月15日13:14:12這個時間是這個版本）

http://www.st.com/web/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1743/LN1734/PF257862#

筆者再下載下傳之前，以為這個檔案（stsw-stm32026.zip）隻是一個庫函數（一個eth.C檔案，一個eth.H檔案），讓我們調用.實際不是這樣的，是一個移植好LWIP協定的一個好的（可以編譯通過）keil工程。

筆者正在閱讀這個工程，在閱讀這個工程之前下載下傳了這個工程的說明文檔（和下載下傳工程在同一個界面（AN3102Application note）），但是是英文的，筆者C和英文不是學的很好，正在閱讀中…… 2015年8月16日22:10:28　　

　　ethernetif.c 和stm32_eth.c：在這個工程文檔中有這樣的一段話，協定棧（LWIP）和以太網控制器（MAC）的連接配接檔案是ethernetif.c 和stm32_eth.c。英文原句：For the STM32F107xx, the ethernetif.c (under Utilities\lwip-1.3.1\src\netif) and stm32_eth.c(under Libraries\STM32_ETH_Driver) files constitute the low-level layer, which is theinterface between the stack and the Ethernet controller. 這兩個檔案怎麼連接配接的，現在還不清楚！

netconf.c：為了使LWIP協定棧的周期任務能正常工作，還利用一個定時器為協定棧工作，有一個函數負責排程LWIP協定的任務。這個函數是LwIP_Periodic_Handle，定義在netconf.c中，注意這個檔案不是協定棧LWIP的檔案。主要功能包括：LWIP初始化，MAC位址和IP位址設定等等。

　　opt.h：協定棧的初始化參數在opt.h中可以找到，依靠opt.h修改後的新檔案lwipopts.h，這個檔案包含了LWIP協定棧為STM32F107做的一些修改！修改内容如下：

1、DHCP是否被使能，參數設定是LWIP_DHCP

　　　　　　2、TCP和UDP的連接配接數量，分别參數是MEMP_NUM_TCP_PCB 和MEMP_NUM_UDP_PCB

　　　　　　3、堆棧的數量設定參數是MEM_SIZE

4、緩沖區的數量和大小，參數是 PBUF_POOL_SIZE和PBUF_POOL_BUFSIZE

　　　　　 5、更詳細的請參考檔案lwipopts.h 。

PHY 接口配置：MII 和RMII 為STM32F107連接配接PHY的兩種接口模式，在stm32f107.c檔案中有兩個宏定義，想用哪個接口，就把另外一個接口宏定義屏蔽掉。

此次編輯時間：2015年8月19日15:10:08

看了上面的源代碼簡單說明，筆者準備找個開發闆試驗一下（開發闆硬體說明：晶片STM32F107，DM9161，HR911105A分别對應 MAC,PHY,以太網變壓器）。

2015年8月23日08:00:34 ，之是以這次更新和上次相差了很多的時間，是因為筆者想把這個工程下載下傳到開發闆運作起來，我想是不是得修改STM32F107（MAC）和DM9161（PHY）之間的連線，看了一段時間後發現開發闆上的線和代碼上的線是一樣的，隻不過PHY有個位址是1（某個引腳控制的拉高是1，拉低是0）），開發闆上是1，程式裡面是0，就修改這個，編譯，下載下傳到開發闆，代碼跑起來了，現在程式跑起來了，很是激動，雖然沒我多大的貢獻。MAC,PHY,以太網變壓器怎麼連接配接的稍後會加進來.

2015年8月26日11:11:33，代碼跑起來了，準備進行 UDP 資料傳輸。

打開 ST公司官方提供的以太網例程stsw-stm32070,工程裡面有兩個選項，一個是FreeRTOS和Standalone，可以了解為一個是作業系統，一個是“裸奔”，筆者還沒有學習過作業系統，是以在這時暫停STM32F407以太網的學習，去學習實時作業系統。2015年10月14日16:04:41