STM32H7+CUBE+ETH+LWIP配置及设置

1万 · 2021-6-5 15:08

ETH的配置

1万 · 2021-6-5 15:08

配置EHT_RST引脚

1万 · 2021-6-5 15:09

LWIP的配置

注意一定要把LWIP_NETIF_LINK_CALLBACK选上，不然连接状态改变不能进入拔下或者插入网线回调函数，里面做一点自己的事情

LAN8742

1万 · 2021-6-5 15:09

MPU
Lwip使用DMA传递信息，对应的DMA内存定义在sram中。H7的sram分为好几段，高速段为cpu独享，通俗点说就是这一段允许用户编写的程序使用，但是不允许DMA使用。所以为DMA定义的内存或者数组要避开这一段。另外Lwip使用DMA时存在交互存取问题，避开这一段后，也不能让cpu像使用普通cache那样乱序使用，否则将可能出现严重问题。很多人用F7、H7和Lwip协议栈都出现ping不通的现象，都是内存管理问题。怎样管理？？需要使用内存守护单元MPU。

使用CubeMX配置MPU，最多可以管理16段。为lwip配置，管理两段即可。

1万 · 2021-6-5 15:10

MPU设定总结(非操作步骤)
总结一下这样做的原因与目的：
（1）Lwip不被允许使用cpu专用的高速L1缓存（DTCM），只能用D2 Sram区域；
（2）cpu可以无序访问cache，为防止这种情况，Lwip的DMA段必须是device类型或者Strongly-ordered类型，保证有序；
（3）通过MPU配置这段cache，其中一段允许share、允许buffer，长度为256Byte，放TXRX交互存取头；另外一段不share，不buffer，不cache；长度32k。

1万 · 2021-6-5 15:10

MPU选项含义（非操作步骤）
cubeMX里面配置TEX、C、B，三者搭配。

https://www.stmicroelectronics.com.cn/resource/en/application_note/DM00272912-.pdf

Access permission被定义为3，即Full access。

经过上面的配置，编译下载，不出意外不用写任何代码就可以ping通了。

1万 · 2021-6-5 15:11

好了，可以进行下一步！

Lwip协议栈TCP保活(KeepAlive)设定
万事具备了么？no！

以上只解决了异常自动重连的问题，并不等于协议栈具备检测异常的能力。即H7必须知道网线是在什么时候被拔掉。

有很多博客都提到KeepAlive的开启方法，但都是详细说明怎样打开，打开了该怎么用就没说。。。

由于tcp是可靠连接，有数据往来的时候能够检测异常，需要解决的是无数据检测。这就要用到TCP协议的KeepAlive功能，原理就是在空闲的时候，以一定的频率发空数据包给服务器，服务器收到后答复一个数据包，说白了又把空闲段给变成有数据往复状态了。TCP协议栈包含KeepAlive，lwip协议栈这部分也没少，启用几个宏即可自动进行收发。设定方法为：在lwipopts.h后面加入

#define  LWIP_TCP_KEEPALIVE    1          //激活keepalive
#define  TCP_KEEPIDLE_DEFAULT    2000UL       //2秒内连接双方都无数据，则发起保活探测
#define  TCP_KEEPINTVL_DEFAULT 1000UL       //1秒发送一次保活探测
#define  TCP_KEEPCNT_DEFAULT    3UL          //3次保活探测无数据则进入错误回调函数

tcpecho.c中实例化netconn后，为其tcp成员加入SPF_KEEPALIVE属性。

xNetConn->pcb.tcp->so_options |= SOF_KEEPALIVE; //保活设定，实际上是tcp的一个属性选项
1
这样就能实时检测连接状态了。使用wireshark抓取数据是下图的样子，里面可以看到空闲时段交互的keepalive数据包。
电脑IP :192.168.0.99
单片机IP :192.168.0.80

自动化流程为：
拔掉网线------进入回调函数销毁tcp资源------主程序while循环连接出错------主程序销毁netconn资源------主程序实例化新的netconn资源------再次连接
如此往复…

1万 · 2021-6-5 15:12

用STM32CubeMX 生成了一个包含 EHT ，Lwip 的项目，调试一直不正常，经仔细检查存在以下问题：
1.硬件采用了LAN8720A ，但是STM32CubeMX 生成的是LAN8742A的代码，必须根据硬件连接更改地址。
解决办法：在 …Src ethernetif.c 修改如下：

heth.Instance = ETH;

heth.Init.AutoNegotiation = ETH_AUTONEGOTIATION_ENABLE;

// heth.Init.PhyAddress = LAN8742A_PHY_ADDRESS;

heth.Init.PhyAddress = LAN8720A_PHY_ADDRESS; //modify by kmsmg，LAN8720A_PHY_ADDRESS=0，LAN8742A_PHY_ADDRESS=1

2.初始化时必须对LAN8720A 进行硬件复位。
解决办法：

分配一个 GPIO 连接LAN8720A的复位端，在 …Src ethernetif.c 修改如下：

heth.Init.ChecksumMode = ETH_CHECKSUM_BY_HARDWARE;

heth.Init.MediaInterface = ETH_MEDIA_INTERFACE_RMII;

/* USER CODE BEGIN MACADDRESS */

/* USER CODE END MACADDRESS */

LAN8720_RESET();// modify by kmsmg

hal_eth_init_status = HAL_ETH_Init(&heth);

............

//-----------------------------------------------

void LAN8720_RESET(void)

{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GP_EHT_REST_Pin, GPIO_PIN_RESET);

HAL_Delay(55);

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GP_EHT_REST_Pin, GPIO_PIN_SET);

}