LWIP初體驗-修改ST官方demo
01硬件說明
為什么要寫這篇文章?STM32的網絡應用還是個復雜的外設的,拿到一個板子需要驗證網絡部分是否正常,硬件設計是否有問題,對于很熟悉LWIP的同學可以直接移植LWIP,驗證硬件。但快速且方便的辦法是修改ST的官方demo來驗證硬件。(ST提供了CubeMX工具,如果使用該工具的話,也很方便,不在本文的考慮范圍內)。
本文的硬件測試環境
- 主控:STM32F207VCT6,100管腳的封裝
- 網絡PHY芯片:RTL8201EL,48管腳封裝,34和35管腳下拉,也就是芯片地址:0
- 使用的網絡接口:MII接口
涉及到的硬件原理圖和PCB開源,開源地址https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6本文涉及到的修改前代碼和修改后代碼下載地址鏈接:https://pan.baidu.com/s/1dr9MzX_pga2SYWOft4lniw
提取碼:7uqj
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本文目的:本文不會詳細講解LWIP相關內容,只是LWIP的初體驗,如果你有一塊板子帶有網絡PHY,需要你測試硬件是否有問題,本文或許對你有幫助。
02修改步驟
ST官方提供了很多demo,UDP,tftp,http,TCP等等,我們修改最常用的TCPSever的demo,代碼路徑如下:

①是IAR的工程代碼,②是Keil的工程代碼。
2.1、修改IAR配置文件
修改芯片設置(其實不用修改)

硬件使用的是SWD模式,如果你使用的硬件是JTAG模式,不需要修改。
2.2、修改網絡PHY地址
在stm32f2x7_eth_bsp.h文件中,將DP83848的PHY地址修改為0。
2.3、修改硬件IO
在stm32f2x7_eth_bsp.c中,這部分主要是根據具體硬件修改的,因為ST官方demo使用的是144腳芯片,我們使用100腳芯片,對應的GPIO需要修改。

2.4、屏蔽無用的東西和修改IP
在main.h中,屏蔽USE_LCD宏定義,官方開發板使用了LCD,這里我們不使用。

修改IP地址(以本機IP地址為準,修改一個和自己PC在同一網段的空閑IP),再修改網關。
2.5、屏蔽其他代碼
在stm32f2x7_eth_bsp.c中

屏蔽這一項是因為這是跟芯片相關的,該函數功能:配置物理層產生一個中斷的鏈路狀態變化
demo使用的是DP83848,我們的硬件使用的是RTL8201
該函數定義
PHY_MICR宏定義如下

該函數操作的是DP83848的17寄存器,改寄存器屬于廠商自定義部分寄存器。
重點是RTL8201芯片沒有該寄存器。這部分內容詳見《RTL8201網絡芯片講解》,里面講解到了這個問題。
03效果顯示
3.1、電腦能ping通
3.2、客戶端能夠連接收發數據
使用PC的TCP客戶端,可以連接上STM32F207建立的TCPSever,端口是7。STM32收到數據后,把所有數據返回。

04使用中斷方式
通過上述修改,已經簡單將LWIP簡單跑起來了,并且建立了TCPSever,但demo中使用的是查詢的方式,實際項目中是需要使用中斷的,以便快速接收到網絡數據。
首先屏蔽掉main.c中輪詢函數。

添加網口中斷配置,在stm32f2x7_eth.c中增加ETH_IRQ的中斷配置。
在stm32f2xx_it.c中添加中斷服務函數,添加的函數就是剛剛main函數屏蔽的內容。

注意,這里采用時候if判斷語句,這里其實是有隱患的,如果一次數據大于1500字節,也就是說需要IP分片就是丟包,IP分片內容請看文章《IP協議詳解》。
我們將if修改成while即可。
測試結果,使用ping命令測試
PC端使用TCP客戶端工具測試STM32建立的TCPsever。

05Keil工程的修改
主要是修改工程配置,代碼修改參考上述IAR修改過程即可。
修改芯片類型

修改調試工具,ST官方代碼當然使用STlink了,我使用Jlink。

使用Jlink的SWD模式。

06移植TCP客戶機代碼
上文我們修改了TCPSever的demo,在很多情況STM32作為TCP客戶端連接服務器,下面我們將TCP客戶端代碼移植到剛才修改好的TCPSever工程中。為了體驗一下,在移植好LWIP的基礎上,如果要實現TCP客戶端,需要哪些函數接口。
TCP客戶端demo代碼在ST官方庫中位置。
demo的代碼在中斷函數中,TCP作為客戶端主動連接服務器的代碼在中斷函數中,在ST的demo中,中斷觸發STM32作為客戶端去鏈接服務器。
移植完畢,為了方便,把所有函數移植到main.c中,不再放置到中斷函數中。
分別拷貝tcp_echoclient_connect()、tcp_echoclient_connected()、tcp_echoclient_recv()、tcp_echoclient_connection_close()、tcp_echoclient_send()函數復制過來。
下面的這些變量也要復制過來

復制到main.c中

為防止和tcpsever代碼變量沖突,把tcp_echoserver.c所有代碼全部屏蔽掉,后者將其從工程目錄中刪除。
原來文件中的頭文件也復制過來

把原來main.h的IP信息復制過來

把tcp_echoclient_connected函數中一下屏蔽
這個時候編譯會出錯,原因是有些函數調用的錯誤,
方法1:調整函數位置
方法2:添加函數說明
修改IP(以實際IP為為主)
編譯代碼,下載到STM32,進行測試:
ping測試
在PC端使用網絡調試助手新建TCP服務器,進行客戶端測試,有新的客戶端上線。
為將接收到的數據返回PC,我們在tcp_echoclient_recv函數中加入以下代碼
收到的數據成功返回

本文簡單進行了LWIP的初體驗,并沒有太多技術含量,按照這個方法可以驗證新硬件是否正常,如果上述測試全部通過,說明硬件是沒有問題。