我們打開裸機工程之后,就創建一個文件夾,命名為eth,并且在該文件夾下創建兩個文件,分別為bsp\_eth.c與bsp\_eth.h文件,具體見圖 3?12。

圖 3?12創建bsp\_eth.c與bsp\_eth.h文件
然后再將bsp\_eth.c文件添加到工程分組中,具體見圖 3?13。

圖 3?13將bsp\_eth.c添加到工程中
然后我們就可以在bsp\_eth.c文件中進行初始化eth驅動了,暫時加入以下代碼,具體見代碼清單 3?1。
```
1 /**
2 ******************************************************************************
3 * @file main.c
4 * @author fire
5 * @version V1.0
6 * @date 2019-xx-xx
7 * @brief eth
8 *********************************************************************
9 * @attention
10 *
11 * 實驗平臺:野火 STM32 F429 開發板
12 * 論壇 :http://www.firebbs.cn
13 * 淘寶 :http://firestm32.taobao.com
14 *
15 ***********************************************************************
16 */
17 #include "./eth/bsp_eth.h"
18 #include "main.h"
19
20
21 #ifndef PRINT_DEBUG
22 #define PRINT_DEBUG
23 #endif
24
25 #ifndef PRINT_ERR
26 #define PRINT_ERR
27 #endif
28
29 /* Global Ethernet handle */
30 ETH_HandleTypeDef heth;
31
32 #if defined ( __ICCARM__ ) /*!< IAR Compiler */
33 #pragma data_alignment=4
34 #endif
35 __ALIGN_BEGIN ETH_DMADescTypeDef DMARxDscrTab[ETH_RXBUFNB] __ALIGN_END;
36 /* Ethernet Rx MA Descriptor */
37
38 #if defined ( __ICCARM__ ) /*!< IAR Compiler */
39 #pragma data_alignment=4
40 #endif
41 __ALIGN_BEGIN ETH_DMADescTypeDef DMATxDscrTab[ETH_TXBUFNB] __ALIGN_END;
42 /* Ethernet Tx DMA Descriptor */
43
44 #if defined ( __ICCARM__ ) /*!< IAR Compiler */
45 #pragma data_alignment=4
46 #endif
47 __ALIGN_BEGIN uint8_t Rx_Buff[ETH_RXBUFNB][ETH_RX_BUF_SIZE] __ALIGN_END;
48 /* Ethernet Receive Buffer */
49
50 #if defined ( __ICCARM__ ) /*!< IAR Compiler */
51 #pragma data_alignment=4
52 #endif
53 __ALIGN_BEGIN uint8_t Tx_Buff[ETH_TXBUFNB][ETH_TX_BUF_SIZE] __ALIGN_END;
54 /* Ethernet Transmit Buffer */
55
56
57 void HAL_ETH_MspInit(ETH_HandleTypeDef* ethHandle)
58 {
59 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
60 if (ethHandle->Instance==ETH)
61 {
62 /* USER CODE BEGIN ETH_MspInit 0 */
63
64 /* USER CODE END ETH_MspInit 0 */
65 // /* Enable Peripheral clock */
66 // __HAL_RCC_ETH_CLK_ENABLE();
67
68 /**ETH GPIO Configuration
69 PC1 ------> ETH_MDC
70 PA1 ------> ETH_REF_CLK
71 PA2 ------> ETH_MDIO
72 PA7 ------> ETH_CRS_DV
73 PC4 ------> ETH_RXD0
74 PC5 ------> ETH_RXD1
75 PB11 ------> ETH_TX_EN
76 PG13 ------> ETH_TXD0
77 PG14 ------> ETH_TXD1
78 */
79 GPIO_InitStruct.Pin = ETH_MDC_Pin|ETH_RXD0_Pin|ETH_RXD1_Pin;
80 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
81 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
82 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
83 GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
84 HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
85
86 GPIO_InitStruct.Pin = ETH_REF_CLK_Pin|ETH_MDIO_Pin|ETH_CRS_DV_Pin;
87 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
88 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
89 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
90 GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
91 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
92
93 GPIO_InitStruct.Pin = ETH_TX_EN_Pin;
94 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
95 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
96 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
97 GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
98 HAL_GPIO_Init(ETH_TX_EN_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
99
100 GPIO_InitStruct.Pin = ETH_TXD0_Pin|ETH_TXD1_Pin;
101 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
102 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
103 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
104 GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
105 HAL_GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStruct);
106
107 /* USER CODE BEGIN ETH_MspInit 1 */
108 /* Enable the Ethernet global Interrupt */
109 HAL_NVIC_SetPriority(ETH_IRQn, 6, 0);
110 HAL_NVIC_EnableIRQ(ETH_IRQn);
111
112 /* Enable ETHERNET clock */
113 __HAL_RCC_ETH_CLK_ENABLE();
114 /* USER CODE END ETH_MspInit 1 */
115 }
116 }
117
118 static void Eth_Reset(void)
119 {
120 /* PHY RESET: PI1 */
121 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
122 __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE();
123
124 GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
125 GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_PULLUP;
126 GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FAST;
127 GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_1;
128 HAL_GPIO_Init(GPIOI, &GPIO_InitStructure);
129 HAL_GPIO_WritePin(GPIOI, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
130 HAL_Delay(5);
131 HAL_GPIO_WritePin(GPIOI, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
132 HAL_Delay(5);
133 }
134
135 void HAL_ETH_MspDeInit(ETH_HandleTypeDef* ethHandle)
136 {
137 if (ethHandle->Instance==ETH)
138 {
139 /* USER CODE BEGIN ETH_MspDeInit 0 */
140
141 /* USER CODE END ETH_MspDeInit 0 */
142 /* Peripheral clock disable */
143 __HAL_RCC_ETH_CLK_DISABLE();
144
145 /**ETH GPIO Configuration
146 PC1 ------> ETH_MDC
147 PA1 ------> ETH_REF_CLK
148 PA2 ------> ETH_MDIO
149 PA7 ------> ETH_CRS_DV
150 PC4 ------> ETH_RXD0
151 PC5 ------> ETH_RXD1
152 PB11 ------> ETH_TX_EN
153 PG13 ------> ETH_TXD0
154 PG14 ------> ETH_TXD1
155 */
156 HAL_GPIO_DeInit(GPIOC, ETH_MDC_Pin|ETH_RXD0_Pin|ETH_RXD1_Pin);
157
158 HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, ETH_REF_CLK_Pin|ETH_MDIO_Pin|ETH_CRS_DV_Pin);
159
160 HAL_GPIO_DeInit(ETH_TX_EN_GPIO_Port, ETH_TX_EN_Pin);
161
162 HAL_GPIO_DeInit(GPIOG, ETH_TXD0_Pin|ETH_TXD1_Pin);
163
164 /* USER CODE BEGIN ETH_MspDeInit 1 */
165
166 /* USER CODE END ETH_MspDeInit 1 */
167 }
168 }
169
170 HAL_StatusTypeDef Bsp_Eth_Init(void)
171 {
172 HAL_StatusTypeDef ret;
173
174 uint8_t MACAddr[6] ;
175
176 HAL_ETH_DeInit(&heth);
177
178 Eth_Reset();
179
180 ETH->DMABMR |= ETH_DMABMR_SR;
181
182 /* Init ETH */
183 MACAddr[0] = 0x02;
184 MACAddr[1] = 0x00;
185 MACAddr[2] = 0x00;
186 MACAddr[3] = 0x00;
187 MACAddr[4] = 0x00;
188 MACAddr[5] = 0x00;
189 heth.Instance = ETH;
190 heth.Init.AutoNegotiation = ETH_AUTONEGOTIATION_ENABLE;
191 heth.Init.PhyAddress = LAN8720_PHY_ADDRESS;
192 heth.Init.MACAddr = &MACAddr[0];
193 heth.Init.RxMode = ETH_RXPOLLING_MODE; // rx mode
194 heth.Init.ChecksumMode = ETH_CHECKSUM_BY_HARDWARE;
195 heth.Init.MediaInterface = ETH_MEDIA_INTERFACE_RMII;
196 heth.Init.Speed = ETH_SPEED_100M; //speed
197 heth.Init.DuplexMode = ETH_MODE_FULLDUPLEX;
198
199 /* configure ethernet peripheral (GPIOs, clocks, MAC, DMA) */
200 ret = HAL_ETH_Init(&heth);
201 if (ret == HAL_OK)
202 PRINT_DEBUG("eth hardware init sucess...\n");
203 else
204 PRINT_DEBUG("eth hardware init faild...\n");
205
206 /* Initialize Tx Descriptors list: Chain Mode */
207 HAL_ETH_DMATxDescListInit(&heth, DMATxDscrTab, &Tx_Buff[0][0], ETH_TXBUFNB);
208
209 /* Initialize Rx Descriptors list: Chain Mode */
210 HAL_ETH_DMARxDescListInit(&heth, DMARxDscrTab, &Rx_Buff[0][0], ETH_RXBUFNB);
211 /* Enable MAC and DMA transmission and reception */
212 return ret;
213 }
214
215
216 void ETH_IRQHandler(void)
217 {
218 HAL_ETH_IRQHandler(&heth);
219
220 }
221
222 /**
223 * @brief Ethernet Rx Transfer completed callback
224 * @param heth: ETH handle
225 * @retval None
226 */
227
228 void HAL_ETH_RxCpltCallback(ETH_HandleTypeDef *heth)
229 {
230
231 }
232
233 void HAL_ETH_TxCpltCallback(ETH_HandleTypeDef *heth)
234 {
235 ;
236 }
237
238 void HAL_ETH_ErrorCallback(ETH_HandleTypeDef *heth)
239 {
240 PRINT_ERR("eth err\n");
241 }
```
STM32的HAL庫使用一個數據結構對以太網進行描述,我們可以認為那是一個以太網的句柄,記錄著以太網的注冊基地址、連接狀態、發送描述、接收描述等等,該數據結構是ETH\_HandleTypeDef,具體見代碼清單 3?2。在bsp\_eth.c我們需要定義一個用于描述以太網的數據結構heth,這樣子我們就能通過heth對以太網進行初始化、收發數據等操作。
```
1 typedef struct
2 {
3 ETH_TypeDef *Instance; /*!< Register base address */
4
5 ETH_InitTypeDef Init; /*!< Ethernet Init Configuration */
6
7 uint32_t LinkStatus; /*!< Ethernet link status */
8
9 ETH_DMADescTypeDef *RxDesc; /*!< Rx descriptor to Get */
10
11 ETH_DMADescTypeDef *TxDesc; /*!< Tx descriptor to Set */
12
13 ETH_DMARxFrameInfos RxFrameInfos; /*!< last Rx frame infos */
14
15 __IO HAL_ETH_StateTypeDef State; /*!< ETH communication state */
16
17 HAL_LockTypeDef Lock; /*!< ETH Lock */
18
19 } ETH_HandleTypeDef;
```
我們先看一下我們的Bsp\_Eth\_Init()函數,調用HAL庫的HAL\_ETH\_DeInit(&heth)進行復位ETH 配置,該復位函數內部會調用我們bsp\_eth.c文件中的HAL\_ETH\_MspDeInit()函數,然后我們再對heth的參數進行初始化,如開啟網絡自適應功能,速度和工作模式無需配置、設置PHY的地址、設置MAC地址、設置接收網絡數據的方式為中斷方式、設置檢查校驗為硬件校驗、設置以太網速度為100M等等,然后調用HAL庫的HAL\_ETH\_Init()函數將以太網進行初始化,在初始化的時候,會調用HAL\_ETH\_MspInit()對以太網的接口進行初始化,所以,我們的bsp\_eth.c文件需要對HAL\_ETH\_MspInit()進行封裝,根據我們的硬件接口(IO接口)進行初始化操作,再對以太網的收發數據描述列表,無需我們理會,這些HAL庫已經幫我們處理好了,這樣子,一個以太網接口基本就初始化完成,但是,收發數據的操作還需要我們自己寫驅動,所以我們暫時還不可以使用它進行網絡數據的收發操作,因為數據的收發需要配合LwIP,會在后面的章節中進行介紹。
- 說明
- 第1章:網絡協議簡介
- 1.1:常用網絡協議
- 1.2:網絡協議的分層模型
- 1.3:協議層報文間的封裝與拆封
- 第2章:LwIP簡介
- 2.1:LwIP的優缺點
- 2.2:LwIP的文件說明
- 2.2.1:如何獲取LwIP源碼文件
- 2.2.2:LwIP文件說明
- 2.3:查看LwIP的說明文檔
- 2.4:使用vscode查看源碼
- 2.4.1:查看文件中的符號列表(函數列表)
- 2.4.2:函數定義跳轉
- 2.5:LwIP源碼里的example
- 2.6:LwIP的三種編程接口
- 2.6.1:RAW/Callback API
- 2.6.2:NETCONN API
- 2.6.3:SOCKET API
- 第3章:開發平臺介紹
- 3.1:以太網簡介
- 3.1.1:PHY層
- 3.1.2:MAC子層
- 3.2:STM32的ETH外設
- 3.3:MII 和 RMII 接口
- 3.4:PHY:LAN8720A
- 3.5:硬件設計
- 3.6:軟件設計
- 3.6.1:獲取STM32的裸機工程模板
- 3.6.2:添加bsp_eth.c與bsp_eth.h
- 3.6.3:修改stm32f4xx_hal_conf.h文件
- 第4章:LwIP的網絡接口管理
- 4.1:netif結構體
- 4.2:netif使用
- 4.3:與netif相關的底層函數
- 4.4:ethernetif.c文件內容
- 4.4.1:ethernetif數據結構
- 4.4.2:ethernetif_init()
- 4.4.3:low_level_init()
- 第5章:LwIP的內存管理
- 5.1:幾種內存分配策略
- 5.1.1:固定大小的內存塊
- 5.1.2:可變長度分配
- 5.2:動態內存池(POOL)
- 5.2.1:內存池的預處理
- 5.2.2:內存池的初始化
- 5.2.3:內存分配
- 5.2.4:內存釋放
- 5.3:動態內存堆
- 5.3.1:內存堆的組織結構
- 5.3.2:內存堆初始化
- 5.3.3:內存分配
- 5.3.4:內存釋放
- 5.4:使用C庫的malloc和free來管理內存
- 5.5:LwIP中的配置
- 第6章:網絡數據包
- 6.1:TCP/IP協議的分層思想
- 6.2:LwIP的線程模型
- 6.3:pbuf結構體說明
- 6.4:pbuf的類型
- 6.4.1:PBUF_RAM類型的pbuf
- 6.4.2:PBUF_POOL類型的pbuf
- 6.4.3:PBUF_ROM和PBUF_REF類型pbuf
- 6.5:pbuf_alloc()
- 6.6:pbuf_free()
- 6.7:其它pbuf操作函數
- 6.7.1:pbuf_realloc()
- 6.7.2:pbuf_header()
- 6.7.3:pbuf_take()
- 6.8:網卡中使用的pbuf
- 6.8.1:low_level_output()
- 6.8.2:low_level_input()
- 6.8.3:ethernetif_input()
- 第7章:無操作系統移植LwIP
- 7.1:將LwIP添加到裸機工程
- 7.2:移植頭文件
- 7.3:移植網卡驅動
- 7.4:LwIP時基
- 7.5:協議棧初始化
- 7.6:獲取數據包
- 7.6.1:查詢方式
- 7.6.2:ping命令詳解
- 7.6.3:中斷方式
- 第8章:有操作系統移植LwIP
- 8.1:LwIP中添加操作系統
- 8.1.1:拷貝FreeRTOS源碼到工程文件夾
- 8.1.2:添加FreeRTOS源碼到工程組文件夾
- 8.1.3:指定FreeRTOS頭文件的路徑
- 8.1.4:修改stm32f10x_it.c
- 8.2:lwipopts.h文件需要加入的配置
- 8.3:sys_arch.c/h文件的編寫
- 8.4:網卡底層的編寫
- 8.5:協議棧初始化
- 8.6:移植后使用ping測試基本響應
- 第9章:LwIP一探究竟
- 9.1:網卡接收數據的流程
- 9.2:內核超時處理
- 9.2.1:sys_timeo結構體與超時鏈表
- 9.2.2:注冊超時事件
- 9.2.3:超時檢查
- 9.3:tcpip_thread線程
- 9.4:LwIP中的消息
- 9.4.1:消息結構
- 9.4.2:數據包消息
- 9.4.3:API消息
- 9.5:揭開LwIP神秘的面紗
- 第10章:ARP協議
- 10.1:鏈路層概述
- 10.2:MAC地址的基本概念
- 10.3:初識ARP
- 10.4:以太網幀結構
- 10.5:IP地址映射為物理地址
- 10.6:ARP緩存表
- 10.7:ARP緩存表的超時處理
- 10.8:ARP報文
- 10.9:發送ARP請求包
- 10.10:數據包接收流程
- 10.10.1:以太網之數據包接收
- 10.10.2:ARP數據包處理
- 10.10.3:更新ARP緩存表
- 10.11:數據包發送流程
- 10.11.1:etharp_output()函數
- 10.11.2:etharp_output_to_arp_index()函數
- 10.11.3:etharp_query()函數
- 第11章:IP協議
- 11.1:IP地址.md
- 11.1.1:概述
- 11.1.2:IP地址編址
- 11.1.3:特殊IP地址