我们打开裸机工程之后,就创建一个文件夹,命名为eth,并且在该文件夹下创建两个文件,分别为bsp\_eth.c与bsp\_eth.h文件,具体见图 3‑12。
![](https://box.kancloud.cn/90719b903f0e747bc36ea9113f9aa02b_620x118.png)
图 3‑12创建bsp\_eth.c与bsp\_eth.h文件
然后再将bsp\_eth.c文件添加到工程分组中,具体见图 3‑13。
![](https://box.kancloud.cn/5e8ae191ec0e4cbf554c50b34aace10c_312x231.png)
图 3‑13将bsp\_eth.c添加到工程中
然后我们就可以在bsp\_eth.c文件中进行初始化eth驱动了,暂时加入以下代码,具体见代码清单 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 * 实验平台:野火 STM32 F429 开发板
12 * 论坛 :http://www.firebbs.cn
13 * 淘宝 :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库使用一个数据结构对以太网进行描述,我们可以认为那是一个以太网的句柄,记录着以太网的注册基地址、连接状态、发送描述、接收描述等等,该数据结构是ETH\_HandleTypeDef,具体见代码清单 3‑2。在bsp\_eth.c我们需要定义一个用于描述以太网的数据结构heth,这样子我们就能通过heth对以太网进行初始化、收发数据等操作。
```
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;
```
我们先看一下我们的Bsp\_Eth\_Init()函数,调用HAL库的HAL\_ETH\_DeInit(&heth)进行复位ETH 配置,该复位函数内部会调用我们bsp\_eth.c文件中的HAL\_ETH\_MspDeInit()函数,然后我们再对heth的参数进行初始化,如开启网络自适应功能,速度和工作模式无需配置、设置PHY的地址、设置MAC地址、设置接收网络数据的方式为中断方式、设置检查校验为硬件校验、设置以太网速度为100M等等,然后调用HAL库的HAL\_ETH\_Init()函数将以太网进行初始化,在初始化的时候,会调用HAL\_ETH\_MspInit()对以太网的接口进行初始化,所以,我们的bsp\_eth.c文件需要对HAL\_ETH\_MspInit()进行封装,根据我们的硬件接口(IO接口)进行初始化操作,再对以太网的收发数据描述列表,无需我们理会,这些HAL库已经帮我们处理好了,这样子,一个以太网接口基本就初始化完成,但是,收发数据的操作还需要我们自己写驱动,所以我们暂时还不可以使用它进行网络数据的收发操作,因为数据的收发需要配合LwIP,会在后面的章节中进行介绍。
- 说明
- 第1章:网络协议简介
- 1.1:常用网络协议
- 1.2:网络协议的分层模型
- 1.3:协议层报文间的封装与拆封
- 第2章:LwIP简介
- 2.1:LwIP的优缺点
- 2.2:LwIP的文件说明
- 2.2.1:如何获取LwIP源码文件
- 2.2.2:LwIP文件说明
- 2.3:查看LwIP的说明文档
- 2.4:使用vscode查看源码
- 2.4.1:查看文件中的符号列表(函数列表)
- 2.4.2:函数定义跳转
- 2.5:LwIP源码里的example
- 2.6:LwIP的三种编程接口
- 2.6.1:RAW/Callback API
- 2.6.2:NETCONN API
- 2.6.3:SOCKET API
- 第3章:开发平台介绍
- 3.1:以太网简介
- 3.1.1:PHY层
- 3.1.2:MAC子层
- 3.2:STM32的ETH外设
- 3.3:MII 和 RMII 接口
- 3.4:PHY:LAN8720A
- 3.5:硬件设计
- 3.6:软件设计
- 3.6.1:获取STM32的裸机工程模板
- 3.6.2:添加bsp_eth.c与bsp_eth.h
- 3.6.3:修改stm32f4xx_hal_conf.h文件
- 第4章:LwIP的网络接口管理
- 4.1:netif结构体
- 4.2:netif使用
- 4.3:与netif相关的底层函数
- 4.4:ethernetif.c文件内容
- 4.4.1:ethernetif数据结构
- 4.4.2:ethernetif_init()
- 4.4.3:low_level_init()
- 第5章:LwIP的内存管理
- 5.1:几种内存分配策略
- 5.1.1:固定大小的内存块
- 5.1.2:可变长度分配
- 5.2:动态内存池(POOL)
- 5.2.1:内存池的预处理
- 5.2.2:内存池的初始化
- 5.2.3:内存分配
- 5.2.4:内存释放
- 5.3:动态内存堆
- 5.3.1:内存堆的组织结构
- 5.3.2:内存堆初始化
- 5.3.3:内存分配
- 5.3.4:内存释放
- 5.4:使用C库的malloc和free来管理内存
- 5.5:LwIP中的配置
- 第6章:网络数据包
- 6.1:TCP/IP协议的分层思想
- 6.2:LwIP的线程模型
- 6.3:pbuf结构体说明
- 6.4:pbuf的类型
- 6.4.1:PBUF_RAM类型的pbuf
- 6.4.2:PBUF_POOL类型的pbuf
- 6.4.3:PBUF_ROM和PBUF_REF类型pbuf
- 6.5:pbuf_alloc()
- 6.6:pbuf_free()
- 6.7:其它pbuf操作函数
- 6.7.1:pbuf_realloc()
- 6.7.2:pbuf_header()
- 6.7.3:pbuf_take()
- 6.8:网卡中使用的pbuf
- 6.8.1:low_level_output()
- 6.8.2:low_level_input()
- 6.8.3:ethernetif_input()
- 第7章:无操作系统移植LwIP
- 7.1:将LwIP添加到裸机工程
- 7.2:移植头文件
- 7.3:移植网卡驱动
- 7.4:LwIP时基
- 7.5:协议栈初始化
- 7.6:获取数据包
- 7.6.1:查询方式
- 7.6.2:ping命令详解
- 7.6.3:中断方式
- 第8章:有操作系统移植LwIP
- 8.1:LwIP中添加操作系统
- 8.1.1:拷贝FreeRTOS源码到工程文件夹
- 8.1.2:添加FreeRTOS源码到工程组文件夹
- 8.1.3:指定FreeRTOS头文件的路径
- 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文件的编写
- 8.4:网卡底层的编写
- 8.5:协议栈初始化
- 8.6:移植后使用ping测试基本响应
- 第9章:LwIP一探究竟
- 9.1:网卡接收数据的流程
- 9.2:内核超时处理
- 9.2.1:sys_timeo结构体与超时链表
- 9.2.2:注册超时事件
- 9.2.3:超时检查
- 9.3:tcpip_thread线程
- 9.4:LwIP中的消息
- 9.4.1:消息结构
- 9.4.2:数据包消息
- 9.4.3:API消息
- 9.5:揭开LwIP神秘的面纱
- 第10章:ARP协议
- 10.1:链路层概述
- 10.2:MAC地址的基本概念
- 10.3:初识ARP
- 10.4:以太网帧结构
- 10.5:IP地址映射为物理地址
- 10.6:ARP缓存表
- 10.7:ARP缓存表的超时处理
- 10.8:ARP报文
- 10.9:发送ARP请求包
- 10.10:数据包接收流程
- 10.10.1:以太网之数据包接收
- 10.10.2:ARP数据包处理
- 10.10.3:更新ARP缓存表
- 10.11:数据包发送流程
- 10.11.1:etharp_output()函数
- 10.11.2:etharp_output_to_arp_index()函数
- 10.11.3:etharp_query()函数
- 第11章:IP协议
- 11.1:IP地址.md
- 11.1.1:概述
- 11.1.2:IP地址编址
- 11.1.3:特殊IP地址