【STM32以太网在线培训】 F767Nucleo移植版Demo

lymzzyh · 发表于 2017-7-25 22:47:29

本帖最后由 lymzzyh 于 2017-7-31 12:24 编辑

很多人都没有769DIS毕竟还是很贵的，不过大多数朋友都曾经有购买过F767Nucleo这里给伙伴们带来一些移植例程，文中有写错的地方还望大家批评指正。

一、STM32以太网电路构成

简单来说STM32的以太网是内置MAC外接PHY，STM32与PHY之间使用RMII 或者MII通信，长篇大论我就不哔哔了，这些基础信息都可以从百度上或者链接附带的资料里获取到，这里简述一些基础概念，省去大家入门的一些烦恼。关键词：以太网 mac phy

STM32F767ZI-Nulceo开发板使用的PHY是LAN8742A，通信方式是RMII。

这里简述下PHY的作用（瞎哔哔），网线是差分串行通信。是一对TX 一对RX一共四根线的通信（这里指百兆以太网，千兆是四对差分）。时钟为50M。（也就是所谓的波特率）从mac出来的信号是2bit的并行信号（RMII）。PHY的主要作用有两个：

1.将RMII的2bit并行信号调制为串行的差分信号，

2.提供50M的时钟。（RMII。差分信号的时钟均为50M）

当然还有其他的作用比如网线的up down等等。不过上述两点为主要作用。

LAN8742A外接25M的时钟（晶振），2倍频后得到50M的时钟给自己用和输出给STM32的mac。在布线上 STM32到phy应等长布线。从phy到网变应差分布线。电路设计时还应注意阻抗匹配。不知道如何设计的可以直接找F767-nulceo的电路抄就是了。

网变：网络变压器（简单理解作用类似于TTL转RS232），不少同行图方便都使用的是带网变的RJ45连接器，例如HY911105A HR911105A等等。

二、IAP工程构建

本文涉及的软件（安装教程自行百度）：

STM32CubeMX 4.22.0（注：需安装JRE 建议直接装JDK比较妥）
Keil MDK 5.23（本文不提供和谐方法。）
HFS 2.3（搭建测试服务器）
putty Release 0.70(用于串口调试，可以用自己习惯的)
STM32 ST-LINK Utility 4.0.0.0

STM32 cubeMX下载地址：http://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html

Keil MDK 下载地址：http://www.keil.com/demo/eval/arm.htm

HFS 下载地址：http://www.rejetto.com/hfs/?f=dl

putty 下载地址：http://www.putty.org/

STM32 ST-LINK Utility 下载地址：http://www.st.com/content/st_com/en/products/embedded-software/development-tool-software/stsw-link004.html

2.1利用STM32 cubeMX工具生成可用的以太网工程模板。

打开STM32CubeMX软件，新建一个工程

选择F767Nucleo板

如下

打开STLINK V2-1的调试接口SWD（如果不打开接口会出现下载一次之后 stlink不再能识别设备，这也是许多新手常犯的错误）

配置RCC，HSE时钟为 bypass，（说一下两个模式的区别，bypass是外部直接输入时钟信号，而Crystal则是使用晶振，由于此板上并无晶振而是由STlink的MCO提供8MHz的时钟所以选择Bypass）

开启ETH以太网，连接方式为RMII。

打开FreeRTOS（非必要）和LWIP协议栈。

打开与STlinkV2-1相连的USART3（异步模式）（此板默认数据位宽为7bits（坑），需要到Configuration里面配置为8bits或者串口软件处修改数据位宽），该串口是用于demo演示时所需要非以太网络通讯之必须。

选择配置时钟，弹出的对话框意思是不能满足外设需求问是否自己寻求解决方法。点一下是。

我们将HSE的频率修改为8MHz（STlink的MCO）在2处修改为HSE3处填入216然后敲回车会自动修正不合适的参数，下图为最终的时钟图

对中断进行配置

使能板子上蓝色按钮的中断线。因为是从board页面建立的工程 Cube的模板已经帮我们配置好了LED 和按钮不需要再去在pinout页面配置。如果是自己的板子的话需要在pinout处配置，此处不再详细说明。该按键是用于demo演示时所需要非以太网络通讯之必须。如有需求可自行开启ETH相关中断。

然后配置PHY

修改PHY地址为0，其他参数不用改，如有需要，可参照PHY手册在此处修改。

project-》setting 设置工程属性，修改工程名和生成路径，选择对应IDE，此处为keil MDK5，调整heap为0x2000(个人习惯，heap是用于malloc分配的内存池)

成对生成.c/.h文件勾上比较好，比如串口就会生成usart.c usart.h等等如果不勾就全给你生成在main.c里。下面两个勾分别是把不用的pin脚设为模拟输入以降低功耗和开启断言。断言是为了方便于调试。如果是release版本的code请不要开启断言，原则上 release是不允许存在断言的。

点击图示按钮生成工程，

然后会弹下面这个框框，大意是，freertos和sys（HAL_Delay();）用的都是systick作为心跳，可能会引起冲突，解决办法有两个，第一个就是不要听他哔哔，反正我至今没有出现过什么问题。第二个就是给sys换一个tim。就是开调试端口那里，第一步图。

生成出来的工程就已经可以获取IP地址了。可以ping通了。也就是以太网就算调通了。

2.2IAP代码移植

接下来讲的是移植的大概过程，没办法想上面那样按部就班的跟大家哔哔，要具体的代码的话可以去这里clone

http://github.com/uestczyh222/F767_ETH

里面有配置好的cube工程ico文件。两次commit分别是cube生成好调试成功的代码和移植了IAP以后的demo。

https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-612632-1-1.html

上面的此次以太网进阶培训的相关资料下载帖。

需要用到的几个文件是

Common文件夹以及里面的所有内容

flash_f7.c/flash_f.h

network.c/network.h

原则上需要修改的仅仅是network.c文件。当然这也是由于是从F769移植到f767，flash_f7.c/flash_f.h是一样的所以不需要移植，若移植到F4 F1等则需要对此处做处理，而不能双bank的芯片更需要大量修改，

芯片做双bank处理：

1）使用STM32 ST-LINK Utility 修改芯片flash为双bank，target-》option Bytes…按图修改即可

2）修改keil的flash配置文件为双bank：

移除原有的两个配置文件添加双bank配置文件，如图：

修改network.c文件

在文件开头引用CubeMX生成的LWIP的句柄

extern struct netif gnetif;

把原有的Netif 改为gnetif，然后该删的都删。（简单来说就是网络已经初始化好了这里只需要调用，其实此处的移植是为了和cube生成的工程结合，与芯片已没有什么太大的关系，这就是HAL的好处，移植方便简单）

将初始化函数修改为

以下是原文件和修改后文件存在的差异情况。

http://www.diffchecker.com/r6fnprqj

然后在freertos.c中启动或调用iot线程/函数即可

void StartDefaultTask(void const * argument)
{
/* init code for LWIP */
MX_LWIP_Init();
iot_test(0);
/* USER CODE BEGIN StartDefaultTask */
/* Infinite loop */
for(;;)
{
// osThreadTerminate(NULL);
osDelay(100);
}
/* USER CODE END StartDefaultTask */
}

复制代码

最后在main.c中重定向putc和getc两个函数以实现printf和scanf即可

移植完后通过串口工具查看输出信息可以得到

**************************************************************************
*** Ethernet Training Demo for STM32F767 MCU ***
*** Firmware Remote Update Demonstration ***
**************************************************************************
*** Platform initializing… ***
Failed to get IP address! Please check your network configuration.

这种情况是没有获取到ip地址网线没插好或者各种奇怪的原因多重启几次就好了

**************************************************************************
*** Ethernet Training Demo for STM32F767 MCU ***
*** Firmware Remote Update Demonstration ***
**************************************************************************
*** Platform initializing… ***
Retrieving the IP address.
IP address: 10.3.1.211
*** Firmware version management ***
Press the BLUE user button within the next 5 seconds
to start firmware update to bank2
Current FW Version: 1.0.1 Jul 19 2017 17:04:17, running from bank #1
Warning: The FLASH bank #2 bank does not contain a valid boot image. Bank 1 will keep being used at next reset.
Do you want to download and program a new firmare version into FLASH bank #2? (yDo you want to download and program a new firmare version into FLASH bank #2? (y/n)
Enter the URL of the new firmware fileBy default: http://10.3.1.100/Project.sim) :read: —>
http://10.3.1.100/Project.sim
<—
Erasing Flash bank #2
Downloading and programming the new firmware into the alternate FLASH bank.
Error opening http://10.3.1.100/Project.sim