你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

【实战经验】从零开始使用 CubeMX 创建以太网工程  

[复制链接]
zero99 发布时间:2016-12-19 13:28
前言
' k' X8 D2 }1 M$ K3 q+ _0 N2 q& N在前面一篇文章中,介绍了如何使用CubeMX来建立一个简单的TCPEchoserver工程。但是在新建CubeMX项目时,是通过直接选择ST的开发板的方式实现的。对于大多数实际的开发场景,可能并不是在ST的开发板上进行的,所以在这篇文章中,我将介绍如何从零开始建立一个以太网工程。
& k* C5 C4 |/ P# T今年ST推出的Nucleo-144板子上集成了以太网接口,所以在本文中,将以STM32F746-Nucelo板为例,通过CubeMXv4.18来新建一个TCPEchoserver的程序。# Z/ _6 d8 j- B: K

, q* g8 h# {7 `1 H
用CubeMX建立基于STM32F746-Nucleo的工程
4 z, O) p& M7 F用CubeMX进行初始化配置! e& i' P3 j9 s' R6 m1 M# }+ N
这回我们直接选择STM32F746-Nucleo板上对应的芯片STM32F746ZGT6U,而不是选择STM32F746-Nucleo板。
8 S: u8 X: W0 P+ \" o1. 新建一个Project,在向导中选择STM32F746ZGT6U。
31.jpg
& x% r) t- k# ?( M
这个时候我们看到的还是一个空的工程。如下图:
32.jpg
& T5 a- L7 a- }+ n3 K6 ~/ ~2.外设使能,引脚配置/ L; D/ h0 w& R! l6 F& k. x* f
2.1以太网外设引脚配置
6 t; S$ d3 Q& \1 i1 o! GNucleo-144板上用的PHY LAN8742A,RMII接口。在Cubemx中使能ETH外设,选择RMII接口。Cubemx会自动配置对应的以太网接口。如下图:
33.jpg % T# w4 Q% ?8 O: c# @$ \" a7 e8 m
STM32的很多引脚都有复用功能,同一个功能也可以remap到不同的引脚。所以这里要记得将CubeMX自动配置的引脚和实际电路中使用的引脚进行对比,保证是一致的。% x7 \  G1 q: _: C
从UM1974中可以找到Nucleo-144板上以太网引脚分配表。对比这张表格和CubeMX的默认配置,会发现PB11,PB12引脚在STM32F746-Nucleo板中没有用做以太网的接口,而是用作其他用途了。* q4 n% g" U2 A" ^6 _  Z& e$ _8 S7 F% C
STM32F746-Nucleo上的引脚分配:
34.jpg
& ~& t! Y) _9 q9 A. RCubeMX的默认分配:
35.jpg
, h2 ?: T) v. d+ U( d- E7 P% K在Cubemx中修改引脚配置:
修改方法见下图,用同样的方法配置PG11和PG13。配置PG11和PG13后,对应PB11和PB12会自动清除之前的配置,以免冲突。
36.jpg ' B+ {7 Q8 u3 B) w# `: }7 B7 e% }
到现在位置,已经将所有的GPIO口都配置好了。
2 U% F5 G' ?+ @. q$ i在Configuration页面中,还可以看到所有配置的GPIO。并可以做进一步的配置,这里就先用默认的设置。
37.jpg
1 e/ C8 D. f5 `1 R; {8 H# P2.2使能LwIP协议栈/ X! y) D, U" C) M. W$ s
在这个工程内,我们会用到LwIP协议栈,所以还需要在这一页的Middlewares部分将LWIP勾选上。之后就可以在Configuration页面对LWIP协议栈进行配置了。
38.jpg
/ b2 o- W: L. p, c" B
! X. S7 e/ K+ g& i* l) {! f# c3.时钟配置
' O+ R7 n" s: G! v+ x! t接下来进行时钟配置。CubeMX默认系统时钟16MHz,但以太网外设需要至少25MHz的系统时钟,所以这里会看到Clock Configuration页面显示
38.1.jpg
% P; M5 S( [, k! k, x" i: X打开Clock Configuration页面会自动跳出一个提示框,可以选择让CubeMX来帮你自动调整时钟配置,也可以自己手动进行调整。这里,我选择让CubeMX自动配置,CubeMX会自动将时钟配成216MHz。
39.jpg
2 Z& ^4 x+ D6 |& J7 h  l8 V+ N9 z0 u4. 配置以太网参数
% b* j, M8 p( i! U
在Parameter Settings页面,可以配置MAC地址,PHY的地址,是否进行自动协商等。
) ~4 v+ A; h1 X8 P& u这里,我们设置了MAC地址为本地地址02 :00 :0 :00 :00 :00。LAN8742a的PHY地址由上电时PHYAD0的状态决定。根据STM32F746-Nucleo板的原理图,设置PHY地址为0。
/ l' x1 ~! I8 }- H
41.jpg
- f& ^4 d1 g' y$ {  ^* W/ W接收数据的模式有轮询和中断两种方式,中断方式需要和操作系统一起使用,这里我们没有使用任何操作系统,所以在RX Mode这一项只能选择Polling Mode。
! d& U: u! J8 l" w4 L最后一项是”TX IP Header Checksum Computation”,STM32的MAC控制器可以在发送数据时自动添加IP数据报的checksum,如果需要这项功能,就将这一项设置为“By hardware”
/ Y1 U( M( y6 }4 t$ z在Advanced Parameters页,可以根据所用的PHY修改寄存器的地址和一些MASK的设置。因为STM32F746的两款开发板上用的都是PHY LAN8742A,所以CubeMX中默认的配置是以LAN8742A为例进行设置的。所以这里,我们不需要做任何修改就可以直接用。但如果是其他的PHY,可以在PHY这一项选择“user PHY”,然后根据所用PHY的数据手册,配置下面的参数,对于部分无法通过CubeMX进行配置的参数,需要手动的修改代码。将有冲突的地方删除,或者添加某个功能。) _3 A# r8 W0 T" T# v1 ^
Advanced Parameters页分为三个部分:
3 R+ s. H- x8 L$ V$ B· External PHY Configuration 。复位延时,读/写超时的参数设置7 b' z8 V/ a. A6 Y' i& B* J
· Common :External PHY Configuration。PHY的基础寄存器配置,这部分寄存器对于大部分PHY都是相同或类似的。
! F0 a$ y3 T* D' [, ]* U· Extended :External PHY Configuration。 PHY的扩展寄存器配置,这部分对于每个PHY都是不一样的。如果是使用非CubeMX默认的PHY,这部分内容需要特别注意。
42.jpg
# L$ k' s) R3 q$ Q3 S. V- O5 K4. 修改LWIP的参数6 M: |) S1 j, g* \  r8 A0 o; M
配置好以太网的参数后,点击OK,回到CubeMX的配置界面。选择LWIP继续进行参数配置。
43.jpg
; `5 B' L  A* J首先是GeneralSettings页面,在这里我们可以看到LWIP的版本号。配置IP地址信息,可以选择通过DHCP的方式动态分配IP,也可以分配一个静态的IP地址。这里,我们选择配置静态的IP地址192.168.0.10,子网掩码255.255.255.0,网关192.168.0.1。ICMP协议打开,因为我们用的是TCP协议,所以把UDP协议关掉。9 l$ k1 z0 w; m* z% B/ G) `
不用担心不知道每项参数是做什么用的,选择每一项参数后都会在窗口的底部显示该项参数的解释。
44.png
: C( R% f2 U5 g1 S在Key Options这一页里,有更多的参数可以配置。关于接收/发送内存的配置也是在这里。选择右上方的“Show Advanced Parameters”后,还有更多的参数配置项。这里,我们也可以不做修改,使用默认值。CubeMX中每个参数项的名称和代码中的名称相同,这样也方便了在代码中进行查找。
45.jpg / i- b- @: w% g1 ^1 o& F. T
到此为止,我们在CubeMX中需要做的配置就全部完成了。选择Project——>Generate Code,生成初始的工程。
46.jpg
$ W: Y; \: S/ O  |* F! l
添加用户代码7 f3 S  `7 x7 H/ v% d% Q  X
用IAR打开前面已经生成好的工程。我们还需要两步就可以完成一个简单的TCP EchoServer程序了。2 p' e+ \4 J  l* B( B* R
1.新建tcp_echoserver.c文件,在tcp_echoserver.c里要做下面这几件事情:$ L( }! |4 B" R3 W6 p$ c6 |
1)新建一个tcp_echoserver_pcb(调用tcp_new函数);# R2 z* v7 z9 x3 W; O' A
2)将新建的tcp_echoserver_pcb与要监听的端口绑定(调用tcp_bind函数)8 Q/ v! k* h! L" b7 S- ?
3)转成监听状态(调用tcp_listen函数)3 U/ m8 N2 Y" Z" P! W
4)注册回调函数tcp_echoserver_accept,当有新连接建立后会调用该函数(调用tcp_accept函数), Z5 }2 K6 {! Y. \9 _: s4 b
5)注册回调函数tcp_echoserver_recv,当该连接接收到数据后会调用该函数(调用tcp_recv函数)4 d) X( n7 Y! V* m1 D
6)完成tcp_echoserver_recv函数,在该函数内,将收到的数据再发出去。
& L& m; _5 ^" `1 O/ `2 f2 M* B# \需要注意,本文的目的是示例如何用CubeMX建立一个简单的TCP EchoServer程序,所以考虑的都是最基本简单的情况。比如,在回发数据部分,我们假设Client发来的数据都在一个Pbuf的大小以内。: \* @4 X: ~# Y, i4 z
完成tcp_echoserver.c后,将其加入到工程项目中。
47.png

: M0 g7 _0 w" M2. 在main函数中添加tcp_echoserver_init(),在while(1)中添加MX_LWIP_Process()查询接收数据。记得要将代码加在/*USER CODE BEGIN*/和/*USER CODE END*/之间,这样才不会在下次用CubeMX生成代码时被覆盖掉。
48.jpg
3 D, _0 r8 |! d; u3 s: H0 `一个简单的TCP Echoserver程序就完成了。
" v" G7 a" G- }( }- O- w. X
测试结果
- {' _+ b% [, v4 L$ h( d4 W我们来看一看ping测试和TCP测试工具的结果+ ?. A8 Y- S, `, D8 `6 \
1. 通过电脑(192.168.0.11)ping STM32F746-Nucleo板(192.168.0.10)
49.jpg : o' k  c# }+ o! N4 y: A3 Y1 M0 b
2.通过TCP测试工具模拟客户端,向STM32F746-Nucleo板发一串数据。
50.jpg " A# y" q# Q2 ?2 A
0 D. b4 |' J0 U* e5 t( ~. O. s

  |7 M$ H) G$ U7 L1 d3 W$ e0 q' d4 s) J
测试结果说明我们刚刚建立的TCP EchoServer程序已经能正常工作了。
5 v6 J; H' k0 Q# D8 w$ w$ z

7 I3 J$ `: r  X7 U% n0 w, Q8 m
STM32CubeMX下载地址:
STM8CubeMX下载地址:
6 m$ f9 E2 W! p# J! u3 d" @0 {5 ?9 _

* g( M" x6 V7 X
# [3 G; ^! E+ A' P' J- m# c

) h9 ^4 n1 A. w- D8 ]# t

评分

参与人数 1 ST金币 +1 收起 理由
sqmonkey-139632 + 1 赞一个!

查看全部评分

1 收藏 11 评论26 发布时间:2016-12-19 13:28

举报

26个回答
群星闪烁 回答时间:2017-7-22 17:33:54
抱歉,问题解决掉了,按照您上面的步骤生成的代码是没有问题的,至于PHY的寄存器偏移值及MASK,在此次这样配置下是无所谓的,用默认值即可。这些寄存器的值是用于检测连接参数及连接状态的,此次没有用到这些功能。+ I+ W, h+ U3 G! ]/ r+ B
之前的问题,是我没有配置PD3,这儿引脚为PHY的引脚复位,现在一切正常。谢谢

评分

参与人数 1ST金币 +5 收起 理由
zero99 + 5 谢谢支持

查看全部评分

群星闪烁 回答时间:2017-7-22 12:39:19
您好楼主,根据您的这个帖子及近期的以太网培训,在学习以太网。用您上面的步骤发现在现在的cubemx版本V4.21.0中有一些配置页面不同,我用的是原子的F407的板子,PHY是LAN8720A,比对LAN8742A与LAN8720A两者的数据手册,发现寄存器是完全兼容的,按照上面的流程配置CUBEMX生成工程后,能得到IP地址,但是无法PING通。且CUBEMX 在PHY status register Offset 中有错误,数据手册上的寄存器偏移值为31,但是Cubemx给出的是0X10,且掩码也错误。 QQ截图20170722123726.png " C3 t* V0 V  F8 ~: ~# d6 y
而且 Rx mode  只能选择 Polling mode  不能选择中断,原子的例子里面是采用中断的。
1 |. Q+ q/ R% ^, C0 P想请问下我是什么地方没注意?或者最新Cubemx哪里需要配置?  谢谢
. ]  p  A) C; e) t( `3 `9 A
sqmonkey-139632 回答时间:2017-12-27 16:06:26
我用的F207,PHY用的RTL8201BL,MII接口,按照楼主的顺序一直弄下来,只发现PHY的100MLED灯亮了,ping不通。想问下,这种方式是不是不需要自己去修改定时器相关的代码了,LWIP在MX的配置下就应该把相关的定时器配置好了吧。" u( v, ^+ g1 m7 e: g
2 |" p$ {. J# N8 Q. E! I
另外,楼主所用的PHY和我用的在寄存器上没啥大的区别,因为在PHY configuration配置界面里面,能改的寄存器就是0x00,0x01,0x10,其他参数不是寄存器相关的吧?所以这个配置界面里面只有PHY地址不一样,我的地址是0X1F,其他都一样,但就是ping不通。
$ ~( g9 X* q6 e1 ?* i) k) A  h' z$ I  a3 p
麻烦楼主指点一二啊。
jackten 回答时间:2016-12-19 14:38:35
谢谢分享                                 
Paderboy 回答时间:2016-12-19 15:26:23
学习。。学习;;;
霹雳之火 回答时间:2016-12-19 16:31:04
cubeMX配置功能真的好强大
datouren 回答时间:2017-2-15 10:10:02
不赖  不赖
netlhx 回答时间:2017-6-8 19:23:53
小破出品,必属精品!
斜阳 回答时间:2017-6-8 19:24:30
我来学习lwip了
epochal 回答时间:2017-6-9 07:17:08
学习学习,谢谢版主!
队长shiwo 回答时间:2017-7-20 09:36:41
破总,有LAN8742A手册的吗
zero99 回答时间:2017-7-20 18:01:59
队长shiwo 发表于 2017-7-20 09:36' m$ O( r7 H( s" Z. F2 |* S
破总,有LAN8742A手册的吗

8 L7 w0 {! e' L2 m是ST MCU吗  怎么没听过
zero99 回答时间:2017-7-20 18:02:24
netlhx 发表于 2017-6-8 19:23
, d6 @1 Z8 {5 t2 P8 Z小破出品,必属精品!

; e3 Z) \! z/ G1 T岂敢岂敢,特别是在N神面前
队长shiwo 回答时间:2017-7-20 20:25:03
zero99 发表于 2017-7-20 18:01/ A" r" N- V7 h" i$ s
是ST MCU吗  怎么没听过

4 ~2 R9 B  U; D. E, m不是,是stm32nucleo板的PHY,我搜到的都是微芯的,不知道是不是,IC上的丝印不是微芯的商标的
epochal 回答时间:2017-7-20 20:37:42
学习了!
12下一页

所属标签

相似分享

关于意法半导体
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新和工艺
招聘信息
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版