实现功能:给stm32F427zgt6开发板配置网络,电脑可以ping通开发板

在实验开始之前,我了解到stm32F427zgt6是没有网络模块的,因此我买了一个模块网络模块叫DP83848,为什么要做这个实验呢,只有电脑和stm32f427ping通,才可以互相发送数据。

在实验开始之前我们必须了解几个知识点

1.什么是PHY(DP83848)?

可以看到下面是我买的模块DP83848,左边连接的是网线,右边通过杜邦线与stm32F427ZGT6相连,主要作用是将网线上的差分模拟信号转为STM32MAC的数字信号,PHY芯片不懂以太网数据帧,它的作用只是将电信号转换为数字流数字信号。

引脚包含VCC/GND/MDIO/MDC/OSCIN/CRS/RX0/RX1/TX_EN/TX0/TX1,这里OSCIN就是REF_CLK(50Mhz)

2.什么是ETH?

ETH作为stm32F427ZGT6上的一个以太网外设,ETH含有内部MAC和DMA,主要负责以太网数据帧的收发,MAC主要对来自PHY芯片(DP83848)上的数据流判断是否是合法的以太网数据帧,对数据帧进行解析和校验,数据没有问题的情况下,通过内部专有的DMA把接收的数据搬运到RAM内存中,数据接受的流向是PHY------MAC-------DMA--------RAM内存------Lwip

3.什么是Lwip?

可以把Lwip理解为一个翻译官。ETH外设的DMA给了Lwip一堆二进制乱码,Lwip要做的就是把这对乱码翻译成这是谁给谁发的,是TCP还是UDP,数据内容是什么,然后告诉你

我们举一个例子来讲,用电脑ping一下STM32,数据流向从网线-----PHY-------MAC-----DMA-----RAM------Lwip. 在内存里面看到的是**| 目的MAC | 源MAC | 类型 | 数据... |,**但是STM32并不知道这是什么,不知道数ping,不知道是TCP数据/还是UDP数据,也不知道是不是发给自己的,因此Lwip首先会对数据类型进行判断,如果不是IP/ARP的话就直接扔掉,ARP处理时ping通的关键,如果是ARP,就会问,谁是192.168.1.10,Lwip发现那就是我,则会回复一句我是192.168.1.10,MAC是xx:xx:xx,m没有这一步就Ping不通。如果是UDP,只看端口,直接把数据直接交给你。

LwIP 把 ETH 外设 DMA 收到的原始以太网帧,依次做:类型判别 → ARP处理 → IP校验/分片重组 → TCP/UDP/ICMP 协议解析 → 最终把应用数据提交给你写的回调函数或 socket recv(),同时自动完成握手、ACK、重传和 ARP 学习。

4.使用cubeMX生成代码(STM32CubeMX + HAL +ETH+ LwIP

4.1新建工程选 STM32F427ZGTx。

4.2Connectivity → ETH → ModeRMII

检查自动分配的引脚,按你的实际接线改(尤其 TX 那三根 PB/PG)。把这些 RMII 引脚的 GPIO speed 设成 High / Very High (信号完整性,别漏)。

4.3引脚设置为高电平

检查自动分配的引脚,按你的实际接线改(尤其 TX 那三根 PB/PG)。把这些 RMII 引脚的 GPIO speed 设成 High / Very High(信号完整性,别漏)。

4.4时钟树配置

配好 HSE 和 PLL,让 SYSCLK 跑到 168/180MHz,这里一定要选择HSE,最开始由于我不注意设置成了HSI,程序怎么都跑不通。

4.5Lwip设置

Middleware → LWIP → Enabled LwIP 设置里关掉 DHCP,用静态 IP,例如:IP 192.168.0.10、掩码 255.255.255.0、网关 192.168.0.1(若接路由器也可开 DHCP),网关也可以不设置。

芯片进行选选择,cubeMX内置含有PHY芯片DP83848驱动。

其他设置保持默认模式即可

4.6代码生成

5keil代码架构

cs 复制代码
 while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		MX_LWIP_Process();
		times++;
		if(times%5==0)
		{
	   HAL_GPIO_TogglePin(GPIOF, GPIO_PIN_10);
		}
				HAL_Delay(5);
  }

6.实验现象

电脑IP是192.168.0.101,stm32F427的IP是192.168.0.10,设置为同网段

可以看到电脑ping开发板已经ping通了,如果ping的不是stm32F427的IP,那么一定就ping不通

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