一、网络通信(1):LWIP的DHCP自动获取IP
基于正点原子探索者开发板(stm32f407zgt6),PHY芯片用的是LAN8720A,采用的是RMII接法
一、电路图
1、 LAN8720A外围电路图
2、 LAN8720A与MCU连接电路图
(1)PHY 芯片地址设置 LAN8720A 可以通过 PHYAD0 引脚来配置,该引脚与 RXER 引脚复用,芯片内部自带下 拉电阻,当硬复位结束后,LAN8720A 会读取该引脚电平,作为器件的 SMI 地址,接下拉电阻时(浮空也可以,因为芯片内部自带了下拉电阻),设置 SMI 地址为 0,当外接上拉电阻后,可以设置为 1。本章我们采用的是该引脚浮空,即设置 LAN8720 地址为 0。
(2)nINT/REFCLKO 引脚功能配置 nINT/REFCLKO 引脚可以用作中断输出,或者参考时钟输出。通过 LED2(nINTSEL)引脚设置,LED2 引脚的值在芯片复位后,被 LAN8720A 读取,当该引脚接上拉电阻(或浮空,内置上拉电阻),那么正常工作后,nINT/REFCLKO 引脚将作为中断输出引脚(选中 REF_CLK IN 模式)。当该引脚接下拉电阻时,正常工作后nINT/REFCLKO 引脚将作为参考时钟输出(选中 REF_CLK OUT 模式)。 在 REF_CLK IN 模式,外部必须提供 50Mhz 参考时钟给 LAN8720A 的 XTAL1(CLKIN) 引脚。在 REF_CLK OUT 模式,LAN8720A 可以外接 25Mhz 石英晶振,通过内部倍频到 50Mhz,然后通过 REFCLKO 引脚,输出 50Mhz 参考时钟给 MAC 控制器。这种方式,可以降低 BOM成本。 本章,我们设置 nINT/REFCLKO 引脚为参考时钟输出(REF_CLK OUT 模式),用于给 STM32F4 的 RMII 提供 50Mhz 参考时钟。
(3)1.2V 内部稳压器配置 LAN8720A 需要 1.2V 电压给 VDDCR 供电,不过芯片内部集成了 1.2V 稳压器,可以通过LED1(REGOFF)来配置是否使用内部稳压器,当不使用内部稳压器的时候,必须外部提供 1.2V电压给 VDDCR 引脚。这里我们使用内部稳压器,所以我们在 LED1 接下拉电阻(浮空也行,内置了下拉电阻),以控制开启内部 1.2V 稳压器。
二、STM32CnbeMX配置
1、配置系统时钟
2、配置ETH
配置ETH为RMII模式,PHY芯片LAN8720A的地址为0
选择user PHY,定义名称为LAN8720A 使能全局中断
3、配置LWIP
修改下面,其他默认
4、 更改网络通信相关的IO口和配置ETH_RESET复位脚
经过上述配置,CubeMX会自动配置网络相关的引脚,但有些引脚不一定和电路原理图对应,所以需要修改。下图是修改过的引脚,其中PD3脚是复位脚,设置为推挽输出,低电平
5、生成代码
将堆改大一点 C文件和H件分开
生成工程代码后,通过编译
三、修改代码
1、在ethernetif.c中添加ETH复位代码
void HAL_ETH_MspInit(ETH_HandleTypeDef* ethHandle)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
if(ethHandle->Instance==ETH)
{
__HAL_RCC_ETH_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_7;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
HAL_GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStruct);
HAL_NVIC_SetPriority(ETH_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(ETH_IRQn);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(50);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET);
}
}
2、在main.c中添加一些代码,获取由路由器分配的IP地址(路由器必须开启DHCP功能)
void SystemClock_Config(void);
extern struct netif gnetif;
uint8_t ip4_number[4];
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_LWIP_Init();
while (1)
{
MX_LWIP_Process();
ethernetif_set_link(netif_default);
if(gnetif.ip_addr.addr)
{
ip4_number[3] = gnetif.ip_addr.addr >> 24;
ip4_number[2] = gnetif.ip_addr.addr >> 16;
ip4_number[1] = gnetif.ip_addr.addr >> 8;
ip4_number[0] = gnetif.ip_addr.addr >> 0;
}
}
}
四、测试
1、获取IP地址
网线连接开发板和路由器(路由器必须开启DHCP功能),编译代码后,进入在线调试模式全速运行,可以看到网口的灯在闪烁,并且得到IP地址,此处为192.168.2.156
2、PING一下获得的IP
Ping一下获取的IP地址,也没有问题
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