(GCC)从零开始的ETH开发--STM32F407ZGTX

news2024/11/23 21:36:47

开发环境：

windows10

软件：

STM32CubeMX最新版本：

gcc工具链：

vscode

硬件：

STM32F407ZGT6开发板，ETH原理图：

根据硬件可知MAC和PHY之间的接口类型为RMII，且PHY使用的外部晶振，这种情况下不需要单片机给PHY芯片提供时钟，而是由PHY的REF-CLK引脚给单片机的MAC控制器提供一个时钟用于同步，此时单片机MAC控制器和PHY芯片的时钟其实都来自于PHY的外部晶振。（还有一种方式是PHY芯片不使用外部晶振，而是单片机给它提供时钟）

1.STM32CubeMX生成代码

第一步首先用CubeMX生成开箱即用的代码，验证硬件功能是正常的。

打开cubemx，新建工程：

选择自己使用的芯片，双击进入：

先配置系统时钟，选择使用外部时钟HSE，类型是石英或者陶瓷晶振：

再配置sw调试接口：

然后可以配置时钟：

只需修改HSE的频率和想要设置的主频大小，回车后会自动配置。

接着配置引脚：

在右下角输入搜索的引脚号，对应的引脚就会闪烁，然后点击引脚选择功能：

根据自己的原理图依次设置完引脚后，注意复位引脚选择output就可以了：

设置完成后可以在GPIO里查看：

此时因为ETH功能还没使能，右侧引脚图上的引脚都还是黄色：

当把ETH使能后引脚才会变成绿色：

设置完成后可以看到右边引脚视图的引脚都变成绿色：

在ETH的configuration里可以设置MAC地址，接收缓存的大小和接收模式，笔者建议都先不用改，注意提示，如果使用polling mode是不支持freertos的：

我们一开始测试先不用freertos，仅仅使用LWIP即可：

因为这里使用的芯片是LAN8720，所以直接选择了LAN8742，注意如果这里不选的话生成的文件中会少ETH引脚的初始化，所以无论你用的什么PHY芯片都可以先选择上。

再有就是一开始为了测试可以先把dhcp关掉，我们直接用静态IP测试：

到这一步如果引脚配置没问题，ETH基本功能已经可以使用了，剩下的就是生成代码：

最后点击右上角的生成：

使用vscode打开代码，生成的代码需要修改两个地方：

1.把Lwip处理添加到main的while循环：

注意，这个函数其实只有在不使用任何RTOS的时候才添加。

2.添加对PHY芯片的复位

因为复位引脚是单独的一个输出GPIO，并不属于ETH标准接口的一部分，所以需要我们自己设置和添加：

修改完成后，直接在终端里make，这里官方生成的工程有一个bug，在makefile里，有一个文件被添加了两次，所以会导致报一个重复定义的错误：

只需要删除掉其中一个就可以（如果没有这个bug请跳过）：

最终编译完成结果是：

还要注意一点，如果单单修改头文件后再次make并不会重新编译，此时需要重新make clean后再make，但是windows下的powershell的rm指令和ubuntu不太一样，所以make clean会报错，这时可以手动在终端输入rm ./build/即可。build文件夹是makefile默认指定的生成文件夹。

2.代码下载与调试

vscode里面下载debug用的插件：

创建启动文件：

选择刚才下载的插件：

在打开的文件中输入：

{
    // Use IntelliSense to learn about possible attributes.
    // Hover to view descriptions of existing attributes.
    // For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [  
        {
            "name": "Cortex Debug-jlink",
            "cwd": "${workspaceRoot}/",
            "executable": "${workspaceFolder}/build/STM32F407ZGT6.elf",
            "request": "launch",
            "type": "cortex-debug",
            "servertype": "jlink",
            "device": "STM32F407ZG",
            "interface": "swd",
            "runToEntryPoint": "main",
            "showDevDebugTimestamps": true,
        },
        {
            "name": "Cortex Debug-stlink",
            "cwd": "${workspaceRoot}/",
            "executable": "${workspaceFolder}/build/STM32F407ZGT6.elf",
            "request": "launch",
            "type": "cortex-debug",
            "servertype": "openocd",
            "device": "STM32F407ZG",
            "interface": "swd",
            "configFiles": [
                "interface/stlink-v2.cfg",
                "target/stm32f4x.cfg",
            ],
            "runToEntryPoint": "main",
            "showDevDebugTimestamps": true,
        }
    ]
}

注意根据实际修改：