SOEM方案 STM32H743 EtherCAT主站基于STM32H743芯片和SOEM的EtherCAT主站源码

这里讲一下lan8720网卡驱动。
其实也没啥好讲的，参考原子哥和野火的lwip教程中的裸机移植部分就可以了。
我直接贴代码了，结合lwip的教程以及stm32手册中的以太网部分，消化理解吧。
提供配套CUBE工程和技术支持。SOEM协议栈使用1.3.1版本。可配套NUCLEO-H743ZI开发板使用。支持DC同步。可配合汇川IS620N、三洋RS3、赛孚德ASD620B、埃斯顿ProNet、迈信EP3E、台达A2-E、伟创SD700、松下A5B/A6B和欧姆龙G5系列驱动器使用

有几点说一下：
1.以太网接收报文用的时轮询的方式，不是中断。即（ETH_Handler.Init.RxMode = ETH_RXPOLLING_MODE;//轮询接收模式）
2.注意lan8720的时钟配置，不同硬件平台是有差异的，注意看lan8720的芯片手册和原理图。

3.原子的f767开发板是有外部SDRAM的，以太网数据帧用的是外部SDRAM的空间。

4.如果用的是stm32片内的SDRAM的话，可以这么写：

5.如果是stm32f1x、stm32f4x之类的芯片，可以把下面红线部分删掉。

6.mac配置工作在混杂模式

基于原子f767开发板的代码
ETH_HandleTypeDef ETH_Handler; //以太网句柄

ETH_DMADescTypeDef *DMARxDscrTab; //以太网DMA接收描述符数据结构体指针
ETH_DMADescTypeDef *DMATxDscrTab; //以太网DMA发送描述符数据结构体指针
uint8_t *Rx_Buff; //以太网底层驱动接收buffers指针
uint8_t *Tx_Buff; //以太网底层驱动发送buffers指针

u32 interrupt_state(void)
{
int state;
state=(ETH_Handler.Instance->DMAIER);
return (u32)state;
}

//LAN8720初始化
//返回值:0,成功;
// 其他,失败
u8 LAN8720_Init(void)
{
// uint8_t macaddress[6]= { MAC_ADDR0, MAC_ADDR1, MAC_ADDR2, MAC_ADDR3, MAC_ADDR4, MAC_ADDR5 };

 u32 sn0;sn0=*(vu32*)(0x1FF0F420);//获取STM32的唯一ID的前24位作为MAC地址后三字节u8 macaddress[6];//MAC地址设置(高三字节固定为:2.0.0,低三字节用STM32唯一ID)macaddress[0]=2;//高三字节(IEEE称之为组织唯一ID,OUI)地址固定为:2.0.0macaddress[1]=0;macaddress[2]=0;macaddress[3]=(sn0>>16)&0XFF;//低三字节用STM32的唯一IDmacaddress[4]=(sn0>>8)&0XFFF;macaddress[5]=sn0&0XFF; INTX_DISABLE();                         //关闭所有中断，复位过程不能被打断！
PCF8574_WriteBit(ETH_RESET_IO,1);       //硬件复位
delay_ms(100);
PCF8574_WriteBit(ETH_RESET_IO,0);       //复位结束
delay_ms(100);
INTX_ENABLE();                          //开启所有中断ETH_Handler.Instance=ETH;

// ETH_Handler.Init.AutoNegotiation=ETH_AUTONEGOTIATION_ENABLE;//使能自协商模式
ETH_Handler.Init.AutoNegotiation=ETH_AUTONEGOTIATION_DISABLE;
ETH_Handler.Init.Speed=ETH_SPEED_100M;//速度100M,如果开启了自协商模式，此配置就无效
ETH_Handler.Init.DuplexMode=ETH_MODE_FULLDUPLEX;//全双工模式，如果开启了自协商模式，此配置就无效
ETH_Handler.Init.PhyAddress=LAN8720_PHY_ADDRESS;//LAN8720地址
ETH_Handler.Init.MACAddr=macaddress; //MAC地址
// ETH_Handler.Init.RxMode=ETH_RXINTERRUPT_MODE; //中断接收模式
ETH_Handler.Init.RxMode = ETH_RXPOLLING_MODE;//轮询接收模式
ETH_Handler.Init.ChecksumMode=ETH_CHECKSUM_BY_HARDWARE;//硬件帧校验
ETH_Handler.Init.MediaInterface=ETH_MEDIA_INTERFACE_RMII;//RMII接口
// if(HAL_ETH_Init(&ETH_Handler)==HAL_OK) return 0; //成功
// else return 1; //失败

 if(HAL_ETH_Init(&ETH_Handler)==HAL_OK) {HAL_ETH_DMATxDescListInit(&ETH_Handler,DMATxDscrTab,Tx_Buff,ETH_TXBUFNB);//初始化发送描述符HAL_ETH_DMARxDescListInit(&ETH_Handler,DMARxDscrTab,Rx_Buff,ETH_RXBUFNB);//初始化接收描述符/* 使能 MAC 和 DMA 发送和接收 */HAL_ETH_Start(&ETH_Handler);return 0;   //成功}else return 1;  //失败

}

//ETH底层驱动，时钟使能，引脚配置
//此函数会被HAL_ETH_Init()调用
//heth:以太网句柄
void HAL_ETH_MspInit(ETH_HandleTypeDef *heth)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;

__HAL_RCC_ETH_CLK_ENABLE();       //开启ETH时钟
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();           //开启GPIOA时钟__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();            //开启GPIOB时钟
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();           //开启GPIOC时钟
__HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();           //开启GPIOG时钟/*网络引脚设置 RMII接口
ETH_MDIO -------------------------> PA2
ETH_MDC --------------------------> PC1
ETH_RMII_REF_CLK------------------> PA1
ETH_RMII_CRS_DV ------------------> PA7
ETH_RMII_RXD0 --------------------> PC4
ETH_RMII_RXD1 --------------------> PC5
ETH_RMII_TX_EN -------------------> PB11
ETH_RMII_TXD0 --------------------> PG13
ETH_RMII_TXD1 --------------------> PG14
ETH_RESET-------------------------> PCF8574扩展IO*///PA1,2,7
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_7;
GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;          //推挽复用
GPIO_Initure.Pull=GPIO_NOPULL;              //不带上下拉
GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;         //高速
GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF11_ETH;       //复用为ETH功能
HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);         //初始化//PB11
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_11;               //PB11
HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure);         //始化//PC1,4,5
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5; //PC1,4,5
HAL_GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_Initure);         //初始化//PG13,14
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14;   //PG13,14
HAL_GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_Initure);         //初始化

}

//读取PHY寄存器值
u32 LAN8720_ReadPHY(u16 reg)
{
u32 regval;
HAL_ETH_ReadPHYRegister(&ETH_Handler,reg,&regval);
return regval;
}

//向LAN8720指定寄存器写入值
//reg:要写入的寄存器
//value:要写入的值
void LAN8720_WritePHY(u16 reg,u16 value)
{
u32 temp=value;
HAL_ETH_ReadPHYRegister(&ETH_Handler,reg,&temp);
}

//得到8720的速度模式
//返回值:
//001:10M半双工
//101:10M全双工
//010:100M半双工
//110:100M全双工
//其他:错误.
u8 LAN8720_Get_Speed(void)
{
u8 speed;
speed=((LAN8720_ReadPHY(31)&0x1C)>>2); //从LAN8720的31号寄存器中读取网络速度和双工模式
return speed;
}

extern void lwip_pkt_handle(void); //在lwip_comm.c里面定义

//中断服务函数
void ETH_IRQHandler(void)
{
printf(“进入中断\r\n”);
while(ETH_GetRxPktSize(ETH_Handler.RxDesc))
{
printf(“接收到数据\r\n”);
// lwip_pkt_handle();//处理以太网数据，即将数据提交给LWIP
}
//清除中断标志位
__HAL_ETH_DMA_CLEAR_IT(&ETH_Handler,ETH_DMA_IT_NIS);
__HAL_ETH_DMA_CLEAR_IT(&ETH_Handler,ETH_DMA_IT_R);

}

//获取接收到的帧长度
//DMARxDesc:接收DMA描述符
//返回值:接收到的帧长度
u32 ETH_GetRxPktSize(ETH_DMADescTypeDef *DMARxDesc)
{
u32 frameLength = 0;
if(((DMARxDesc->Status&ETH_DMARXDESC_OWN)(uint32_t)RESET) &&
((DMARxDesc->Status&ETH_DMARXDESC_ES)(uint32_t)RESET) &&
((DMARxDesc->Status&ETH_DMARXDESC_LS)!=(uint32_t)RESET))
{
frameLength=((DMARxDesc->Status&ETH_DMARXDESC_FL)>>ETH_DMARXDESC_FRAME_LENGTHSHIFT);
}
return frameLength;
}

//为ETH底层驱动申请内存
//返回值:0,正常
// 其他,失败
u8 ETH_Mem_Malloc(void)
{
DMARxDscrTab=mymalloc(SRAMDTCM,ETH_RXBUFNBsizeof(ETH_DMADescTypeDef));//申请内存
DMATxDscrTab=mymalloc(SRAMDTCM,ETH_TXBUFNBsizeof(ETH_DMADescTypeDef));//申请内存
Rx_Buff=mymalloc(SRAMDTCM,ETH_RX_BUF_SIZEETH_RXBUFNB); //申请内存
Tx_Buff=mymalloc(SRAMDTCM,ETH_TX_BUF_SIZEETH_TXBUFNB); //申请内存
if(!(u32)&DMARxDscrTab||!(u32)&DMATxDscrTab||!(u32)&Rx_Buff||!(u32)&Tx_Buff)
{
ETH_Mem_Free();
return 1; //申请失败
}
return 0; //申请成功
}

//释放ETH 底层驱动申请的内存
void ETH_Mem_Free(void)
{
myfree(SRAMDTCM,DMARxDscrTab);//释放内存
myfree(SRAMDTCM,DMATxDscrTab);//释放内存
myfree(SRAMDTCM,Rx_Buff); //释放内存
myfree(SRAMDTCM,Tx_Buff); //释放内存
}

int EthWrPacket(void* pBuff, int Len)
{
uint8_t* pDmaBuff;
HAL_StatusTypeDef HalStatus;
/* Clean and Invalidate data cache /
SCB_CleanInvalidateDCache();
if ((ETH_Handler.TxDesc->Status & ETH_DMATXDESC_OWN) == (uint32_t)RESET)
{
pDmaBuff = (uint8_t)(ETH_Handler.TxDesc->Buffer1Addr);
memcpy (pDmaBuff, pBuff, Len);
HalStatus = HAL_ETH_TransmitFrame(&ETH_Handler, Len);
if (HalStatus != HAL_OK)
{
printf (“HAL_ETH_TransmitFrame err %d\n”, HalStatus);
return NULL;
}
return Len;
}
else
{
return NULL;
}
}

int EthRdPacket(void* pBuff)
{
int Len;
uint8_t* pDmaBuff;
HAL_StatusTypeDef HalStatus;
HalStatus = HAL_ETH_GetReceivedFrame(&ETH_Handler); // check if a packet has been received
/* Clean and Invalidate data cache /
SCB_CleanInvalidateDCache();
if (HalStatus == HAL_OK) // packet received
{
Len = ETH_Handler.RxFrameInfos.length; // packet lenght
pDmaBuff = (uint8_t)ETH_Handler.RxFrameInfos.buffer; // DMA buffer pointe
memcpy (pBuff, pDmaBuff, Len); // read the data
ETH_Handler.RxFrameInfos.FSRxDesc->Status |= ETH_DMARXDESC_OWN;// release the descriptor
ETH_Handler.RxFrameInfos.SegCount = 0; // reset segment count
return Len; // return the number of bytes read
}
else
{
return NULL; // no packet received
}
}

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