【程序】STM32F107VC单片机驱动DP83848以太网PHY芯片，移植lwip2.1.2协议栈，并加入网线热插拔检测的功能（HAL库）_以太网芯片需要复位才可以

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【程序】【程序】STM32F107VC单片机驱动单片机驱动DP83848以太网以太网PHY芯芯

片，移植片，移植lwip 2.1.2协议栈，并加入网线热插拔检测的功能协议栈，并加入网线热插拔检测的功能

（（HAL库）库）

Keil5工程下载地址：https://pan.baidu.com/s/1Uf0eRFB35_-Sw_ovQf2Kwg（提取码：694k）

开发板：

杜邦线传输高速数字信号容易出错，所以在用面包板搭建开发环境时，最好使用25MHz时钟的MII接口。如果要用50MHz的

RMII接口，那么杜邦线必须要非常非常短，否则时钟信号一旦失真，就无法收发数据！

如果如果DP83848的运行时钟是由单片机的的运行时钟是由单片机的PA8 MCO引脚输出的，那么引脚输出的，那么DP83848的复位引脚一定要接一个下拉电阻。的复位引脚一定要接一个下拉电阻。当单片机没

有启动的时候，这个下拉电阻会使DP83848处于复位状态。因为单片机没有运行的时候，DP83848没有时钟信号，如果此时

DP83848没有处于复位状态，将会对电路产生很大的影响！比如启动时单片机的串口输出会乱码。

网口的灯不要接反了，黄灯接LED_ACT，绿灯接LED_LINK。插了网线后，正常情况下是黄灯闪烁，绿灯常亮。

程序里面的USE_MII宏决定了是使用MII接口还是RMII接口。ETH_REMAP宏决定了是否重映射ETH引脚。

#define ETH_REMAP 1

#define USE_MII 0

DP83848的复位引脚接到PB15上（带外部下拉电阻），中断引脚接到PB14上（带外部上拉电阻）。

【代码讲解】

程序里面使用的lwip2.1.2除了下面几个文件是修改过的以外，其余的都是官网的原始文件：

修改的文件：ethernetif.c（修改前的原始文件位于contrib-2.1.0.zip）

添加的文件：arch/cc.h lwipopts.h

（lwip 2.0.3版本中的ethernetif.c文件位于lwip-2.0.3.zip压缩包的src/netif文件夹下。而lwip 2.1.0~2.1.2版本中的ethernetif.c文

件则被移动到了contrib-2.1.0.zip压缩包的examples/ethernetif文件夹里面了, 里面有一些细微的修改）

系统时钟的配置是在clock_init函数里面完成的：

// 配置系统和总线时钟

void clock_init(void)

{

HAL_StatusTypeDef status;

RCC_ClkInitTypeDef clk = {0};

RCC_OscInitTypeDef osc = {0};

osc.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;

osc.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV5;

osc.HSEState = RCC_HSE_ON;

osc.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;

osc.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;

osc.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;

osc.PLL2.HSEPrediv2Value = RCC_HSE_PREDIV2_DIV5;

osc.PLL2.PLL2MUL = RCC_PLL2_MUL8;

osc.PLL2.PLL2State = RCC_PLL2_ON;

osc.Prediv1Source = RCC_PREDIV1_SOURCE_PLL2;

status = HAL_RCC_OscConfig(&osc);

assert_param(status == HAL_OK);

// ADC时钟不能超过14MHz, 所以需要6分频, 72MHz经过分频后是12MHz

__HAL_RCC_ADC_CONFIG(RCC_ADCPCLK2_DIV6);

// 配置AHB和APB2总线时钟为72MHz, APB1总线时钟为36MHz

clk.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 |

RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;

clk.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;

clk.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;

clk.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

clk.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

HAL_RCC_ClockConfig(&clk, FLASH_LATENCY_2);

}

该函数将系统时钟配置为72MHz：AHB和APB2时钟为72MHz，APB1时钟为36MHz。

初始化DP83848的函数是DP83848_Init，该函数是在netif_add添加网卡时调用的，调用关系如下：

main -> net_config -> netif_add（或netif_add_noaddr） -> ethernetif_init -> low_level_init -> DP83848_Init

其中，low_level_init函数的代码如下：

/**

* In this function, the hardware should be initialized.

* Called from ethernetif_init().

* @param netif the already initialized lwip network interface structure

* for this ethernetif

static void

low_level_init(struct netif *netif)

{

//struct ethernetif *ethernetif = netif->state;

int ret;

/* set MAC hardware address length */

netif->hwaddr_len = ETHARP_HWADDR_LEN;

/* set MAC hardware address */

ret = DP83848_Init();

DP83848_GetMACAddress(netif->hwaddr);

printf("MAC address: %02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n", netif->hwaddr[0], netif->hwaddr[1], netif->hwaddr[2], netif-

>hwaddr[3], netif->hwaddr[4], netif->hwaddr[5]);

/* maximum transfer unit */

netif->mtu = 1500;

/* device capabilities */

/* don't set NETIF_FLAG_ETHARP if this device is not an ethernet one */

netif->flags = NETIF_FLAG_BROADCAST | NETIF_FLAG_ETHARP | NETIF_FLAG_MLD6; // 这里MLD6是启用IPv6多播

if (ret == 0)

netif->flags |= NETIF_FLAG_LINK_UP; // 只有插了网线, 才设置这个标志

#if LWIP_IPV6 && LWIP_IPV6_MLD

* For hardware/netifs that implement MAC filtering.

* All-nodes link-local is handled by default, so we must let the hardware know

* to allow multicast packets in.

* Should set mld_mac_filter previously. */

if (netif->mld_mac_filter != NULL) {

ip6_addr_t ip6_allnodes_ll;

ip6_addr_set_allnodes_linklocal(&ip6_allnodes_ll);

netif->mld_mac_filter(netif, &ip6_allnodes_ll, NETIF_ADD_MAC_FILTER);

}

#endif /* LWIP_IPV6 && LWIP_IPV6_MLD */

/* Do whatever else is needed to initialize interface. */

}

在这个函数里面，调用了DP83848_Init初始化网口。如果此时板子是插了网线的，那么函数返回0，没有插网线时返回-1。接

着调用DP83848_GetMACAddress将网卡地址（在程序中由STM32单片机的器件ID生成）告诉lwip。接下来，如果插了网线

（ret==0），则设置NETIF_FLAG_LINK_UP标志，告诉lwip网卡现在有网，这个操作和netif_set_link_up是等价的。

NETIF_FLAG_MLD6表示启用IPv6多播功能，IPv6的运行依赖于多播，不打开多播的话IPv6是不能正常工作的。

接下来看看DP83848_Init函数：

int DP83848_Init(void)

{

uint32_t uid;

ETH_MACInitTypeDef macconf = {0};

GPIO_InitTypeDef gpio;

HAL_StatusTypeDef status;

RCC_PLLI2SInitTypeDef plli2s;

__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();

// PA2: MDIO, PA8: MCO

gpio.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

gpio.Pin = GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_8;

gpio.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio);

// PB11: TX_EN, PB12~13: TXD0~1

gpio.Pin = GPIO_PIN_11 | GPIO_PIN_12 | GPIO_PIN_13;

HAL_GPIO_Init(GPIOB, &gpio);

// PC1: MDC

gpio.Pin = GPIO_PIN_1;

HAL_GPIO_Init(GPIOC, &gpio);

#if ETH_REMAP

__HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE();

__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();

__HAL_AFIO_REMAP_ETH_ENABLE();

#endif

#if USE_MII

// PB8: TXD3

gpio.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

gpio.Pin = GPIO_PIN_8;

gpio.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

HAL_GPIO_Init(GPIOB, &gpio);

// PC2: TXD2

gpio.Pin = GPIO_PIN_2;

HAL_GPIO_Init(GPIOC, &gpio);

#else

// 必须在打开ETH的三个时钟前选择好RMII接口

__HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE();

__HAL_AFIO_ETH_RMII();

#endif

// PB15: RESET_N (必须接外部下拉电阻, 否则单片机启动时串口会乱码)

HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET); // 保证DP83848处于复位状态

gpio.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

gpio.Pin = GPIO_PIN_15;

gpio.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

HAL_GPIO_Init(GPIOB, &gpio);

// MCO给DP83848提供25MHz或50MHz的时钟

plli2s.HSEPrediv2Value = RCC_HSE_PREDIV2_DIV5;

plli2s.PLLI2SMUL = RCC_PLLI2S_MUL10;

HAL_RCCEx_EnablePLLI2S(&plli2s);

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