PHY芯片lan8720调试笔记

简介

因工作需要，设计一款产品，使用STM32F407+LAN8720实现TCP通信。板子焊好后，运行程序一直卡在while (ETH_GetSoftwareResetStatus() == SET); ，初始化失败，经过调试和网上查找资料，最终实现TCP联通。再此记录，防止遗忘。

电路图

参考正点原子战舰开发板电路，区别是部分引脚改变：

1. RMII_TX_EN >>> PB11
2. RMII_TXD0 >>> PB12
3. RMII_TXD1 >>> PB13
4. RMII_RST >>> PB15

程序

移植lwip 1.4协议栈，参考正点原子战舰开发板的程序，裸机运行。

出现的问题

1. 运行软件重启单片机网络失败，卡在 while (ETH_GetSoftwareResetStatus() == SET); 函数中，肉眼检查没有发现焊接错误。于是在网上查找相似的问题，在正点原子的官方论坛上发现有好多人都是这个错误，楼下回复都是检查芯片的焊接。于是动用示波器，检测LAN8720的晶振，发现25M输入正常。检查nINT/REFCLKO 输出时钟，发现50M信号没有，查看lan8720的pdf，看到LED2/nINTSEL拉低到地，设置REFCLKO输出50M，没有发现问题，只能尝试重新焊接。我用烙铁重加焊锡后，再用风枪加热，保证焊盘的充分接触。动用风枪的原因是lan8720底部焊盘是GND。再次运行程序发现可以成功重启单片机网络。
2. 上边问题解决后，又出现了新的问题，现象是开启DHCP后单片机不能正确获取分配的IP地址，超时设置为静态的IP地址，电脑也ping不通，实在找不到问题原因。请教同事伦哥，伦哥指导将PHY芯片寄存器数据读出来，看是否和设置的一致。听到这个方法的我第一反应是phy芯片绝对设置正确，因为单片机显示屏能够显示出网速是100M的，这个网速就是读取phy芯片得到的。后来实践证明，我的想法不对。经过使用**ETH_ReadPHYRegisterPHY（0x00,31）**函数读取phy寄存器，发现结果都是0XFFFF,这才确定phy芯片没有正确配置。至于上述的100M检测结果只是检测到8720特殊功能寄存器的返回值是7，也就是三个一，这里满足100M的（第二位为1）的检测条件，（见下图），所以误认为phy芯片配置成功。经过程序检查，发现对8720的gpio引脚配置出错，修改正确后能正确ping通。

	//网速检测函数
	speed = LAN8720_Get_Speed();//µÃµ½ÍøËÙ
	if(speed&1<<1)//这里不严谨，导致误认为phy已经成功配置
	{
		printf("Ethernet Speed:100M\r\n");
		sprintf((char *)buf,"Ethernet Speed:100M\r\n");
		LCD_ShowString(0,48,buf,12);
		LCD_Refresh_Gram();	
	}
	else
	{
		printf("Ethernet Speed:10M\r\n");
		sprintf((char *)buf,"Ethernet Speed:10M\r\n");
		LCD_ShowString(0,48,buf,12);
		LCD_Refresh_Gram();	
	}

总结

任何硬件的调试都不要想当然，在出现问题时首先检查硬件，具体方法是测量关键点电平和信号，比如8720的VDDCR是否正常输出1.2V，25M晶振是否正常工作，50M晶振是否正常输入到单片机中。保证硬件正常后，如果还不能工作，再检查软件配置，具体来说，GPIO引脚的配置是否正确、复用功能是否开启，外设时钟是否开启、以及对特定硬件寄存器读取，检查是否为写入的值。一步一步的来排除问题。