用Stm32CubeMX在STM32F107上移植LWIP(PHY:DM9161A)

背景

        有一块吃灰7年的神州IV号开发板，主控芯片STM32F107VCT6，PHY芯片DM9161A，配套的资料都是当年ST的标准库。这个开发板应该是因为当年上市太匆忙，资料和代码的细节部分做的不太好。

        最近想玩玩MQTT，想用这个开发板的网口，顺便通过此过程熟悉下STM32 ETH的用法。配置其实网上教程很多，看着也不难，结果试下来老是ping不通，一开始感觉无从下手。后来追代码，看手册，检查原理图等等，耗费大半周业余时间终于在清明假期的第二天上午ping通了，终于感到点安慰。记录下过程就要出去晒晒太阳了。

欢迎备注原作者转发

 

1.根据原理图在STM32CubeMx中做配置

我的开发板是用的RMII通讯方式

自动协商开启（协商全双工半双工，10M还是100M），因为没有使用系统，用裸机跑lwip, 所以模式选择polling

Phy地址应该是由硬件引脚决定的，我的是0.

因为配置里没有DM9161A，所以随便选了个LAN8742.其实只用基本功能，这些PHY的基本寄控制和状态存器都是有标准规定死的，都一样。不一样的是后面的一些厂家指定的寄存器，我开始没ping通就是因为这个厂家指定的寄存器。

STM32F107的MCO给RMII模式的PHY提供50MHZ的时钟，记得配好。并且MCO引脚要记得设置为高频输出，默认为low。

LWIP配置我用的固定IP，没用OS，其他默认。

2. 生成代码并编译

我用的MDK，所以选择MDK版本。

在因为选的是polling模式，Main函数循环中添加MX_LWIP_Process（）函数，在此处处理收发包

编译完成下载，网口绿灯亮，黄灯伴随ping闪烁，但是不通，无法访问主机。

3.调试

使用debug调试代码＋wareshark发现开发板收到了电脑发的ping命令，并且内容正确，也做了回复，但电脑侧还是无法访问主机。既然灯亮并且能收到ping包且做了回复，说明起码PHY运行起来了，但是可能配置有问题。

于是看了DM9161A的芯片手册，F107的ETH相关的手册（太多了，头都大了），囫囵吞枣，有了个大概印象。然后开始一步一步的追ETH的初始化代码。开发板自带了ETH的驱动程序，不过是7年前的标准库，而且代码写的也很随意，但起码板子是能跑的，于是我就对照该代码看CUBE生成的代码。

终于。。。我发现了问题

初始化过程中先设置PHY为自动协商模式，确定该模式已经生效后会读取PHY的状态寄存器，根据协商结果去初始化MAC的参数。而这个寄存器因为一开始我不知道其意义，是配错了的。

一开始因为Cube里那个PHY speed duplex mask的名字困扰了我，我也不知道这个寄存器有啥用，就在DM9161A的芯片手册里搜了这个名字，得到如下图结果，然后就把这个寄存器的偏移21还有对应位给填到cube配置参数中了。结果当然是有问题的。因为初始化代码要读取PHY的协商结果来设置MAC，而这个寄存器配错了，读取的结果肯定也不对，导致MAC配置的全双工半双工以及10M和100M就错了，那当然不能正常通信了。

 

在明白了驱动代码的含义后，再次翻看DM9161A的数据手册，终于找到了正确的寄存器。下图是改对后的

这里其实有个问题，cube默认双工半双工用1bit表示，10M100M用另一bit表示，总共两位。生成的代码里也是按照判断这两位来初始化。而DM9161A实际上用了4个bit

这就导致了cube生成的代码这个地方的判断是不能继续使用的，需要修改。此处的修改是和你选择如何判断模式有关的，不是唯一的，我的修改如下，

修改前

修改后

 

4.测试结果

修改了以上部分后，重新编译下载程序，再次ping,终于通了，激动啊！！！！

同时也庆幸，万一问题不在这，我还得继续研究MAC其他参数关于DMA的那部分的驱动代码，而那部分太复杂了，都不知道能不能坚持下去。

 

5. 写在最后

一开始用的是最新的STM32CubeIDE（基于cubeMXV5.5）,集成了eclipse环境，可视化很好，追踪代码也很方便，然而调试很困难，老有问题断开。而且在我配置了固定IP后生成的代码中是没有IP的，此处估计是bug.

然后退回了很久前使用过的一个老版本cubeMx5.01+MDK，终于成功了。