【STM32H7】第6章 ThreadX NetXDUO网络协议栈移植到STM32H7
6.1 初学者重要提示
1、 网口使用的是DM9161/9162（紧挨着9帧串口座的网口），而不是DM9000。
2、 本章是以MDK AC5移植为例进行说明，如果大家要移植到其它IDE，方法是一样的，本教程就不做说明了，下面的例子移植了各种IDE：
ThreadX全家桶所有组件综合模板发布，史上最强安全认证综合模板，稳如泰山，含AC5，AC6，IAR和GCC：
http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=103554
3、 测试例子，务必看本章6.7小节的操作步骤，采用的固定IP。
6.2 第1步，准备一个工程模板
为了方便大家移植，需要大家先对移植好的工程有个整体认识：
6.3 第2步，添加NetXDUO和ETH驱动到工程
大家可以使用ThreadX内核教程配套的例子作为模板使用，在模板的基础上需要添加NetXDUO文件，PHY芯片驱动文件和以太网驱动文件，大家可以直接从本章教程提供的例子里面复制。
PHY芯片DM9162的驱动文件dm9162.c和dm9162.h添加到自己的工程里面，路径不限。配套例子是放在Usernetx文件。
以太网驱动文件stm32h7xx_hal_eth.c，这个是STM32H7的HAL库自带的。
NetXDUO相关源文件。
大家可以将所有相关文件都复制到自己的工程里面，配套例子是放在NetXDUO。
6.4 第3步，初始化文件nx_stm32_eth_driver.c
这个文件比较重要，是NetXDUO的接口文件。这里将关键的几个地方为大家做个说明。
6.4.1 以太网描述符和收发缓冲区定
以太网描述符和收发缓冲区定义如下，定义了MDK AC5，MDK AC6，IAR和GCC：
/* Ethernet Rx DMA 描述符 */
__attribute__((at(0x30040000))) ETH_DMADescTypeDef DMARxDscrTab[ETH_RX_DESC_CNT];
/* Ethernet Tx DMA 描述符 */
__attribute__((at(0x30040060))) ETH_DMADescTypeDef DMATxDscrTab[ETH_TX_DESC_CNT];
/* Ethernet 接收缓冲 */
__attribute__((at(0x30040200))) uint8_t Rx_Buff[ETH_RX_DESC_CNT][ETH_MAX_PACKET_SIZE];
#ifndef __MEMORY_AT
#if (defined (__CC_ARM))
#define __MEMORY_AT(x) __attribute__((at(x)))
#elif (defined (__ARMCC_VERSION) && (__ARMCC_VERSION >= 6010050))
#define __MEMORY_AT__(x) __attribute__((section(".bss.ARM.__at_"#x)))
#define __MEMORY_AT(x) __MEMORY_AT__(x)
#else
//#define __MEMORY_AT(x)
//#warning Position memory containing __MEMORY_AT macro at absolute address!
#endif
#endif
/* Define the driver information structure that is only available within this file. */
/* Place Ethernet BD at uncacheable memory*/
#if defined ( __ICCARM__ )
#pragma location = 0x30040200
NX_DRIVER_INFORMATION nx_driver_information;
/* Ethernet Rx DMA 描述符 */
#pragma location = 0x30040000
ETH_DMADescTypeDef DMARxDscrTab[ETH_RX_DESC_CNT];
/* Ethernet Tx DMA 描述符 */
#pragma location = 0x30040060
ETH_DMADescTypeDef DMATxDscrTab[ETH_TX_DESC_CNT];
#elif defined(__CC_ARM)
NX_DRIVER_INFORMATION nx_driver_information __MEMORY_AT(0x30040200);
/* Ethernet Rx DMA 描述符 */
ETH_DMADescTypeDef DMARxDscrTab[ETH_RX_DESC_CNT] __MEMORY_AT(0x30040000);
/* Ethernet Tx DMA 描述符 */
ETH_DMADescTypeDef DMATxDscrTab[ETH_TX_DESC_CNT] __MEMORY_AT(0x30040060);
#elif (defined (__ARMCC_VERSION) && (__ARMCC_VERSION >= 6010050))
NX_DRIVER_INFORMATION nx_driver_information __MEMORY_AT(0x30040200);
/* Ethernet Rx DMA 描述符 */
ETH_DMADescTypeDef DMARxDscrTab[ETH_RX_DESC_CNT] __MEMORY_AT(0x30040000);
/* Ethernet Tx DMA 描述符 */
ETH_DMADescTypeDef DMATxDscrTab[ETH_TX_DESC_CNT] __MEMORY_AT(0x30040060);
#elif defined(__GNUC__)
/* Ethernet Rx DMA 描述符 */
__attribute__((section (".RAM3"))) ETH_DMADescTypeDef DMARxDscrTab[ETH_RX_DESC_CNT];
/* Ethernet Tx DMA 描述符 */
__attribute__((section (".RAM3"))) ETH_DMADescTypeDef DMATxDscrTab[ETH_TX_DESC_CNT];
__attribute__((section (".RAM3"))) NX_DRIVER_INFORMATION nx_driver_information;
#endif
宏定义ETH_TX_DESC_CNT和ETH_RX_DESC_CNT在stm32h7xx_hal_conf.h文件里面：
#define ETH_TX_DESC_CNT 4 /* number of Ethernet Tx DMA descriptors */ #define ETH_RX_DESC_CNT 4 /* number of Ethernet Rx DMA descriptors */
有了这些认识后，还有一个关键点要认识到，H7的以太网收发描述符和收发缓存最好都定义到D2域的SRAM3空间，首地址是0x3004 0000，总大小32KB。
6.4.2 以太网引脚，时钟和中断配置
初始化部分：
void HAL_ETH_MspInit(ETH_HandleTypeDef *heth)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
/*
PC1 ------> ETH_MDC
PA1 ------> ETH_REF_CLK
PA2 ------> ETH_MDIO
PA7 ------> ETH_CRS_DV
PC4 ------> ETH_RXD0
PC5 ------> ETH_RXD1
PB13 ------> ETH_TXD1
PG11 ------> ETH_TX_EN
PG13 ------> ETH_TXD0
*/
/* 使能外设时钟 */
__HAL_RCC_ETH1MAC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_ETH1TX_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_ETH1RX_CLK_ENABLE();
/* 使能时钟 */
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();
/* 配置PA1, PA2 , PA7 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_7;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL ;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/* 配置PB13 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/* 配置PC1, PC4和PC5 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5;
HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
/* 配置PG11, PG12和PG13 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11 | GPIO_PIN_13;
HAL_GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStruct);
/* 设置中断优先级 */
HAL_NVIC_SetPriority(ETH_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(ETH_IRQn);
}
这里要注意以太网中断优先级的配置，这里是将中断优先级配置为0。
以太网中断服务程序
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: ETH_IRQHandler
* 功能说明: 以太网回调函数
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void ETH_IRQHandler(void)
{
HAL_ETH_IRQHandler(&heth);
}
中断服务程序里面的这个全局变量heth是在nx_stm32_eth_driver.c文件开头定义的。
6.4.3 PHY芯片DM9162驱动
DM9162的驱动在DM9162.c文件实现，被文件nx_stm32_eth_driver.c中的函数_nx_driver_hardware_initialize调用，用于获取网线接线状态，网速等信息。
/* Initialize the DM9162 ETH PHY */
DM9162_Init(&DM9162);
PHYLinkState = DM9162_GetLinkState(&DM9162);
while(PHYLinkState <= DM9162_STATUS_LINK_DOWN)
{
PHYLinkState = DM9162_GetLinkState(&DM9162);
tx_thread_sleep(100);
}
switch (PHYLinkState)
{
case DM9162_STATUS_100MBITS_FULLDUPLEX:
duplex = ETH_FULLDUPLEX_MODE;
speed = ETH_SPEED_100M;
break;
case DM9162_STATUS_100MBITS_HALFDUPLEX:
duplex = ETH_HALFDUPLEX_MODE;
speed = ETH_SPEED_100M;
break;
case DM9162_STATUS_10MBITS_FULLDUPLEX:
duplex = ETH_FULLDUPLEX_MODE;
speed = ETH_SPEED_10M;
break;
case DM9162_STATUS_10MBITS_HALFDUPLEX:
duplex = ETH_HALFDUPLEX_MODE;
speed = ETH_SPEED_10M;
break;
default:
duplex = ETH_FULLDUPLEX_MODE;
speed = ETH_SPEED_100M;
break;
}
6.5 第4步，MPU配置文件bsp.c
这个bsp.c文件也比较重要，
移植阶段，直接将我们移植好的模板内容复制过去即可。这个里面最重要的就是以太网收发描述符地址区的MPU配置：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: MPU_Config
* 功能说明: 配置MPU
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
/* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable();
省略未写
/* 配置以太网收发描述符部分为Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x30040000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_32KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}
务必要关闭以太网收发描述的Cache。
6.6 第5步，创建应用任务
这里将NetXDUO应用专门整理到了文件demo_dm9162_netx.c。大家可以直接将这个文件添加到自己的工程里面。
6.7 第6步，添加头文件路径
NetXDUO需要添加的头文件如下：
6.8 网络调试助手和板子的调试操作步骤
我们这里使用下面这款调试助手，当然，任何其它网络调试助手均可，不限制：