7.1 初学者重要提示

1. 学习本章节前，务必要优先学习第6章的底层驱动讲解。

2. 测试时，请将网线接到路由器或者交换机上面测试，因为已经使能了DHCP，可以自动获取IP地址。而且使能了NetBIOS局域网域名，用户只需在电脑端ping armfly，就可以获得板子的IP地址。

3. 如果要使用固定IP进行测试，请看附件章节A。

4. 网口使用的是DM9161/9162（紧挨着9帧串口座的网口），而不是DM9000。

5. 测试例子，务必看本章7.14小节的操作步骤。

7.2 移植RL-TCPnet协议栈整体说明（必读）

移植之前，有必要对移植过程有个整体的认识：

• 第1步，准备一个工程模板。

• 第2步，移植RTX5。

• 移植RTX5是采用MDK的RTE环境直接添加。当前H7芯片使用RTX5强制运行STM32CubeMX，所以需要大家提前安装好STM32CubeMX V5.4或者以上版本。

• 特别注意几个网络任务的优先级安排。

AppTaskMsgPro任务 : osPriorityNormal2

AppTaskEthCheck : osPriorityNormal3。

netCore_Thread任务 : osPriorityAboveNormal。

netEth0_Thread任务 : osPriorityAboveNormal1。

osRtxTimerThread任务: osPriorityRealtime。

注意这个定时器任务osRtxTimerThread的优先级一定要最高，因为这个是RL-TCPnet的时间基准运行任务。

• 第3步，移植RL-TCPnet。

• 第4步，处理HAL库时间基准，以太网收发描述符内存区的MPU配置以及MAC，PHY驱动等相关问题。

• 第5步，创建应用。

总的来说，这5步就可以完成移植，这里还有一点比较重要的，需要放在开头说明，为了保证工程的独立性，教程中将RTE环境添加的HAL库文件，MAC驱动和PHY驱动独立了出来，并且单独制作了一个移植文件ETH_INIT.c，将GPIO设置，网线插拔消息，以太网中断等都汇总到这个文件里面，方便大家移植工程到自己的板子上。

下面将STM32H7的移植步骤和注意事项为大家做个说明。

7.3 第1步，安装指定的MDK软件包版本

移植新版RL-TCPnet网络协议栈需要大家下载指定的MDK软件包版本：

• CMSIS 软件包使用当前最新的：V5.6.0

• STM32H7使用当前最新的：V2.3.1

• CMSIS-Driver使用当前最新的：V10.2.0

• MDK中间件使用当前最新的：V7.12.0

• STM32CubeMX使用当前最新的：V5.4

• ARM_Compiler使用当前最新的：V1.6.1

• 这些软件包的安装在STM32H7用户手册的第2章2.3小节有详细说明。

http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=86980 。

• 所有这些软件包汇总下载地址：

http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=95609 。

不管以后MDK的软件包版本如何升级，当前的软件包版本和以后的新版是可以同时安装的，也就是说可以安装多个不同版本，在这里可以选择指定版本：

7.4 第2步，准备一个工程模板

首先准备好一个简单的裸机工程模板，工程模板的制作就不做讲解了。这里要注意一点，由于我们要使用当前最新的HAL库软件包V1.6.0，需要大家使用这个帖子里面提供的例子：

http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=95244。

这里的重点是教大家移植RL-TCPnet协议栈。

7.5 第3步，添加RTX5并配置

RTX5可以方便的通过MDK的RTE环境添加进来。对于H7版本，MDK会强制运行一次CubeMX，并添加很多H7的HAL库文件，这些库文件我们可以使用，也可以不使用。教程配套的工程文件是不使用这些的，因为前面的工程模板里面已经添加了。所以要将这些文件全部隔离出来。

7.5.1 添加RTX5源码

点击OK按钮后，弹出如下界面：

点击Start STM32CubeMX，这里需要大家电脑上已经安装了STM32CubeMX，并且为其安装了H7的软件包。

打开后，用户仅需配置如下地方即可：

然后点击右上角的GENERATE CODE：

然后弹出如下对话框，点击Close即可，然后关闭STM32CubeMX。

重新回到MDK，会有一个对话框，点击是即可：

最后就可以看到RTX5源码已经添加到工程里面了：

7.5.2 将自动添加的库文件隔离出来

添加的所有文件中，仅RTX5和文件stm32h7xx_hal_msp.c留下，其它文件全部隔离出来，隔离方法也比较简单，比如隔离生成的main.c函数，鼠标右击此文件选择Options for file ‘main.c’

然后取消掉include Target Build前的对勾，点击OK：

看到main.c文件上有个红色横杠，就表示已经隔离出来了：

同样的方法，将stm32h7xx_it.c文件也隔离出来，文件stm32h7xx_it.h不用管。

Device下面的这些文件也是同样的隔离方法：

只是鼠标右击弹出的界面有些不同：

注意stm32h7xx_hal_msp.c无需隔离，其它所有的文件全部隔离，stm32h7xx_hal_msp.c对于的隔离配置是STM32CubeMX，如果也隔离了，编译会有问题：

隔离后的效果如下：

7.5.3 RTX5配置

剩下就是配置RTX5，设置RTX_Config.h文件即可，移植阶段先按照如下设置配置好，后面章节会专门为大家讲解每个参数的配置含义

7.6 第4步，添加RL-TCPnet并配置

像添加RTX5一样，也可以通过RTE环境添加RL-TCPnet相关配置。

7.6.1 RL-TCPnet相关文件和驱动

CMSIS-Driver分组中添加MAC驱动和PHY驱动，其中PHY驱动随便选择一个即可，因为这个里面没有开发板上使用的DM9161/9162：

添加Event Recoder的支持，因为RL-TCPnet库的调试版本需要Event Recoder的支持：

添加ETH驱动：

添加网络配置：

我们需要的都已经添加好，效果如下：

红色方框里面的PHY和MAC驱动要隔离出来，通过下一步单独添加。

7.6.2 将自动添加的库文件隔离出来

文件stm32h7xx_hal_eth.c和stm32h7xx_hal_eth_ex.c也要隔离出来，我们单独在分组HAL_Driver里面添加：

7.6.3 RL-TCPnet配置

添加完毕RL-TCPnet所需的文件后，就是配置RL-TCPnet，具体每个配置所代表的含义，会在后面章节专为大家讲解。

Net_Config.c文件配置：

注意这个文件里面还有一个RL-TCPnet内核线程的优先级配置，当前是将其配置为：

osPriorityNormal：

Net_Config_ETH_0.h文件的配置如下：

这个文件里面有一个以太网接口任务的优先级配置，当前是将其配置为：osPriorityAboveNormal1。

其它文件Net_Config_TCP.h，Net_Config_UDP.h和Net_Debug.c使用默认配置即可。

7.7 第5步，独立添加MAC和PHY驱动文件

将我们裸机模板中制作好的RL-ARM文件夹复制粘贴到大家准备好的工程模板中。

RL-ARM文件夹中有如下七个文件夹，其中只有Driver文件夹里面有文件

然后将其也添加到工程文件里面：

文件PHY_DM916x和EMAC_STM32H7xx在第6章已经做了专门说明，这里重点把文件ETH_INIT.c文件做个说明。

7.8 第6步，初始化文件ETH_INIT.c

这个文件比较重要，将以太网收发缓冲，引脚配置，网线插拔状态和以太网中断设置都整理到了里面，方便大家将网络协议栈移植到自己的板子上。

这里将此文件为大家做个说明。

7.8.1 以太网描述符和收发缓冲区定义

以太网描述符和收发缓冲区定义如下：

/* 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];

以太网发送描述是定义在EMAC_STM32H7xx.c文件里面：

#ifndef EMAC_TXBUF_ADDRESS

#define EMAC_TXBUF_ADDRESS      0x30042000

#endif

static uint8_t  TX_Buff[ETH_TX_DESC_CNT][ETH_MAX_PACKET_SIZE] __MEMORY_AT(EMAC_TXBUF_ADDRESS);

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 */

宏定义ETH_MAX_PACKET_SIZE在文件stm32h7xx_hal_eth.h里面定义：

#define ETH_MAX_PACKET_SIZE ((uint32_t)1528U) /*!< ETH_HEADER + 2*VLAN_TAG + MAX_ETH_PAYLOAD + ETH_CRC */

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。

7.8.2 以太网消息通知函数

以太网消息通知函数如下：

/* 以太网连接状态，0和1都表示初始临时状态，2表示连接上，3表示断开 */

__IO uint8_t  g_ucEthLinkStatus = 0;  

/*

*********************************************************************************************************

*    函 数 名: netETH_Notify

*    功能说明: 以太网状态消息

*    形    参: ---

*    返 回 值: 无

*********************************************************************************************************

*/

void netETH_Notify (uint32_t if_num, netETH_Event event, uint32_t val) 

{

    NET_ETH_LINK_INFO *info;

    switch (event) 

    {

        case netETH_LinkDown:

            if(g_ucEthLinkStatus == 2)

            {

                g_ucEthLinkStatus = 3;

            }

            else

            {

                g_ucEthLinkStatus = 1;

            }

            printf_eth ("Link is downrn");

            break;

        

        case netETH_LinkUp:

            g_ucEthLinkStatus = 2;

            printf_eth ("Link is uprn");

            info = (NET_ETH_LINK_INFO *)&val;

            

            switch (info->speed) 

            {

                case 0:

                    printf_eth ("10 MBitrn");

                    break;

                

                case 1:

                    printf_eth ("100 MBitrn");

                    break;

                

                case 2:

                    printf_eth ("1 GBitrn");

                    break;

            }

            

            switch (info->duplex) 

            {

                case 0:

                    printf_eth ("Half duplexrn");

                    break;

                case 1:

                    printf_eth ("Full duplexrn");

                    break;

            }

            break;

        

        case netETH_Wakeup:

            printf_eth ("Wakeup frame receivedrn");

            break;

        

        case netETH_TimerAlarm:

            printf_eth ("Timer alarmrn");

            break;

    }

}

这里要注意变量g_ucEthLinkStatus = 1的情况。因为上电后，不管板子有没有插入网线，都会进入一次消息netETH_LinkDown，我们把这种情况用数值1来表示。

7.8.3 以太网引脚，时钟和中断配置

初始化部分：

/*

*********************************************************************************************************

*    函 数 名: HAL_ETH_MspInit

*    功能说明: 以太网初始化调用的底层回调，用于初始化IO，时钟和中断

*    形    参: ---

*    返 回 值: 无

*********************************************************************************************************

*/

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 

    */

    if(heth->Instance==ETH)

    {

        /* 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 */