CubeMX配置STM32VET6实现网口通信（无操作系统版-附源码）

下面是使用CubeMX配置STM32F407VET6，实现以太网通讯（PHY芯片为LAN8720）的具体步骤总结：

一、硬件连接方式：

• 硬件原理图：

  使用外部晶振为PHY芯片提供时钟。

• STM32F407VET6 与 LAN8720 采用 RMII 模式连接。

STM32F407VET6引脚	功能（RMII）	LAN8720引脚
PA1	ETH_REF_CLK	REF_CLK（50MHz时钟输入）
PA2	ETH_MDIO	MDIO
PC1	ETH_MDC	MDC
PA7	ETH_CRS_DV	CRS_DV
PC4	ETH_RXD0	RXD0
PC5	ETH_RXD1	RXD1
PB11	ETH_TX_EN	TX_EN
PB12	ETH_TXD0	TXD0
PB13	ETH_TXD1	TXD1
PA8	ETH_RESET	nRST

注意：

• LAN8720使用RMII模式，需提供50MHz外部时钟至LAN8720芯片的XTAL1/CLKIN引脚。

  • LAN8720芯片外接的晶振频率为 25MHz，连接至LAN8720的XTAL1/CLKIN管脚。

    STM32F407在使用RMII模式进行以太网通信时，LAN8720内部会将这个25MHz时钟倍频为50MHz后输出到STM32的PA1引脚（ETH_REF_CLK），因此你只需要给LAN8720提供一个25MHz的晶振即可。

    • 外部晶振：25MHz
    • RMII参考时钟：LAN8720输出50MHz到STM32

• LAN8720的地址引脚PHYAD0置0（接地），则默认PHY地址为0（我这里默认接地了，只是原理图没画出来）。

  • 根据LAN8720官方Datasheet说明：
  • 当PHYAD0引脚 下拉到GND 时，PHY地址为 0。
  • 当PHYAD0引脚 上拉到VDDIO 时，PHY地址为 1。

  在原理图中，这个引脚既未上拉也未下拉（即悬空状态），通常会导致PHY地址不确定，在实际工作中可能会导致STM32无法正确识别PHY芯片。

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二、CubeMX软件配置步骤：

（1）以太网ETH配置：

• 打开ETH外设，选择Mode为RMII。

  

• 其他配置保持默认即可：

  • Ethernet MAC address：可以自定义，例如：00:80:E1:00:00:00。此处不做任何处理，保持默认即可。

• 根据硬件设计，确认IO口是否配置成功（默认配置）

  

• 配置PHY芯片复位引脚，这个引脚用于复位芯片，使得芯片初始化成功

  

（2）使能LWIP中间件：

• 在Middleware选项中使能LWIP。
• 配置PHY芯片：

PHY（Port Physical Layer），可称之为端口物理层，是一个对 OSI 模型物理层的简称。现在常用于STM32 的有 DP83848，LAN8270，DM9161/9162 等。这些 PHY 芯片都大同小异，基本寄存器都是一样的，只有扩展寄存和厂商专门设置的寄存器不同。如果将其中一个 PHY 驱动成功了，驱动另一个也是非常方便的，所以这里选择LAN8742即可（我们使用的芯片是LAN8720）

• 配置LWIP的参数，

• 使能ICMP（方便PING测试）

• IP地址、子网掩码、网关等信息。 示例：

  IP地址：192.168.100.100
  子网掩码：255.255.255.0
  网关：192.168.100.1
  

  

• 配置LWIP 关键参数：

（3）配置中断（可选）：

• 通常默认已开启以太网相关中断，无需额外配置。

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三、软件代码实现：

（1）初始化函数：

在生成的代码中，以太网和LWIP初始化函数自动生成，无需手动更改：

MX_LWIP_Init();    // LWIP协议栈初始化

（2）代码编写：

CUBEMX生成工程代码后，只需要编写如下函数即可实现网络初始化，实现和电脑网络以太网连接：

• 主循环中必须调用MX_LWIP_Process()，否则网络栈不能正常工作，若不周期性调用，则导致网络数据包未及时处理，无法建立连接。

• 需要初始化的时候给复位引脚一个脉冲，使PHY芯片开始工作。

  HAL_GPIO_WritePin(ETH_RESET_GPIO_Port, ETH_RESET_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_Delay(55);
  HAL_GPIO_WritePin(ETH_RESET_GPIO_Port, ETH_RESET_Pin, GPIO_PIN_SET);
  HAL_Delay(55);	
  

• 如果PHY芯片还是初始化不成功，则在MX_LWIP_Init（）运行之前加入5-10s的延时。

• 由于这个版本LWIP库的原因，需要我们在程序中手动设置PHY芯片的地址，根据上文分析，PHY芯片地址为0X00：

  

• 如下为初始化代码，完成下买的代码即可PING通：

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM3_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_USART6_UART_Init();
  MX_LWIP_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

    //芯片复位
    HAL_GPIO_WritePin(ETH_RESET_GPIO_Port, ETH_RESET_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_Delay(55);
    HAL_GPIO_WritePin(ETH_RESET_GPIO_Port, ETH_RESET_Pin, GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(55);	

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {		
       /* LWIP协议栈定时任务处理 */
		MX_LWIP_Process();
		
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

（3）网络PING测试：

编译并烧写程序后，使用PC机的CMD命令行输入：

如果能够ping通，说明硬件连接、LWIP协议栈工作正常。

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四、注意事项与调试：

• LAN8720供电电压为3.3V。
• 必须确保LAN8720芯片接收到50MHz外部时钟，否则通讯无法正常进行。
• 网络线连接方式需采用交叉线或连接到交换机。
• 代码编写部分需要特别注意一下。