记录STM32F407+CUBEMX+lwip实现检测网线插拔状态

最新推荐文章于 2025-04-10 17:27:08 发布

naiberber123

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文章标签： stm32 嵌入式单片机

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记录STM32F407+CUBEMX+lwip实现检测网线插拔状态

一、创建CubeMX工程

1.配置ETH外设如下，我使用的PHY芯片为LAN8270，故选择user phy；配置phy芯片寄存器值，默认即可；设置PA8为PHY芯片复位引脚；开启ETH的全局中断
在这里插入图片描述

2.配置LWIP协议；使能LWIP；我使用的是静态IP，未用到DHCP；
使能LWIP_NETIF_LINK_CALLBACK选项，使能该选项时，和网线拔掉重连的一些接口函数才会编译，其实质就是一个条件编译选项
在这里插入图片描述

3.系统时钟配置，STM32的HSE选用的8MHZ的时钟源；PHY芯片的时钟可由STM32的MCO引脚输出，也可单独给PHY芯片一个外部时钟源，我使用的是外部时钟；

二、生成工程

在这里插入图片描述

三、打开MDK工程，修改mian函数

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_UART5_Init();
  MX_LWIP_Init();
  MX_TIM1_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		MX_LWIP_Process();
    /* USER CODE END WHILE */

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

在while(1)中添加MX_LWIP_Process()函数；修改MX_LWIP_Process函数；

void MX_LWIP_Process(void)
{
/* USER CODE BEGIN 4_1 */
/* USER CODE END 4_1 */
  ethernetif_input(&gnetif);

/* USER CODE BEGIN 4_2 */
  ethernetif_set_link(&gnetif);//添加该函数
/* USER CODE END 4_2 */
  /* Handle timeouts */
  sys_check_timeouts();

/* USER CODE BEGIN 4_3 */
/* USER CODE END 4_3 */
}

在原本的工程自动生成的MX_LWIP_Process（）函数中添加ethernetif_set_link（）函数，这个函数会去读取PHY芯片中网口连接状态的寄存器，并更新struct netif网络接口结构体中保存网络连接状态的值。

四回调函数

当网线拔掉或重插时会触发以下回调函数；
首先在mian函数中调用的MX_LWIP_Init（）；该函数中会调用 netif_set_link_callback(&gnetif, ethernetif_update_config)函数，这个函数是注册一个回调函数，当网络连接状态发生变化时会执行ethernetif_update_config函数，这个函数原型如下，

void ethernetif_update_config(struct netif *netif)
{
  __IO uint32_t tickstart = 0;
  uint32_t regvalue = 0;

  if(netif_is_link_up(netif))
  {
    /* Restart the auto-negotiation */
    if(heth.Init.AutoNegotiation != ETH_AUTONEGOTIATION_DISABLE)
    {
      /* Enable Auto-Negotiation */
      HAL_ETH_WritePHYRegister(&heth, PHY_BCR, PHY_AUTONEGOTIATION);

      /* Get tick */
      tickstart = HAL_GetTick();

      /* Wait until the auto-negotiation will be completed */
      do
      {
        HAL_ETH_ReadPHYRegister(&heth, PHY_BSR, &regvalue);

        /* Check for the Timeout ( 1s ) */
        if((HAL_GetTick() - tickstart ) > 1000)
        {
          /* In case of timeout */
          goto error;
        }
      } while (((regvalue & PHY_AUTONEGO_COMPLETE) != PHY_AUTONEGO_COMPLETE));

      /* Read the result of the auto-negotiation */
      HAL_ETH_ReadPHYRegister(&heth, PHY_SR, &regvalue);

      /* Configure the MAC with the Duplex Mode fixed by the auto-negotiation process */
      if((regvalue & PHY_DUPLEX_STATUS) != (uint32_t)RESET)
      {
        /* Set Ethernet duplex mode to Full-duplex following the auto-negotiation */
        heth.Init.DuplexMode = ETH_MODE_FULLDUPLEX;
      }
      else
      {
        /* Set Ethernet duplex mode to Half-duplex following the auto-negotiation */
        heth.Init.DuplexMode = ETH_MODE_HALFDUPLEX;
      }
      /* Configure the MAC with the speed fixed by the auto-negotiation process */
      if(regvalue & PHY_SPEED_STATUS)
      {
        /* Set Ethernet speed to 10M following the auto-negotiation */
        heth.Init.Speed = ETH_SPEED_10M;
      }
      else
      {
        /* Set Ethernet speed to 100M following the auto-negotiation */
        heth.Init.Speed = ETH_SPEED_100M;
      }
    }
    else /* AutoNegotiation Disable */
    {
    error :
      /* Check parameters */
      assert_param(IS_ETH_SPEED(heth.Init.Speed));
      assert_param(IS_ETH_DUPLEX_MODE(heth.Init.DuplexMode));

      /* Set MAC Speed and Duplex Mode to PHY */
      HAL_ETH_WritePHYRegister(&heth, PHY_BCR, ((uint16_t)(heth.Init.DuplexMode >> 3) |
                                                     (uint16_t)(heth.Init.Speed >> 1)));
    }

    /* ETHERNET MAC Re-Configuration */
    HAL_ETH_ConfigMAC(&heth, (ETH_MACInitTypeDef *) NULL);

    /* Restart MAC interface */
    HAL_ETH_Start(&heth);
  }
  else
  {
    /* Stop MAC interface */
    HAL_ETH_Stop(&heth);
  }

  ethernetif_notify_conn_changed(netif);
}

在这个函数末尾调用了一个弱定义函数ethernetif_notify_conn_changed；

__weak void ethernetif_notify_conn_changed(struct netif *netif)

所以只用重写这个函数，就可以检测出网线拔掉或者插上
我的重写如下：

void ethernetif_notify_conn_changed(struct netif *netif) 
{
		if (netif_is_link_up(netif))
		{
			printf("netif is link up\r\n");
			netif_set_up(netif);
		}
		else
		{
			printf("netif set down\r\n");
			netif_set_down(netif);
		}		
}