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STM32F7系列以太网接口

以太网接口概述

以太网接口是STM32F7系列微控制器的一个重要功能模块，用于实现设备与以太网网络的连接。STM32F7系列微控制器集成了一个符合IEEE802.3标准的10/100Mbps以太网MAC（MediaAccessControl）控制器，支持全双工和半双工通信模式。以太网接口可以用于各种网络应用，如数据传输、远程控制、网络监控等。

以太网MAC控制器

MAC控制器架构

STM32F7系列微控制器的以太网MAC控制器是一个高性能的网络接口，它包括以下几个主要组成部分：

MAC子层：负责处理以太网帧的接收和发送，实现CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议。

DMA（DirectMemoryAccess）控制器：负责在MAC子层和系统内存之间传输数据，减少CPU的负担。

PHY（PhysicalLayer）设备：物理层设备，负责以太网信号的物理传输，通常通过RMII（ReducedMediaIndependentInterface）或MII（MediaIndependentInterface）接口连接。

配置MAC控制器

配置MAC控制器需要设置一些关键寄存器，包括MAC地址、通信模式、帧过滤等。以下是一些主要的配置步骤：

启用以太网时钟：在使用以太网接口之前，需要启用相应的时钟。

配置MAC地址：设置设备的MAC地址，以便在网络中唯一标识。

配置通信模式：选择全双工或半双工模式。

配置帧过滤：设置帧过滤参数，如接收所有帧、多播帧、广播帧等。

初始化DMA控制器：配置DMA通道，设置缓冲区大小和地址。

代码示例：配置以太网MAC控制器

#includestm32f7xx_hal.h

//以太网接口句柄

ETH_HandleTypeDefheth;

//MAC地址

uint8_tmac_addr[6]={0x00,0x80,0xE1,0x00,0x00,0x01};

voidETH_Init(void){

//以太网初始化结构体

ETH_InitTypeDefETH_InitStruct={0};

ETH_DMARxDescListInitTypeDefETH_DMARxDescInitStruct={0};

ETH_DMATxDescListInitTypeDefETH_DMATxDescInitStruct={0};

//启用以太网时钟

__HAL_RCC_ETH_CLK_ENABLE();

//配置以太网MAC地址

heth.Init.MACAddr=mac_addr;

//配置通信模式为全双工

heth.Init.FullDuplex=ETH_FULLDUPLEX_MODE;

//配置帧过滤模式

heth.Init.AutoNegotiation=ETH_AUTONEGOTIATION_ENABLE;

heth.Init.Speed=ETH_SPEED_100M;

heth.Init.ChecksumOffload=ETH_CHECKSUM_OFFLOAD_DISABLED;

//初始化以太网MAC控制器

if(HAL_ETH_Init(heth,ETH_InitStruct)!=HAL_OK){

//初始化失败处理

Error_Handler();

}

//初始化DMA接收描述符列表

HAL_ETH_DMAReceiveDescriptorListInit(heth,ETH_DMARxDescInitStruct);

//初始化DMA发送描述符列表

HAL_ETH_DMATransmitDescriptorListInit(heth,ETH_DMATxDescInitStruct);

}

//错误处理函数

voidError_Handler(void){

//用户可以根据需求自定义错误处理

while(1){

}

}

以太网PHY设备

STM32F7系列微控制器通常通过RMII接口连接外部PHY设备。PHY设备负责以太网信号的物理传输，包括信号的编码和解码、物理层的连接状态检测等。

配置PHY设备

配置PHY设备需要通过MDIO（ManagementDataInpu