開發背景：
1、主芯片—STM32F207VCT6；
3、操作系統—無（裸機）；
異常現象：
1、網線不插入的情況下先給設備上電，之后再插入網線無法ping通；（如果上電前網線插入，網絡正常）；
2、網絡已經正常的情況下，電腦PC端修改傳輸模式（比如從原來的100M全雙工修改為10M全雙工）導致網絡不通；
原因分析：
1、針對第一種異常情況，是由于上電時網線未插入，導致ETH初始化部分未能成功完成，之后即使再插入網線，程序中沒有再次進行初始化的邏輯補充，從而導致網絡異常；
2、針對第二種情況，情況是上電時完成了ETH的初始化并與PC協商成功，此時網絡正常。但當PC端修改傳輸模式后，程序中未能執行再次協商與MAC的初始化工作，導致網絡異常；
解決方法：
首先，要明確上述問題的關鍵點所在，所有的異常均是網線的拔插導致（PC端修改連接傳輸方式時也相當于網線的拔掉重插），因此主程序中必須要有對當前網絡連接與斷開的檢測或者利用PHY芯片的中斷引腳；
其次，無論利用輪詢或是PHY中斷配置引腳，根本的原理都是一樣的，就是感知到網絡的連接與斷開，下面給出采用的查詢方式：
void Eth_Link_ITHandler(struct netif *netif)
{
/* Check whether the link interrupt has occurred or not */
if(((ETH_ReadPHYRegister(DP83848_PHY_ADDRESS, PHY_MISR)) & PHY_LINK_STATUS) != 0){/*檢測插拔中斷*/
uint16_t status = ETH_ReadPHYRegister(DP83848_PHY_ADDRESS, PHY_BSR);
if(status & (PHY_AutoNego_Complete | PHY_Linked_Status)){/*檢測到網線連接*/
if(EthInitStatus == 0){/*之前未成功初始化過*/
/*Reinit PHY*/
ETH_Reinit();
}
else{/*之前已經成功初始化*/
/*set link up for re link callbalk function*/
netif_set_link_up(netif);
}
}
else{/*網線斷開*/\
/*set link down for re link callbalk function*/
netif_set_link_down(netif);
}
}
}
備注說明：將該檢測函數放入主循環，程序中標注的部分為解決網線熱拔插問題的關鍵點。
1、標注紅色的部分執行的條件是檢測到網線插入且之前ETH部分未成功初始化過（即之前一直處在上電但網線未插入）的情況，此時需要對ETH重新初始化，從而解決異常現象的第一種情況，具體執行內容為：
/**
* @brief : first time power on but init failed, do again
* @param : None
*
* @retval : None
* @author : xuk
*/
void ETH_Reinit(void){
/* Configure Ethernet */
EthInitStatus =ETH_Init(Ð_InitStructure, DP83848_PHY_ADDRESS);
}
其中ETH_InitStructure已設為全局結構體；
2、標注藍色部分的執行條件是已經成功初始化過ETH，但之后出現了網線的拔插情況，此時需要在每次檢測到網絡連接時重新進行自協商并初始化MAC，具體的執行流程如下介紹：
A、檢測到該條件時，首先調用：
netif_set_link_up(netif);
netif_set_link_down(netif);
B、追溯兩個函數的定義處，如下：
#if LWIP_NETIF_LINK_CALLBACK
/**
* Called by a driver when its link goes up
*/
void netif_set_link_up(struct netif *netif )
{
netif->flags |= NETIF_FLAG_LINK_UP;
#if LWIP_DHCP
if (netif->dhcp) {
dhcp_network_changed(netif);
}
#endif /* LWIP_DHCP */
#if LWIP_AUTOIP
if (netif->autoip) {
autoip_network_changed(netif);
}
#endif /* LWIP_AUTOIP */
if (netif->flags & NETIF_FLAG_UP) {
#if LWIP_ARP
/* For Ethernet network interfaces, we would like to send a "gratuitous ARP" */
if (netif->flags & NETIF_FLAG_ETHARP) {
etharp_gratuitous(netif);
}
#endif /* LWIP_ARP */
#if LWIP_IGMP
/* resend IGMP memberships */
if (netif->flags & NETIF_FLAG_IGMP) {
igmp_report_groups( netif);
}
#endif /* LWIP_IGMP */
}
NETIF_LINK_CALLBACK(netif);
}
/**
* Called by a driver when its link goes down
*/
void netif_set_link_down(struct netif *netif )
{
netif->flags &= ~NETIF_FLAG_LINK_UP;
NETIF_LINK_CALLBACK(netif);
}
/**
* Ask if a link is up
*/
u8_t netif_is_link_up(struct netif *netif)
{
return (netif->flags & NETIF_FLAG_LINK_UP) ? 1 : 0;
}
/**
* Set callback to be called when link is brought up/down
*/
voidnetif_set_link_callback(struct netif *netif, void (* link_callback)(struct netif *netif ))
{
if (netif) {
netif->link_callback = link_callback;
}
}
#endif /* LWIP_NETIF_LINK_CALLBACK */
注意：I：從上述看出，若要這兩個函數有效編譯，則必須定義宏LWIP_NETIF_LINK_CALLBACK 為1，請自行設置；
II：函數netif_set_link_callback的作用是指定網絡連接發生改變時的回調函數；
III：詳細的講一下主要思路，Eth_Link_ITHandler執行中檢測到網線拔插時分別調用netif_set_link_up(netif)、netif_set_link_down(netif);這兩個函數的調用會引發netif_set_link_callback的執行，從而執行指定的網絡連接或斷開的回調函數；
Ⅳ：通過netif_set_link_callback該函數在LWIP初始化的時候指定網絡連接變化的回調函數，可放置如下位置：
void LwIP_Init(void){
......
......
......
......
/*set the link up or link down callback function - xuk*/
netif_set_link_callback(&netif,eth_re_link);
}
其中，回調函數eth_re_link的具體內容如下，實現網絡拔插后的重新自協商與MAC初始化：
/**
* @brief : process the relink of eth
* @param : netif - - specify the ETH netif
*
* @retval : none
* @author : xuk
*/
voideth_re_link(struct netif *netif){
__IO uint32_t tickstart = 0;
uint32_t regvalue = 0, tmpreg = 0;
if(netif_is_link_up(netif)){/*link up process*/
if(ETH_InitStructure.ETH_AutoNegotiation == ETH_AutoNegotiation_Enable){/*AutoNegotiation_Enable*/
/* Enable Auto-Negotiation */
ETH_WritePHYRegister(DP83848_PHY_ADDRESS, PHY_BCR, PHY_AutoNegotiation);
/* Wait until the auto-negotiation will be completed */
do
{
tickstart++;
} while (!(ETH_ReadPHYRegister(DP83848_PHY_ADDRESS, PHY_BSR) & PHY_AutoNego_Complete) && (tickstart < (uint32_t)PHY_READ_TO));
/* Return ERROR in case of timeout */
if(tickstart == PHY_READ_TO)
{
// return ETH_ERROR;
}
/* Reset Timeout counter */
tickstart = 0;
/* Read the result of the auto-negotiation */
regvalue = ETH_ReadPHYRegister(DP83848_PHY_ADDRESS, PHY_SR);
/* 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 */
ETH_InitStructure.ETH_Mode = ETH_Mode_FullDuplex;
}
else
{
/* Set Ethernet duplex mode to Half-duplex following the auto-negotiation */
ETH_InitStructure.ETH_Mode = 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 */
ETH_InitStructure.ETH_Speed = ETH_Speed_10M;
}
else
{
/* Set Ethernet speed to 100M following the auto-negotiation */
ETH_InitStructure.ETH_Speed = ETH_Speed_100M;
}
}
else{/*AutoNegotiation_Disable*/
if(!ETH_WritePHYRegister(DP83848_PHY_ADDRESS, PHY_BCR, ((uint16_t)(ETH_InitStructure.ETH_Mode >> 3) |
(uint16_t)(ETH_InitStructure.ETH_Speed >> 1))))
{
/* Return ERROR in case of write timeout */
// return ETH_ERROR;
}
/* Delay to assure PHY configuration */
// _eth_delay_(PHY_CONFIG_DELAY);
}
/*------------------------ ETHERNET MACCR Configuration --------------------*/
/* Get the ETHERNET MACCR value */
tmpreg = ETH->MACCR;
/* Clear WD, PCE, PS, TE and RE bits */
tmpreg &= MACCR_CLEAR_MASK;
/* Set the WD bit according to ETH_Watchdog value */
/* Set the JD: bit according to ETH_Jabber value */
/* Set the IFG bit according to ETH_InterFrameGap value */
/* Set the DCRS bit according to ETH_CarrierSense value */
/* Set the FES bit according to ETH_Speed value */
/* Set the DO bit according to ETH_ReceiveOwn value */
/* Set the LM bit according to ETH_LoopbackMode value */
/* Set the DM bit according to ETH_Mode value */
/* Set the IPCO bit according to ETH_ChecksumOffload value */
/* Set the DR bit according to ETH_RetryTransmission value */
/* Set the ACS bit according to ETH_AutomaticPadCRCStrip value */
/* Set the BL bit according to ETH_BackOffLimit value */
/* Set the DC bit according to ETH_DeferralCheck value */
tmpreg |= (uint32_t)(ETH_InitStructure.ETH_Watchdog |
ETH_InitStructure.ETH_Jabber |
ETH_InitStructure.ETH_InterFrameGap |
ETH_InitStructure.ETH_CarrierSense |
ETH_InitStructure.ETH_Speed |
ETH_InitStructure.ETH_ReceiveOwn |
ETH_InitStructure.ETH_LoopbackMode |
ETH_InitStructure.ETH_Mode |
ETH_InitStructure.ETH_ChecksumOffload |
ETH_InitStructure.ETH_RetryTransmission |
ETH_InitStructure.ETH_AutomaticPadCRCStrip |
ETH_InitStructure.ETH_BackOffLimit |
ETH_InitStructure.ETH_DeferralCheck);
/* Write to ETHERNET MACCR */
ETH->MACCR = (uint32_t)tmpreg;
/*----------------------- ETHERNET MACFFR Configuration --------------------*/
/* Set the RA bit according to ETH_ReceiveAll value */
/* Set the SAF and SAIF bits according to ETH_SourceAddrFilter value */
/* Set the PCF bit according to ETH_PassControlFrames value */
/* Set the DBF bit according to ETH_BroadcastFramesReception value */
/* Set the DAIF bit according to ETH_DestinationAddrFilter value */
/* Set the PR bit according to ETH_PromiscuousMode value */
/* Set the PM, HMC and HPF bits according to ETH_MulticastFramesFilter value */
/* Set the HUC and HPF bits according to ETH_UnicastFramesFilter value */
/* Write to ETHERNET MACFFR */
ETH->MACFFR = (uint32_t)(ETH_InitStructure.ETH_ReceiveAll |
ETH_InitStructure.ETH_SourceAddrFilter |
ETH_InitStructure.ETH_PassControlFrames |
ETH_InitStructure.ETH_BroadcastFramesReception |
ETH_InitStructure.ETH_DestinationAddrFilter |
ETH_InitStructure.ETH_PromiscuousMode |
ETH_InitStructure.ETH_MulticastFramesFilter |
ETH_InitStructure.ETH_UnicastFramesFilter);
/*--------------- ETHERNET MACHTHR and MACHTLR Configuration ---------------*/
/* Write to ETHERNET MACHTHR */
ETH->MACHTHR = (uint32_t)ETH_InitStructure.ETH_HashTableHigh;
/* Write to ETHERNET MACHTLR */
ETH->MACHTLR = (uint32_t)ETH_InitStructure.ETH_HashTableLow;
/*----------------------- ETHERNET MACFCR Configuration --------------------*/
/* Get the ETHERNET MACFCR value */
tmpreg = ETH->MACFCR;
/* Clear xx bits */
tmpreg &= MACFCR_CLEAR_MASK;
/* Set the PT bit according to ETH_PauseTime value */
/* Set the DZPQ bit according to ETH_ZeroQuantaPause value */
/* Set the PLT bit according to ETH_PauseLowThreshold value */
/* Set the UP bit according to ETH_UnicastPauseFrameDetect value */
/* Set the RFE bit according to ETH_ReceiveFlowControl value */
/* Set the TFE bit according to ETH_TransmitFlowControl value */
tmpreg |= (uint32_t)((ETH_InitStructure.ETH_PauseTime << 16) |
ETH_InitStructure.ETH_ZeroQuantaPause |
ETH_InitStructure.ETH_PauseLowThreshold |
ETH_InitStructure.ETH_UnicastPauseFrameDetect |
ETH_InitStructure.ETH_ReceiveFlowControl |
ETH_InitStructure.ETH_TransmitFlowControl);
/* Write to ETHERNET MACFCR */
ETH->MACFCR = (uint32_t)tmpreg;
/*----------------------- ETHERNET MACVLANTR Configuration -----------------*/
/* Set the ETV bit according to ETH_VLANTagComparison value */
/* Set the VL bit according to ETH_VLANTagIdentifier value */
ETH->MACVLANTR = (uint32_t)(ETH_InitStructure.ETH_VLANTagComparison |
ETH_InitStructure.ETH_VLANTagIdentifier);
/*-------------------------------- DMA Config ------------------------------*/
/*----------------------- ETHERNET DMAOMR Configuration --------------------*/
/* Get the ETHERNET DMAOMR value */
tmpreg = ETH->DMAOMR;
/* Clear xx bits */
tmpreg &= DMAOMR_CLEAR_MASK;
/* Set the DT bit according to ETH_DropTCPIPChecksumErrorFrame value */
/* Set the RSF bit according to ETH_ReceiveStoreForward value */
/* Set the DFF bit according to ETH_FlushReceivedFrame value */
/* Set the TSF bit according to ETH_TransmitStoreForward value */
/* Set the TTC bit according to ETH_TransmitThresholdControl value */
/* Set the FEF bit according to ETH_ForwardErrorFrames value */
/* Set the FUF bit according to ETH_ForwardUndersizedGoodFrames value */
/* Set the RTC bit according to ETH_ReceiveThresholdControl value */
/* Set the OSF bit according to ETH_SecondFrameOperate value */
tmpreg |= (uint32_t)(ETH_InitStructure.ETH_DropTCPIPChecksumErrorFrame |
ETH_InitStructure.ETH_ReceiveStoreForward |
ETH_InitStructure.ETH_FlushReceivedFrame |
ETH_InitStructure.ETH_TransmitStoreForward |
ETH_InitStructure.ETH_TransmitThresholdControl |
ETH_InitStructure.ETH_ForwardErrorFrames |
ETH_InitStructure.ETH_ForwardUndersizedGoodFrames |
ETH_InitStructure.ETH_ReceiveThresholdControl |
ETH_InitStructure.ETH_SecondFrameOperate);
/* Write to ETHERNET DMAOMR */
ETH->DMAOMR = (uint32_t)tmpreg;
/*----------------------- ETHERNET DMABMR Configuration --------------------*/
/* Set the AAL bit according to ETH_AddressAlignedBeats value */
/* Set the FB bit according to ETH_FixedBurst value */
/* Set the RPBL and 4*PBL bits according to ETH_RxDMABurstLength value */
/* Set the PBL and 4*PBL bits according to ETH_TxDMABurstLength value */
/* Set the DSL bit according to ETH_DesciptorSkipLength value */
/* Set the PR and DA bits according to ETH_DMAArbitration value */
ETH->DMABMR = (uint32_t)(ETH_InitStructure.ETH_AddressAlignedBeats |
ETH_InitStructure.ETH_FixedBurst |
ETH_InitStructure.ETH_RxDMABurstLength | /* !! if 4xPBL is selected for Tx or Rx it is applied for the other */
ETH_InitStructure.ETH_TxDMABurstLength |
(ETH_InitStructure.ETH_DescriptorSkipLength << 2) |
ETH_InitStructure.ETH_DMAArbitration |
ETH_DMABMR_USP); /* Enable use of separate PBL for Rx and Tx */
#ifdef USE_ENHANCED_DMA_DESCRIPTORS
/* Enable the Enhanced DMA descriptors */
ETH->DMABMR |= ETH_DMABMR_EDE;
#endif /* USE_ENHANCED_DMA_DESCRIPTORS */
/* Return Ethernet configuration success */
// return ETH_SUCCESS;
// ETH_Start();
}
else{/*link down process*/
}
}
至此，對于STM32F207（裸機）- LWIP網線熱插入網絡不通遇到的問題以及解決辦法介紹完畢。
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