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STM32f407

freertos

1星需积分: 10 39 浏览量 2018-03-21 10:21:20 上传评论 1 收藏 11.31MB RAR 举报

STM32F407是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款高性能微控制器，它基于Cortex-M4内核，具有浮点运算单元（FPU），在嵌入式领域广泛应用。FreeRTOS是一款轻量级实时操作系统（RTOS），适合资源有限的微控制器，提供了任务调度、信号量、互斥锁等多任务管理功能。在STM32F407上移植FreeRTOS，首先需要了解FreeRTOS的基本架构和API，包括任务创建、调度、同步与通信机制。移植过程中，主要涉及以下步骤： 1. 初始化堆栈：为每个任务分配内存空间，并设置初始堆栈指针。 2. 设置中断向量表：将FreeRTOS的中断服务例程（ISR）与STM32的中断向量表对应。 3. 调度器初始化：设置调度器的工作模式，如优先级抢占或时间片轮转。 4. 移植硬件抽象层（HAL）：将FreeRTOS与STM32的HAL库结合，实现系统时钟、中断和定时器等功能。 5. 创建任务：定义各个任务函数，使用FreeRTOS API创建并启动任务。 LWIP（Lightweight TCP/IP stack）是一个开源的网络协议栈，用于嵌入式系统。在STM32F407上移植LWIP，需关注以下方面： 1. 配置网络接口：根据开发板的硬件配置，如PHY芯片（如DP83848）和MAC地址，设置网络接口。 2. 配置TCP/IP参数：如IP地址、子网掩码、网关等。 3. 移植底层驱动：如ETH DMA驱动，处理MAC数据收发。 4. 适配LWIP的中断处理：将网络事件与LWIP的回调函数关联。 5. 配置PBUF和NETBUF：管理数据包的内存分配与释放。 6. 初始化LWIP栈：调用LWIP的初始化函数，如netif_add()添加网络接口，pbuf_init()初始化数据包缓冲区。在实际开发中，通常会结合STemWin图形库和FatFS文件系统，提供更丰富的用户界面和文件存储功能。STemWin是STM32生态系统的一部分，提供了窗口、控件等GUI元素，适用于嵌入式设备的图形用户界面设计。而FatFS是一个轻量级的FAT文件系统实现，适配多种存储设备，如SD卡。 STM32F407与FreeRTOS的结合可以实现高效的实时任务调度，LWIP的移植则提供了网络通信能力。通过文档和资料（如"STM32F407_DP83848_Lwip移植方法.docx"）的学习和实践，开发者可以深入理解这些技术，并在实际项目中应用。同时，"DM00036052.pdf"可能是STM32F407的数据手册，对于硬件配置和驱动编写非常关键。"STemWin5.22 FreeRTOS Fatfs-LWIP.rar"可能包含了上述所有技术的示例代码和库文件，便于快速入门和调试。

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STM32F407_DP83848_Lwip移植方法.docx 6KB

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STemWin5.22 FreeRTOS Fatfs-LWIP.rar 10.64MB

July 2013 DocID022105 Rev 2 1/48

AN3966

Application note

LwIP TCP/IP stack demonstration for STM32F4x7 microcontrollers

Introduction

STM32F4x7 microcontrollers feature a high-quality 10/100 Mbit/s Ethernet peripheral that

supports both Media Independent Interface (MII) and Reduced Media Independent Interface

(RMII) to interface with the Physical Layer (PHY).

When working with an Ethernet communication interface, a TCP/IP stack is mostly used to

communicate over a local or a wide area network.

This application note presents a demonstration package built on top of the LwIP

(Lightweight IP) TCP/IP stack which is an open source stack intended for embedded

devices.

This demonstration package contains nine applications running on top of the LwIP stack:

• Applications running in standalone mode (without an RTOS):

–A Web server

– A TFTP server

– A TCP echo client application

– A TCP echo server application

– A UDP echo client application

– A UDP echo server application

• Applications running with the FreeRTOS operating system:

– A Web server based on netconn API

– A Web server based on socket API

– A TCP/UDP echo server application based on netconn API

Note: In this document STM32F4x7 refers to STM32F407xx, STM32F417xx, STM32F427xx and

STM32F437xx devices.

Table 1. Applicable products

Type Product series

Microcontroller

STM32F407xx, STM32F417xx, STM32F427xx,

STM32F437xx

www.st.com

Contents AN3966

2/48 DocID022105 Rev 2

Contents

1 LwIP stack overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.1 Stack features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.2 Folder organization of the LwIP stack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3 LwIP API overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3.1 Raw API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3.2 Netconn API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.3.3 Socket API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.4 LwIP buffer management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.4.1 Packet buffer structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.4.2 API for managing pbufs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.5 Interfacing LwIP to STM32F4x7 Ethernet network interface . . . . . . . . . . 12

2 STM32F4x7 low level driver overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1 Global Ethernet MAC/DMA functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.1 Ethernet MAC/DMA configuration parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.2 DMA descriptor handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.1 DMA descriptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.2 DMA descriptor handling functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3 PHY control functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.4 Hardware checksum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3 Developing applications with LwIP stack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.1 Developing in standalone mode using the Raw API . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.1.1 Model of operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.1.2 Example of the TCP echo server demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2 Developing with an RTOS using Netconn or Socket API . . . . . . . . . . . . . 26

3.2.1 Model of operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.2.2 Example of a TCP echoserver demo using the Netconn API . . . . . . . . 27

3.3 LwIP memory configuration options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

4 Description of the demonstration package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.1 Package directories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.2 Demonstration settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

DocID022105 Rev 2 3/48

AN3966 Contents

4.2.1 PHY interface configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.2.2 MAC and IP address settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.2.3 STM324xx-EVAL settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5 Using the demos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.1 Standalone demos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.1.1 Httpserver demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.1.2 TCP echo client demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

5.1.3 TCP echo server demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

5.1.4 UDP echo client demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

5.1.5 UDP echo server demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.1.6 TFTP server demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

5.2 FreeRTOS demos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.2.1 HTTP server netconn demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.2.2 HTTP server socket demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

5.2.3 UDP TCP echo server netconn demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

6 Footprint information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

6.1 HTTP server demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

6.2 HTTP server netconn demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

8 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

List of tables AN3966

4/48 DocID022105 Rev 2

List of tables

Table 1. Applicable products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Table 2. TCP Raw API functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Table 3. UDP Raw API functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Table 4. Netconn API functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Table 5. Socket API functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Table 6. Pbuf API functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Table 7. ethernet_if.c functions description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Table 8. Global Ethernet MAC/DMA functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Table 9. MAC configuration parameters of an ETH_InitTypeDef structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Table 10. DMA configuration parameters of an ETH_InitTypeDef structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Table 11. DMA descriptor functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Table 12. PHY control functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Table 13. LwIP memory configuration options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Table 14. STM324xx-EVAL jumper configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Table 15. HTTP server demo footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Table 16. Httpserver netconn demo footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Table 17. Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

DocID022105 Rev 2 5/48

AN3966 List of figures

List of figures

Figure 1. LwIP folder organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Figure 2. Pbuf structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Figure 3. Ethernet DMA descriptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Figure 4. Ethernet DMA descriptor chaining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Figure 5. STM32F4x7 Ethernet driver buffers and descriptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Figure 6. Tracking DMA Rx/Tx descriptors to Get/Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Figure 7. Standalone operation model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Figure 8. LwIP operation model with RTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Figure 9. Demonstration package structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Figure 10. Home page of the HTTP server demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Figure 11. SSI use in HTTP server demo application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Figure 12. TCP echo client demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Figure 13. TCP echo server demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Figure 14. UDP echo client demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Figure 15. UDP echo server demon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Figure 16. TFTP tool (tftpd32) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

评论收藏

内容反馈

enoch

2019-06-01

下载后展开尝试编译不成功，我的是MDK v5.25。

STM32f407 freertos

评论1

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