stm32f407ve_black/ThirdParty/lwip-2.2.1/port/ethernetif.c

/*
 * ethernetif.c - STM32F407VET6 平台的 LwIP 以太网接口实现
 *
 * 连接 LwIP 与 STM32 HAL 以太网驱动
 */

#include "lwip/opt.h"
#include "lwip/def.h"
#include "lwip/mem.h"
#include "lwip/pbuf.h"
#include "lwip/netif.h"
#include "lwip/etharp.h"
#include "lwip/prot/ethernet.h"
#include "netif/ethernet.h"

#include "bsp_eth.h"
#include "stm32f4xx_hal.h"
#include <string.h>

/* 以太网接口状态结构 */
struct ethernetif {
    struct eth_addr *ethaddr;
    /* 其他私有数据 */
};

/* 全局以太网接口结构 */
static struct netif gnetif;
static struct ethernetif ethernetif;

/* 以太网接收回调函数 */
static void ethernetif_input(void *arg)
{
    struct netif *netif = (struct netif *)arg;
    struct pbuf *p = NULL;
    uint8_t buffer[1520];
    uint16_t length;
    int ret;

    /* 从以太网驱动接收数据包 */
    ret = hal_eth_receive(HAL_ETH_INSTANCE_1, buffer, &length);
    if (ret == HAL_RET_OK && length > 0) {
        /* 为接收到的数据分配 pbuf */
        p = pbuf_alloc(PBUF_RAW, length, PBUF_POOL);
        if (p != NULL) {
            /* 复制数据到 pbuf */
            memcpy(p->payload, buffer, length);
            
            /* 处理接收到的数据包 */
            if (netif->input(p, netif) != ERR_OK) {
                pbuf_free(p);
                p = NULL;
            }
        }
    }
}

/* 以太网发送函数 */
static err_t ethernetif_output(struct netif *netif, struct pbuf *p)
{
    struct pbuf *q;
    uint8_t buffer[1520];
    uint16_t length = 0;
    int ret;

    /* 检查参数 */
    if (netif == NULL || p == NULL) {
        return ERR_ARG;
    }

    /* 复制 pbuf 链中的数据到发送缓冲区 */
    for (q = p; q != NULL; q = q->next) {
        if (length + q->len <= sizeof(buffer)) {
            memcpy(buffer + length, q->payload, q->len);
            length += q->len;
        } else {
            return ERR_MEM;
        }
    }

    /* 发送数据包 */
    ret = hal_eth_transmit(HAL_ETH_INSTANCE_1, buffer, length);
    if (ret != HAL_RET_OK) {
        return ERR_IF;
    }

    return ERR_OK;
}

/* 以太网接口初始化函数 */
static err_t ethernetif_init(struct netif *netif)
{
    struct ethernetif *ethernetif = netif->state;
    bsp_eth_config_t eth_config;
    hal_ret_t ret;

    LWIP_ASSERT("netif != NULL", (netif != NULL));
    
    /* 设置网络接口参数 */
    netif->name[0] = 'e';
    netif->name[1] = 'n';
    netif->output = etharp_output;
    netif->linkoutput = ethernetif_output;
    netif->state = &ethernetif;
    netif->mtu = 1500;
    netif->flags = NETIF_FLAG_BROADCAST | NETIF_FLAG_ETHARP | NETIF_FLAG_LINK_UP;

    /* 设置 MAC 地址 */
    hal_eth_mac_addr_t mac_addr;
    ret = bsp_eth_get_mac_addr(&mac_addr);
    if (ret == HAL_RET_OK) {
        netif->hwaddr[0] = mac_addr.byte[0];
        netif->hwaddr[1] = mac_addr.byte[1];
        netif->hwaddr[2] = mac_addr.byte[2];
        netif->hwaddr[3] = mac_addr.byte[3];
        netif->hwaddr[4] = mac_addr.byte[4];
        netif->hwaddr[5] = mac_addr.byte[5];
        netif->hwaddr_len = ETH_HWADDR_LEN;
    }

    /* 初始化以太网硬件 */
    eth_config.enable = 1;
    eth_config.instance = HAL_ETH_INSTANCE_1;
    eth_config.mode = HAL_ETH_MODE_FULLDUPLEX;
    eth_config.speed = HAL_ETH_SPEED_100MBPS;
    eth_config.phy_addr = LAN8720_PHY_ADDRESS;
    eth_config.auto_negotiation = 1;
    eth_config.interrupt_enable = 1;

    ret = bsp_eth_init(&eth_config);
    if (ret != HAL_RET_OK) {
        return ERR_IF;
    }

    LWIP_DEBUGF(NETIF_DEBUG, ("ethernetif_init: STM32F407VET6 Ethernet initialized\n"));
    return ERR_OK;
}

/* 初始化以太网接口 */
void ethernetif_create(void)
{
    ip4_addr_t ipaddr, netmask, gw;

    /* 初始化 LwIP 核心 */
    lwip_init();

    /* 设置 IP 地址 */
    IP4_ADDR(&ipaddr, 192, 168, 1, 100);
    IP4_ADDR(&netmask, 255, 255, 255, 0);
    IP4_ADDR(&gw, 192, 168, 1, 1);

    /* 添加网络接口 */
#if NO_SYS
    /* 无操作系统环境：使用以太网输入函数 */
    netif_add(&gnetif, &ipaddr, &netmask, &gw, NULL, ethernetif_init, ethernet_input);
#else
    /* 有操作系统环境：使用 TCP/IP 输入函数 */
    netif_add(&gnetif, &ipaddr, &netmask, &gw, NULL, ethernetif_init, tcpip_input);
#endif
    
    /* 设置默认网络接口 */
    netif_set_default(&gnetif);
    
    /* 启用网络接口 */
    netif_set_up(&gnetif);

    LWIP_DEBUGF(NETIF_DEBUG, ("ethernetif_create: Network interface created\n"));
}

/* 以太网中断处理函数 */
void ETH_IRQHandler(void)
{
    /* 处理以太网中断 */
    hal_eth_irq_handler(HAL_ETH_INSTANCE_1);
    
    /* 触发数据包处理 */
    ethernetif_input(&gnetif);
}

/* 获取网络接口 */
struct netif *ethernetif_get_netif(void)
{
    return &gnetif;
}

/* 网络接口状态检查 */
void ethernetif_check_link(void)
{
    uint8_t link_up;
    hal_ret_t ret;

    ret = bsp_eth_check_link(&link_up);
    if (ret == HAL_RET_OK) {
        if (link_up && !(gnetif.flags & NETIF_FLAG_LINK_UP)) {
            /* 链接已建立 */
            netif_set_link_up(&gnetif);
            LWIP_DEBUGF(NETIF_DEBUG, ("ethernetif_check_link: Link up\n"));
        } else if (!link_up && (gnetif.flags & NETIF_FLAG_LINK_UP)) {
            /* 链接已断开 */
            netif_set_link_down(&gnetif);
            LWIP_DEBUGF(NETIF_DEBUG, ("ethernetif_check_link: Link down\n"));
        }
    }
}