GD32F407VET6平替STM32F407VET6网络不通

Question

GD32f407VET6芯片代替STM32F407VET6实现 LWIP 连接出现无法获取IP的问题，改为静态IP后也无法ping通。

最近手上有个项目使用GD32f407VET6芯片代替STM32F407VET6实现 LWIP 连接以太网。发现原来ST 正常工作，GD 就出现连接phy芯片 SR8201F以太网 出现 网口灯有亮也有闪动， 就是无法获取IP 地址。甚至采用固定IP 地址也无法ping通。 源代码采用STM32Cubemx +ETH+lwip+hal 编写。同样的工程在ST32F407VET6上是没有任何问题的。

Answer 1

下午好🌅🌅🌅
本答案参考通义千问

在使用 GD32F407VET6 替代 STM32F407VET6 时，遇到 LWIP 网络无法获取 IP 地址 或 静态 IP 也无法 ping 通 的问题，可能是由于以下几个方面的原因导致。以下是对该问题的详细分析和解决方案：

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一、问题原因分析

1. 硬件差异

• PHY 芯片兼容性问题：虽然 GD32 和 STM32 都支持 ETH 接口，但 SR8201F 在不同平台上的驱动可能不一致。
• 时钟配置差异：GD32F407VET6 的时钟系统与 STM32F407VET6 不同，可能导致 ETH 时钟未正确配置。
• GPIO 配置错误：某些引脚（如 MDC、MDIO、RX_CLK 等）在 GD32 中的复用功能可能与 STM32 不同。

2. 软件配置问题

• LWIP 配置错误：LWIP 的网络接口配置（如 MAC 地址、IP 地址等）可能未适配 GD32。
• HAL 库版本不匹配：GD32 的 HAL 库与 STM32 的 HAL 库存在差异，可能导致部分函数调用失败。
• 中断配置错误：ETH 中断未正确使能或处理，导致数据包无法接收。

3. 驱动层问题

• ETH 初始化代码未适配 GD32：例如，某些寄存器地址或位定义在 GD32 中可能不同。
• DMA 配置问题：GD32 的 DMA 配置方式与 STM32 可能有细微差别。

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二、解决方案

1. 检查并确认硬件连接

• 确保 PHY 芯片 SR8201F 正确连接：

  • 检查 MDC/MDIO 引脚是否接好。
  • 确保 ETH 时钟（RX_CLK） 正确接入。
  • 检查 电源和复位信号 是否稳定。

• 检查网口灯状态：

  • 如果 LED 亮但不闪烁，可能是 物理层通信异常。
  • 如果 LED 闪动但无数据，可能是 MAC 层初始化失败。

重点提示：GD32 的 ETH 接口与 STM32 存在一些差异，需仔细核对引脚定义。

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2. 核对并修改 ETH 初始化代码

（1）检查 ETH 时钟配置

GD32F407VET6 的 ETH 时钟通常来自 HSE 或 PLL，需要确保其频率为 125MHz（或根据 PHY 要求调整）。

// 示例：配置 ETH 时钟（需根据实际时钟源修改）
RCC->CFGR &= ~RCC_CFGR_PLLSRC;
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PLLSRC_HSE;

// 设置 PLL 倍频（假设 HSE = 8MHz）
RCC->PLLCFGR = (8 << 0) | (25 << 6) | (2 << 16); // 8*25=200MHz, 分频为 2 → 100MHz

重点提示：ETH 时钟必须准确配置，否则无法正常通信。

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（2）检查 ETH GPIO 配置

GD32 的 ETH 引脚可能与 STM32 不同，需根据 GD32F407VET6 的 datasheet 修改 MX_ETH_Init() 函数中的 GPIO 配置。

// 示例：GD32 的 ETH GPIO 配置（需根据实际板子修改）
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_4 | 
                     GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7 | GPIO_PIN_8;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

重点提示：确保所有 ETH 相关引脚（MDC, MDIO, RX_CLK, TXD0~TXD3, RXD0~RXD3）都已正确配置。

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3. 检查 LWIP 配置

（1）设置正确的 MAC 地址

LWIP 需要一个唯一的 MAC 地址，确保其与 STM32 中的一致或自行定义。

// 在 lwipopts.h 或 main.c 中设置
#define LWIP_MACADDR "00:11:22:33:44:55"

（2）启用 DHCP 或静态 IP

如果使用 DHCP，请确保 DHCP 功能已启用；若使用静态 IP，需确认 IP 地址、子网掩码、网关等参数正确。

struct ip_addr ipaddr, netmask, gw;
ipaddr.addr = 0xC0A80102;     // 192.168.1.2
netmask.addr = 0xFFFFFF00;    // 255.255.255.0
gw.addr = 0xC0A80101;         // 192.168.1.1

dhcp_start(&gnetif);

重点提示：静态 IP 必须与路由器在同一网段，并且没有冲突。

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4. 检查 HAL 库与 LWIP 兼容性

• 确认使用的是 GD32 的 HAL 库，而不是 STM32 的。
• 更新 LWIP 到最新版本，以适配 GD32 的 ETH 接口。

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5. 添加调试信息

在代码中添加打印语句，查看 ETH 是否成功初始化，以及 LWIP 是否获取到 IP 地址。

printf("ETH Init OK\n");
printf("IP Address: %s\n", ip4addrtoa(ipaddr));

重点提示：通过串口调试输出，可以快速定位问题所在。

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三、推荐的修改步骤（有序列表）

1. 确认硬件连接正确：

   • 检查 ETH 引脚（MDC, MDIO, RX_CLK 等）是否正确连接。
   • 检查 PHY 供电和复位信号是否正常。

2. 检查 ETH 时钟配置：

   • 确保 ETH 时钟频率为 125MHz（或根据 PHY 要求调整）。
   • 使用 RCC 寄存器配置 PLL 和分频。

3. 修改 ETH GPIO 配置：

   • 根据 GD32F407VET6 的 datasheet 修改 MX_ETH_Init() 中的 GPIO 配置。
   • 确保所有 ETH 引脚都正确配置为复用模式。

4. 设置正确的 MAC 地址：

   • 在 lwipopts.h 或 main.c 中设置唯一 MAC 地址。

5. 启用 DHCP 或静态 IP：

   • 确保 LWIP 配置中启用了 DHCP 或设置了正确的静态 IP。

6. 添加调试输出：

   • 使用串口打印 ETH 初始化状态和 IP 地址，便于排查问题。

7. 验证 LWIP 版本兼容性：

   • 确保使用的 LWIP 版本支持 GD32F407VET6。

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四、示例代码片段（修改后的 ETH 初始化）

void MX_ETH_Init(void)
{
    heth.Instance = ETH;
    heth.Init.AutoNegotiation = ETH_AUTONEGOTIATION_ENABLE;
    heth.Init.Speed = ETH_SPEED_100M;
    heth.Init.DuplexMode = ETH_FULL_DUPLEX;
    heth.Init.PhyAddress = LAN8720A_PHY_ADDRESS;

    // 设置 ETH 时钟
    RCC_ETHCLKConfig(RCC_ETHCLKSource_HSE);

    // 配置 ETH 引脚
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    __HAL_RCC_ETH_CLK_ENABLE();

    // PA1, PA2, PA3, PA4, PA5, PA6, PA7, PA8 用于 ETH
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_4 |
                         GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7 | GPIO_PIN_8;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_ETH;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    // 启动 ETH
    if (HAL_ETH_Start(&heth) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
}

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五、总结

| 问题点 | 解决方案 | |--------|----------| | ETH 时钟配置错误 | 检查并设置正确的 ETH 时钟（125MHz） | | GPIO 配置错误 | 根据 GD32F407VET6 的手册修改 ETH 引脚配置 | | MAC 地址错误 | 设置唯一的 MAC 地址 | | LWIP 配置错误 | 检查 DHCP 或静态 IP 配置 | | 调试信息缺失 | 添加串口打印，定位问题 |

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如有更多具体错误日志或代码片段，可进一步分析。希望以上内容能帮助你解决问题！