lwIP是一个小型开源的TCP/IP协议栈（阉割的TCP/IP协议）
lwIP适用于：云台接入、无线网关、远程模块、工控控制器、嵌入式NAT无线路由器、网络摄像头………

一、TCP/IP协议栈
- 1. TCP/IP协议栈结构体
- 2. TCP/IP协议栈的数据封装与解封装
二、lwIP结构
三、MAC简介
- 1. MAC内核的特性：
- 2. ST的ETH框架
- - 2.1 SMI站管理接口
  - - 2.1.1 SMI帧格式
  - 2.2 介质接口MII、RMII
  - - 2.2.1 MII、RMII比较
    - 2.2.2 MII、RMII引脚
    - 2.2.3 MII、RMII参考时钟
    - 2.2.4 MII、RMII介质接口收发位宽
四、PHY简介
- 1. LAN8720A与YT8512C
- 2. PHY地址的设置
- - 2.1 LAN8720A的PHY地址设置
  - 2.2 YT8512C的PHY地址设置
- 3. RMII模式选择
- - 3.1 RMII模式设置（LAN8720A）
  - 3.2 RMII模式设置（YT8512C）
- 4. PHY寄存器
- - 4.1 特殊功能寄存器
  - - 4.1.1 LAN8720A特殊功能寄存器
    - 4.1.2 YT8512C特殊功能寄存器
- 5. 选择PHY芯片

一、TCP/IP协议栈

1. TCP/IP协议栈结构体

2. TCP/IP协议栈的数据封装与解封装

封装：数据添加各层协议的首部；解封装：在各层间除去自层的首部

二、lwIP结构

三、MAC简介

1. MAC内核的特性：

① 传输速率：支持外部PHY接口实现10/100Mbit/s数据传输速率

② 协议标准：符合IEEE802.3/3u的MII和RMII接口与快速以太网PHY通信

③ 工作模式：支持全双工和半双工操作

④ 站管理接口：支持通过MDIO接口配置和管理PHY设备

⑤ 其他特性

2. ST的ETH框架

STM32自带有10/100Mbit/s的以太网MAC内核，它提供地址及媒体访问的控制方式

2.1 SMI站管理接口

允许应用程序通过时钟线和数据线访问任意PHY寄存器，最多支持32个PHY访问

● MDC：周期时钟引脚（最大频率为：2.5MHz）

● MDIO：数据输入/输出比特流

2.1.1 SMI帧格式

● PADDR：PHY地址（00_1F）

● RADDR：寄存器地址（00_1F）

● 数据位：16位数据位（PHY寄存器都是16位的）

2.2 介质接口MII、RMII

用于MAC与外接的PHY互联，支持10/100Mbit/s数据传输模式

2.2.1 MII、RMII比较

● 相同的特性：

① 支持外部PHY接口实现10/100Mbit/s数据传输速率

② 符合IEEE802.3协议标准

● 不同的特性：

① 引脚数量

② 参考时钟

③ 发送的位宽

2.2.2 MII、RMII引脚

● 介质MII接口所需要引脚数量为16个，而RMII接口所需要的引脚数量为9个

● MII介质接口的TX_CLK和RX_CLK由PHY芯片提供，它们会让MAC内核以这个时钟采集收发数据

● RMII介质接口的REF_CLK， MAC内核以这个时钟采集收发数据

注意：RX_ER和RX_DV是用来检测以太网帧是否有效性，而CRS和COL以及CRS_DV在全双工模式下无效

2.2.3 MII、RMII参考时钟

● 介质MII的参考时钟来源有两个：MCO输出25MHz以及外部晶振输出25MHz

● 介质RMII的参考时钟来源有两个：MCO经过倍频PLL输出50MHz以及外部晶振输出50MHz(必须同时提供PHY和MAC)

注意：MII接口中的TX_CLK和RX_CLK时钟是根据数据传输速率挂钩，10Mbit/s：2.5MHz；100Mbit/s：25MHz

2.2.4 MII、RMII介质接口收发位宽

介质MII接口一个周期收发位宽为4位数据，而接口一个周期RMII收发位宽为2位数据

四、PHY简介

从硬件上来说，一般的PHY芯片为模数混合电路，负责接收电、光这类模拟信号，经过解调和A/D转换后通过MII/RMII接口将信号交给MAC内核处理。

1. LAN8720A与YT8512C

它们都是低功耗的10/100M以太网PHY层芯片，支持MII以及RMII接口与以太网MAC层通信。
支持Auto MDIX自动翻转功能，无需更换网线即可将连接更改为直连或交叉连接。

主要特性：

① 自动翻转：支持Auto MDIX自动翻转功能，例如：对等线与交叉线连接。

② 多种接口：支持MII和RMII介质访问接口。

③ 传输速率：支持10/100Mbit/s的传输速率。

④ 低功耗：支持低功耗运行。

2. PHY地址的设置

过PHY地址访问指定的PHY芯片，简称：PHY芯片的标识。

2.1 LAN8720A的PHY地址设置

PHYAD0默认的引脚为低电平，所以PHY地址为0x00

2.2 YT8512C的PHY地址设置

3. RMII模式选择

LAN8720A和YT8512C在RMII介质接口下延伸出两个连接方式。

3.1 RMII模式设置（LAN8720A）

这两种模式是由PHY的2号引脚电平决定，为0：Out模式（REF_CLK输出时钟），为1：In模式（中断）

3.2 RMII模式设置（YT8512C）

这两种模式是由PHY的8和12号引脚电平决定，如果8号引脚拉高以及12号引脚拉低，则硬件电路选择RMII2模式。

4. PHY寄存器

LAN8720A和YT8512C都具有32个寄存器，每一个寄存器都是16位

● 前16个寄存器用于配置PHY，而后16个寄存器是使用判断网络参数的(双工、网速)

● 因为前16个寄存器都是类似的，所以ST已经把主要框架搭建好了，用户只负责设置双工和网速参数即可

4.1 特殊功能寄存器

通过确认网速及双工模式来设置BCR寄存器的bit8和bit13

/* stm32f4/f7/h7xx_hal_conf.h */
#define PHY_SR            ((uint16_t)0x0010)        /*!< PHY status register Offset */
#define PHY_SPEED_STATUS  ((uint16_t)0x0002)        /*!< PHY Speed mask */
#define PHY_DUPLEX_STATUS ((uint16_t)0x0004)        /*!< PHY Duplex mask */

每一个PHY的特殊功能寄存器都不一样，需要根据相关的手册来确定

4.1.1 LAN8720A特殊功能寄存器

4.1.2 YT8512C特殊功能寄存器

5. 选择PHY芯片

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