一，写在前面
STM32H7目前还是一个比较新的MCU，网上的资料相对于F1 F4系列相对来说就很少了，我自己在移植这个LWIP的时候走了不少弯路，得到了不少人帮助。写这篇文章也是对我自己移植的一个总结，也是希望后来人能少走弯路。
# K7 N9 g% t' d  M+ p$ J/ v# `9 [这篇文章有由个人编辑并整理，如有错误，欢迎拍砖。
3 A9 p7 L% @: ^3 j1 Z+ J9 J- L6 z* p
9 U# b% F4 k7 T3 u6 R1 y" M二，RT-Thread,STM32H7,LWIP简介
0 O5 z, H* e( n' hRT-Thread是一个来自中国的开源物联网操作系统，它提供了非常强的可伸缩能力：从一个可以运行在ARM Cortex-M0芯片上的极小内核，到中等的ARM Cortex-M3/4/7系统，甚至是运行于MIPS32、ARM Cortex-A系列处理器上功能丰富系统。

0 e  d( o( e. w5 I0 hSTM32H7是ST意法半导体Cortex_M系列最高性能处理器。主频高达400M，FLASH高达2Mbytes,SRAM高达1Mbytes,采用六级流水线，自带 指令 和数据 Cache、集成 JPEG编解码器、编解码器、集成 双精度硬件浮点计算单元（ DPFPU）和 DSP指令。
. M! z+ I4 @% b& ^. S4 Y
LWIP是瑞典计算机科学院（SICS）的Adam Dunkels开发的一个小型开源的TCP/IP协议栈。

* w1 V( f2 h$ F: Y三，STM32H7的特殊性
3 ?6 L* Z+ L7 Y0 f# z2 m1 A8 S0 b+ _这里的特殊性，仅仅只是对比F1 F4系列：

5 O, U: w# f: {# I( R( `) |. tRAM
F1 F4系列只有一块RAM，在使用RTOS的时候直接分配给RTOS做堆就可以了。
3 h* @% T9 Q2 D' TH7的RAM构成看下表：
) A* I1 @0 ?2 e3 u6 q

DTCM的速度是400M，但是DMA无法进行访问。
AXI SRAM的速度是200M，DMA可以进行访问。
; I& [2 Z" v6 K0 w$ H. PSRAM3是以太网和USB的缓冲区。

. y* j" s2 p3 e6 w5 SCACHE
H7比F1 F4多了一个L1 CACHE一级缓存，这个缓存在为低速存储器带来加速的同时，也为程序带 来了一些问题，其中最为主要的时数据一致性的问题。
! a) W, F3 j: C: ?' T
DMA
6 ?. ]+ a& S' K/ U" _4 o2 y# pH7的DAM分为DMA1,DAM2,BDMA,MDMA。其中SDIO和ETH的DMA又是独立的，就是说他们有专用的DMA和其他的DAM之间使用不冲突，无须额外使能，只需要开启中断就默认使用DMA模式。
# Y* n$ I3 X2 Y5 O3 z

" P4 z) c) c/ Y* |四 ，移植前的准备工作
4 i9 H6 k; h! z+ L确保有一个可以在开发板上能正常运行RT_Thread的工程，目前RT_Thread已经有了正点原子H743的BSP，通过ENV工具使用scons --dist来把这个工程拿出来，复制出dist文件夹下的工程就可以直接使用了；
5 e" \4 o2 h  [3 ~& B4 ?: Q+ |$ V使用ENV工具，开启软件模拟IIC，因为正点原子的开发板的PHY复位接到了pcf8574的7号引脚，然后生成工程肯定会报错，这个时候从别的BSP目录下拷贝出pcf8574.c pcf8574.h phy_reset.c，放到工程里，然后在rtconfig.h加入以下代码来启用模拟IIC
* t# r$ @8 V7 ~& D, Q7 o4 ]. C/ w

1. #define BSP_USING_I2C2
   
2. 
   % s2 a8 t8 V* g. ~
3. #define BSP_I2C2_SCL_PIN 116
   4 ^3 K  N. o2 L, @* q* {
4. #define BSP_I2C2_SDA_PIN 117

复制代码

' A2 {2 c2 `! v& `8 p这里的引脚号由硬件决定，如果不是原子的开发板可以省略这一步

因为RT-Thread目录下的STM32BSP是依赖CUBEMX，所以还需要在CUBEMX里面开启ETH的引脚，这个请和自己的板子一致；

* c: l% P: x: Z

$ l* O: ]9 M2 e
开启RMII模式，注意这里的PC1引脚无法选择成高电平，需要在生成的使msp.c里面自己修改为高电平，并开启中断。

, S* C/ B* E, {8 s; x检查是否开启了I_CACHE和D_CACHE

7 L3 s. _, E9 O8 q) g' i, w

" f. d) c* H$ z9 c: o3 G0 l
这里一定要开启，里面由依赖关系，不然会导致cache无法正确运行。
" t' y/ [4 i8 E  C
然后通过CUBEMX生成工程并把时钟初始化部分拷贝出来复制到board.c中

& r. b% X( U5 J6 K( T" i; ]0 H在drv_mpu.c中加入MPU配置
0 \2 M) `% A4 M" w( z, O, P8 f以太网DMA描述符区，只能配置为Strongly - order或者Device。
: X' z4 K$ }) C1 f! ?1 K  E- G% d

1.   MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
   : s8 J% w" V* V
2. 
   / g6 f8 b. I$ [7 E% W5 Z
3.   /* Disable the MPU */
   
4.   HAL_MPU_Disable();
   
5. 
   
6.   /* Configure the MPU attributes as Device not cacheable
   * {2 g* q+ Z- a5 w) R
7.      for ETH DMA descriptors */
   
8.   MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
   
9.   MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x30040000;
   
10.   MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_256B;
    : S: I5 \. V* [) F/ [0 _- d) Q" z' ^
11.   MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    , D; Q$ H- g! D
12.   MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
13.   MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
    
14.   MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    6 P5 l: }8 _0 C/ `# s
15.   MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
    ( X, {4 k7 B' y+ _0 f
16.   MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
    3 t: ~7 x0 x$ R* V% Q
17.   MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    $ s5 n' ]2 D) i& _9 D
18.   MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
19. 
    
20.   HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    1 z, R, f& c5 a5 r7 U
21. 
    
22.   /* Configure the MPU attributes as Cacheable write through
    
23.      for LwIP RAM heap which contains the Tx buffers */
    
24.   MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
    2 u4 D, T% P6 e/ U( _6 w9 P. }0 j
25.   MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x30044000;
    
26.   MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_16KB;
    
27.   MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
28.   MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    & k( C; C* y, U0 p
29.   MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    : x6 p/ S7 |" v* b
30.   MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
31.   MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
    
32.   MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
    
33.   MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    2 t8 I2 f4 g( H8 J2 q  n. D. q& F$ e
34.   MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
35. 
    3 e% T, l+ Q" j' t
36.   HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    7 e0 L9 T6 U6 f4 r$ F! I0 W( K
37. 
    . C% [' W( R3 V0 [9 K% \7 m
38.   /* Enable the MPU */
    
39.   HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    + c! G& j8 C6 D+ h4 o1 ]6 S

复制代码

在工程中添加ETH库函数，stm32h7xx_hal_eth.c和stm32h7xx_hal_eth_ex.c

) H, p3 j" @1 Q" s' m0 T五，LWIP协议栈的移植
" Z. e1 }. M& F2 I( W8 S4 ~7 g. O# H该移植参考思路，移植也可以通过git log的方式参考这个移植步骤，但是这里移植里面有几处错误后文会提出。后来发现这个移植与STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_H7_V1.3.2\Projects\STM32H743ZI-Nucleo\Applications\LwIP，基本一致。

) O( d. X  Z6 Z3 ^  oLWIP协议栈的源码
1 _$ ?; r0 m1 g3 b如果你有安装CUBEMX，那么直接从STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_H7_V1.3.2\Middlewares\Third_Party\LwIPP的目录下把LWIP的源码拷贝出来就可以了。或者下载参考思路里面的链接把LWIP源码拷贝出来。
工程中添加新的文件夹
; Z$ D, P6 {8 p( _5 d  v% K
$ C1 C; ^( ?# s$ @lwip/api:添加LwIP\src\api目录下的所有文件

+ i+ {7 {7 d# N( D- q* s6 h; w
lwip/core:添加LwIP\src\core目录下的文件，并包括ipv4文件夹下的文件

% C. _) B: _0 Y5 G. ~7 F

# R4 N! e) N7 m, F) I+ q( G
lwip/netif:添加ethernet.c,sysarch.c
' ~* L3 B0 Z* T
. ^" I- D: t, D& _* s" }; f3 C

  c* S9 ]6 ?" \( J- I2 \
: d) a% h3 ]# Clwip/port:添加ethernetif.c，lan8742.c(lan8720也可以用)

( v  s( \" `! q) O# ?
$ f! w! ^, [; _0 s8 C, q) A移植准备工作就全部做完了，下一节修改工程报错


. s' U, F8 _& Z( s% }0 x  |
( G+ c* K2 l3 f& [