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。
这篇文章有由个人编辑并整理，如有错误，欢迎拍砖。

二，RT-Thread,STM32H7,LWIP简介
$ K4 o8 H/ M: I% K* M7 eRT-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。

STM32H7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。

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。
; I1 s$ x0 v7 c. E( Q" k% v
/ I; Q+ l, y. u4 d* y* {三，STM32H7的特殊性
这里的特殊性，仅仅只是对比F1 F4系列：

RAM
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。
H7的RAM构成看下表：

& p9 P3 o8 S% q+ H7 l
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。
SRAM3是以太网和USB的缓冲区。
  a/ P6 K. ?, N6 Y" b
CACHE
. A% `) Q% ?1 ^2 iH7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。

DMA
H7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。
2 ~  H# P$ _2 V2 ]* z
* n6 v0 t3 ~- K4 z9 |& ~. C( m

四 ，移植前的准备工作
% R) r. H- [0 w! m) o: R' U' I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；
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

1. #define BSP_USING_I2C2
   " f9 ], |- K9 ~% ~( }
2. 
   
3. #define BSP_I2C2_SCL_PIN 116
   - ]& j( O$ I: e+ f) Q* e
4. #define BSP_I2C2_SDA_PIN 117

复制代码

2 ?& x7 e  p- [' z: F: u+ Q+ R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

" o1 F3 o+ r$ {0 a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；

6 S- i4 L) T: x/ q0 d% p. w

0 w# {9 g4 e/ `/ F' D& l* o
( e" w# q2 }# b; ?7 X" 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。

6 p* F  {3 Y4 A检查是否开启了I_CACHE和D_CACHE

7 N4 y0 T4 b; i2 P2 Y: d

$ s7 W/ S% T( o! h/ _% ]
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。

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

在drv_mpu.c中加入MPU配置
) ~' ]3 t% f* e: x! S% C$ b- Q以太网DMA描述符区，只能配置为Strongly - order或者Device。
8 x8 ]( C" B0 M; L

1.   MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
   
2. 
   " A! P+ Z, K, c
3.   /* Disable the MPU */
   
4.   HAL_MPU_Disable();
   
5. 
   
6.   /* Configure the MPU attributes as Device not cacheable
   * [3 x2 Z& }5 M  |, u
7.      for ETH DMA descriptors */
   
8.   MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
   # q" A6 j7 E6 q
9.   MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x30040000;
   
10.   MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_256B;
    
11.   MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    2 Q2 _. r* e6 N" [5 c
12.   MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    : Z$ n5 r7 j8 \# Y" {$ p* n$ F
13.   MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
      c. W! h- Y7 P( ^; S
14.   MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
15.   MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
    
16.   MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
    % f0 a5 w$ l6 w3 P% s
17.   MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    ; T" D5 J+ h# G( ?4 ~% c. m
18.   MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
19. 
    
20.   HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
21. 
    
22.   /* Configure the MPU attributes as Cacheable write through
    1 H% M1 o6 M2 T- Z
23.      for LwIP RAM heap which contains the Tx buffers */
    9 N  T4 x3 J; v9 K  \
24.   MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
    ! t- S, F! K' {; m1 Z' ?
25.   MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x30044000;
      ?$ y5 j9 ^* K1 b( X4 r
26.   MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_16KB;
    
27.   MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    ' D2 `8 Y+ h, @- @
28.   MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    
29.   MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    
30.   MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
31.   MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
    
32.   MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
    3 J; m& W0 [% @! F. l3 H0 C* Z
33.   MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    . d! k0 ^  @) ?% R. w! Z# }4 \
34.   MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
35. 
    " F) J! @; }) K. t4 }) T: K
36.   HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
37. 
    $ R7 g7 a, {+ h1 u+ w( R( u' _
38.   /* Enable the MPU */
    
39.   HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    

复制代码

在工程中添加ETH库函数，stm32h7xx_hal_eth.c和stm32h7xx_hal_eth_ex.c
* O6 M! V* e$ u" ?+ U( f
五，LWIP协议栈的移植
$ u- F, h( e4 X' E4 i' i/ I# F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。
' Q. @" ], V! U& `# B6 E) k% F
LWIP协议栈的源码
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。
% D3 `' S1 v# q' r0 e; t0 p8 @/ u) E工程中添加新的文件夹

lwip/api:添加LwIP\src\api目录下的所有文件
+ U+ w/ \; H0 Y# C6 U4 |

lwip/core:添加LwIP\src\core目录下的文件，并包括ipv4文件夹下的文件

lwip/netif:添加ethernet.c,sysarch.c
5 Y# S: n. h  O

: O' E+ e* X; r/ f
$ i5 I4 w+ w4 [5 |lwip/port:添加ethernetif.c，lan8742.c(lan8720也可以用)
# G/ M8 Y; m8 k, |9 L6 z- x

8 `8 B% N5 ~! g移植准备工作就全部做完了，下一节修改工程报错