LWIP 不插网线初始化断线重连解决

春春的阳光 · 发表于 2019-3-27 15:00:53

在STM32+LAN8720硬件组合平台上，移植LWIP，使用的是原子哥的例程，但是这个例程需要在上电初始化时插上网线，否则插网线晚了，初始化就失败了。参考其他网友的经验，我通过设置网线连接状态变化，进行重新初始化，实现了不插网线的上电初始化和断线重连。
究其原因，原来的初始化程序在上电的时候去读PHY的寄存器，等待网线连接状态和自动协商完成，但是如果没有网线插上，就会在超时后初始化失败。而在插上网线连接建立后，如果由于某种原因网线断线，这时候PHY寄存器网线连接状态会发生变化；如果网线另一端改变了传输速率和全半双工状态，网络双方需要再次协调，PHY寄存器自动协商会发生变化，这也是造成断网的原因。只要能处理了网线连接状态和自动协商状态，就能够实现断线重连。
我方法如下：
1.减小读写PHY寄存器状态的超时时间，这一步是针对使用以前的库文件的，不是必须的，如果使用HAL库文件，且可以直接忽略。对于使用旧库文件的STM32F407处理器，在stm32f4x7_eth.h文件中，把PHY_READ_TO的值减小（原值大概是10到13秒，可修改为2或3秒对应值）。
2.写一个函数，检测网线连接状态和自动协商状态，并把它放在主循环中，轮询网线连接状态，执行初始化、掉线、上线等操作。我的代码如下，其它硬件平台应该也可以采用这个思路。

[mw_shl_code=c,true]
void Eth_Link_ITHandler(struct netif *netif)//检查自动协商状态、网线连接状态是否有变化
{
link_status_new = (LAN8720_ReadPHY(PHY_BSR) & (0x0020 | 0x0004));//读PHY的状态寄存器，获取连接状态0x0020

HY_AutoNego_Complete;0x0004

HY_Linked_Status
if(link_status_new != link_status_old)//自动协商状态或连接状态有变化（自动协商状态变化也是种网线重插）
{
link_status_old = link_status_new;//记录连接状态的变化
if(link_status_new)//检测到网线连接
{
if(EthInitStatus != ETH_SUCCESS)//之前没有成功初始化过
{
EthInitStatus =lwip_comm_init();
#if LWIP_DHCP //使用DHCP
while((lwipdev.dhcpstatus!=2)&&(lwipdev.dhcpstatus!=0XFF))//等待DHCP获取成功/超时溢出
{
lwip_periodic_handle(); //LWIP内核需要定时处理的函数
}
#endif
httpd_init();
}
else //之前已经成功初始化过
netif_set_link_up(netif);//set link up for re link callbalk function
}
else//网线断开
netif_set_link_down(netif);//set link down for re link callbalk function
}
}[/mw_shl_code]

xiongliangxcl · 发表于 2020-5-9 20:11:36

uint16_t link_status_new = 0;
uint16_t link_status_old = 0;

void Eth_Link_ITHandler(struct netif *netif)
{
//static u8 i=0;
link_status_new = ((ETH_ReadPHYRegister(DP83848_PHY_ADDRESS, PHY_BSR)) & (PHY_AutoNego_Complete | PHY_Linked_Status));
//printf("link_status_new is  %d\r\n",link_status_new);
if(EthStatus != ETH_SUCCESS)
{
printf("EthStatus != ETH_SUCCESS \r\n");

if((ETH_ReadPHYRegister(DP83848_PHY_ADDRESS, PHY_BSR)) & PHY_Linked_Status)
{
/* Configure Ethernet */
EthStatus = ETH_Init(&ETH_InitStructure, DP83848_PHY_ADDRESS);
if(EthStatus==ETH_SUCCESS)
{
ETH_DMAITConfig(ETH_DMA_IT_NIS|ETH_DMA_IT_R,ENABLE);
printf("EthStatus == ETH_SUCCESS \r\n");
}
}
// link_status_old = ((ETH_ReadPHYRegister(DP83848_PHY_ADDRESS, PHY_BSR)) & (PHY_AutoNego_Complete | PHY_Linked_Status));
// printf("link_status_new is  %d\r\n",link_status_new);
// printf("link_status_old is  %d\r\n",link_status_old);
}
else
{

if((link_status_new != 0)&&(link_status_old == 0))
{
link_status_old = link_status_new;

netif_set_link_up(netif);//set link up for re link callbalk function
printf("netif_set_link_up \r\n");
}
else if((link_status_new == 0)&&(link_status_old != 0))
{
link_status_old = link_status_new;
netif_set_link_down(netif);//set link down for re link callbalk function
printf("netif_set_link_down \r\n");
}

}
}

楼主的逻辑有一点错误才导致，不插上网线上电后再插网线导致不能正常通信，改改后就好了，还是多谢楼主了~！

03零三邓何芯桃 · 发表于 2019-3-27 15:11:24

现在解决了吗

春春的阳光 · 发表于 2019-3-27 17:07:58

03零三邓何芯桃发表于 2019-3-27 15:11
现在解决了吗

这就是我的解决方法。

huanghuang · 发表于 2019-3-27 20:29:52

本帖最后由 huanghuang 于 2019-3-27 20:32 编辑

我在f429开发板里也遇到了。根据另一个帖子http://www.openedv.com/forum.php ... hlight=%CD%F8%CF%DF
应该是原子例程没有释放未正确初始化而分配的空间。C:\Users\Administrator\Desktop\1.jpg

huanghuang · 发表于 2019-3-27 20:31:44

huanghuang 发表于 2019-3-27 20:29
我在f429开发板里也遇到了。根据另一个帖子http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=66604&hi ...

但是这个时候在不插网线的时候，液晶显示Lwip Init failed! 变慢了，是因为释放空间需要吗？;

春春的阳光 · 发表于 2019-3-27 21:57:20

huanghuang 发表于 2019-3-27 20:31
但是这个时候在不插网线的时候，液晶显示Lwip Init failed! 变慢了，是因为释放空间需要吗？;

我上面发的代码是在使用HAL库的情况下用的，就添加在lan8720.c文件末尾。
在lan8720初始化函数最后调用了HAL_ETH_Init（）函数，这个函数会在读取网线连接状态超时后出错退出。这时候再多少次初始化都没用，只能是先标记一下初始化状态，继续执行其它程序，在循环中轮询网线连接状态，连接好后再进行初始化。

huanghuang · 发表于 2019-3-27 22:00:30

春春的阳光发表于 2019-3-27 21:57
我上面发的代码是在使用HAL库的情况下用的，就添加在lan8720.c文件末尾。
在lan8720初始化函数最后调用 ...

搜嘎，你的这个是407的吗

春春的阳光 · 发表于 2019-3-27 23:03:58

是的，http://openedv.com/forum.php?mod ... highlight=HAL%2B407。从这下载的。

春春的阳光 · 发表于 2019-3-28 16:40:56

以前我用老版本的库文件，是把lwip_comm_init（）函数中循环执行LAN8720_init( )这个地方改成只执行一次，而且出错也不退出，继续把lwip_comm_init（）函数剩余部分运行完。
在主程序中，先运行一次lwip_comm_init（）函数，这时如果没有网线插上，初始化状态是失败的，但不管它，在主循环中运行Eth_Link_ITHandler( )，只要探测到连接状态就会再次进行初始化，这时就会成功了。

这是我在使用老版本的库文件情况下写的Eth_Link_ITHandler( )，也是放在了lan8720.c文件的最后，可以成功进行初始化和断线重连的，只是需要改小一下1楼提到的PHY_READ_TO的值。[mw_shl_code=c,true]void Eth_Link_ITHandler(struct netif *netif)//检查网线连接状态是否有变化
{
//static u8 i=0;
link_status_new = ((ETH_ReadPHYRegister(LAN8720_PHY_ADDRESS, PHY_BSR)) & (PHY_AutoNego_Complete | PHY_Linked_Status));//读PHY的状态寄存器，获取连接状态
if(EthInitStatus != ETH_SUCCESS)//之前没有成功初始化过
{
if((ETH_ReadPHYRegister(LAN8720_PHY_ADDRESS, PHY_BSR)) & PHY_Linked_Status)
{
EthInitStatus = ETH_Reinit(&ETH_InitStructure, LAN8720_PHY_ADDRESS);
if(EthInitStatus==ETH_SUCCESS)//配置成功
{
ETH_DMAITConfig(ETH_DMA_IT_NIS|ETH_DMA_IT_R,ENABLE); //使能以太网接收中断
}
}
link_status_old = ((ETH_ReadPHYRegister(LAN8720_PHY_ADDRESS, PHY_BSR)) & (PHY_AutoNego_Complete | PHY_Linked_Status));
}
else //之前已经成功初始化过
{
if(link_status_new != link_status_old)//自动协商状态或连接状态有变化（自动协商状态变化也是种网线重插）
{
link_status_old = link_status_new;//记录连接状态的变化
if(link_status_new)//检测到网线连接
netif_set_link_up(netif);//set link up for re link callbalk function
else//网线断开
netif_set_link_down(netif);//set link down for re link callbalk function
}
}
}[/mw_shl_code]

春春的阳光 · 发表于 2019-3-28 16:56:24

1楼所附代码是使用HAL库情况下写的，同样需要在lwip_comm_init(）中把循环执行LAN8720_init( )改为一次。在主程序中，选运行了一下LAN8720_init( )，当然没有网线是不会成功的，只是为了对用到的引脚进行初始化，以便能够读取LAN8720的寄存器。在主循环中，则是同样持续运行Eth_Link_ITHandler( )。HAL库文件中对读取网线连接状态和自动协调状态的超时时间也有定义，在stm32f4xx_hal_eth.c文件中，原值是5000，不知道是不是代表5秒，我把它改为1000，这样执行LAN8720_init( )时等待时间会短点，反正主循环在反复运行，一次不成功可以再来，这样实现了网线在任何时间都可以插上或拔掉，只要插上就会成功连接。

zuan · 发表于 2019-3-29 08:29:48

谢谢分享！

haojie7629 · 发表于 2019-6-3 17:16:04

能把老版本的完整程序发来看看吗？不太懂您的那个结构体，想学习下。

643166069 · 发表于 2019-9-12 22:39:55

本帖最后由 643166069 于 2019-9-22 09:25 编辑

CUBEMX 配置的LWIP 默认没有 lwip_comm_init(）这个函数吧。。。。

qwerfgh3 · 发表于 2019-11-19 14:12:11

春春的阳光发表于 2019-3-28 16:56
1楼所附代码是使用HAL库情况下写的，同样需要在lwip_comm_init(）中把循环执行LAN8720_init( )改为一次。在 ...

ETH_TIMEOUT_LINKED_STATE默认是5000U 如果不改有几率超时引起初始化失败，我把这个值改到50000就比较稳定，应该还可以改的更小，需要验证。ETH_TIMEOUT_AUTONEGO_COMPLETED默认也是5000，按照你的说法，改小了就会超时

chenlinwh · 发表于 2019-12-13 17:22:48

收藏收藏收藏

wanghtao0418 · 发表于 2020-2-26 14:55:38

非常好

xiongliangxcl · 发表于 2020-5-9 19:28:17

EthInitStatus = ETH_Reinit(&ETH_InitStructure, LAN8720_PHY_ADDRESS); 这个ETH_Reinit函数能够贴出来下吗？？？楼主！！

xiongliangxcl · 发表于 2020-5-9 19:52:43

楼主在没有插上网线然后后面插上网线情况也就是程序会进入EthStatus != ETH_SUCCESS的这个初始化，但是显示初始化成功后依然，不能PING通，这个问题有发现吗？？

linuxdsj · 发表于 2020-8-13 21:58:10

xiongliangxcl 发表于 2020-5-9 20:11
uint16_t link_status_new = 0;
uint16_t link_status_old = 0;

老哥能加个qq好友吗？ 2711642009

linuxdsj · 发表于 2020-8-13 21:59:50

老哥能认识下吗？现在一直解决不了这个问题，头疼死了，能否加个qq2711642009

louzhulz · 发表于 2020-8-19 09:03:21

使用cubemax生成的LWIP，解决这个问题很简单。
使能回调函数，为解决热拔插网线问题（包括上电后插网线或上电后热拔插网线问题），
进入回调函数ethernetif_notify_conn_changed(netif);
添加以下代码：
__weak void ethernetif_notify_conn_changed(struct netif *netif)
{
  /* NOTE : This is function could be implemented in user file
         when the callback is needed,
  */
if (netif_is_link_up(netif))
  {
/* When the netif is fully configured this function must be called */
netif_set_up(netif);
  }
  else
  {
/* When the netif link is down this function must be called */
netif_set_down(netif);
  }

}

htao · 发表于 2020-10-29 18:06:56

xiongliangxcl 发表于 2020-5-9 20:11
uint16_t link_status_new = 0;
uint16_t link_status_old = 0;

为啥不管我插不插网线，都进不去这个判断

if((ETH_ReadPHYRegister(LAN8720_PHY_ADDRESS, PHY_BSR)) & PHY_Linked_Status)

复制代码

yinshiyouquan · 发表于 2020-11-24 20:30:11

春春的阳光发表于 2019-3-28 16:56
1楼所附代码是使用HAL库情况下写的，同样需要在lwip_comm_init(）中把循环执行LAN8720_init( )改为一次。在 ...

由systick中断时间决定的，如果是设置1ms中断一次（刚好freertos默认就是1ms切换线程），那就是5s，估计st编写库的人，也是按默认1ms来定义这个宏的

yinshiyouquan · 发表于 2020-11-24 20:31:28

htao 发表于 2020-10-29 18:06
为啥不管我插不插网线，都进不去这个判断

多加几个printf就知道是卡在哪里就退出了没执行到这里

htao · 发表于 2020-11-25 08:59:01

yinshiyouquan 发表于 2020-11-24 20:31
多加几个printf就知道是卡在哪里就退出了没执行到这里

找到问题了，和串口2 的引脚冲突了

yinshiyouquan · 发表于 2020-11-26 01:38:34

louzhulz 发表于 2020-8-19 09:03
使用cubemax生成的LWIP，解决这个问题很简单。
使能回调函数，为解决热拔插网线问题（包括上电后插网线或 ...

lwip没有被初始化，你调用netif_set_up会告诉你netif指针未被分配空间，楼主方法是可行的，但是要再优化

huishowhui · 发表于 2020-12-16 16:11:58

louzhulz 发表于 2020-8-19 09:03
使用cubemax生成的LWIP，解决这个问题很简单。
使能回调函数，为解决热拔插网线问题（包括上电后插网线或 ...

这个很好用。

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