【ThreadX全家桶】STM32CubeMX+NetX Duo（一）

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【ThreadX全家桶】STM32CubeMX+NetX Duo（一）

文章目录

• 前言
• 一、HAL与NetX发送逻辑对比
• • 1、HAL库TX初始化及发送
  • 2、NetX的TX初始化及发送
  • 3、NetX的TX发送完成后包释放
• 二、HAL与NetX接收逻辑对比
• • 1、HAL库RX初始化及接收
  • 2、NetX的RX初始化及发送
  • 3、NetX的RX发送完成后包释放
• 总结

前言

本教程基于STM32CubeMX生成的HAL库，开发NetX Duo驱动程序。
NetX Duo驱动中关于ETH的使用，主要有7个方面：
1、ETH控制器初始化
2、TX描述符初始化
3、数据发送
4、数据发送后，NetX的有关后续处理
5、RX描述符初始化
6、中断接收
7、中断接收后，NetX的有关后续处理

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、HAL与NetX发送逻辑对比

1、HAL库TX初始化及发送

①初始化：将TX描述符首尾链接起来，形成链表。
②初始化：每一个节点挂接一个BUFF，长度固定为ETH_TX_BUF_SIZE。（注：TX_BUFF是一个连续的大BUFF）
③发送：在TX_BUFF起始地址填充长度为length的帧内容。
④发送：根据length/ETH_TX_BUF_SIZE计算需要占用几个描述符，进行相应的设置。
⑤发送：将使用的描述符的所有权设为DMA所有，等待DMA发送完成后会自动将描述符所有权归还给CPU。

2、NetX的TX初始化及发送

NETX协议栈产出的帧并不是放在一个buff中，而是存储在NX_PACK链表中。因为NX_PACK结构体含有其他信息，所以不能直接将NX_PACK链表放到HAL的TX_BUFF中。
①初始化：将TX描述符首尾链接起来，形成链表（初始化时不挂接BUFF）。

②发送：将NX_PACK链表中每个节点指向的包指针赋值给相应描述符的Buffer1Addr。
③发送：根据NX_PACK链表节点数量计算需要占用几个描述符，进行相应的设置，并且最后一个描述符设置“完成时中断”标志。
④发送：将使用的描述符的所有权设为DMA所有，等待DMA发送完成后会自动将描述符所有权归还给CPU，并产生一次中断。

3、NetX的TX发送完成后包释放

①HAL中没有关于数据发送完成后的后续处理。
②NETX在帧发送完成后，需要释放存储帧的NX_PACK链表到包池中。

二、HAL与NetX接收逻辑对比

1、HAL库RX初始化及接收

①RX初始化与TX初始化类似，但是在初始化时将所有的RX描述符所有权设置为DMA所有。
②当ETH收到数据时，设置相应的RX描述符状态，将其所有权归还给CPU，并产生中断。
③中断接收函数分析描述符状态，在ETH控制字中保存该帧的头部描述符、结尾描述符、帧长度、帧起始地址（即头部描述符的Buffer1Addr），以供后续处理。

2、NetX的RX初始化及发送

①初始化：将RX描述符首尾链接起来，形成链表。
②初始化：使用nx_packet_pool_create函数，从包池中申请一个NX_PACK，将该结构体中的包地址、包长度赋值给RX描述符，并将描述符的所有权设置为DMA所有。
③初始化：重复申请，直至为所有描述符都分配到NX_PACK。此时所有NX_PACK 的 nx_packet_next都指向NX_NULL。
④接收：当ETH收到数据时，设置相应的RX描述符状态，将其所有权归还给CPU，并产生中断。
⑤接收：中断接收函数分析描述符状态，在ETH控制字中保存该帧的头部描述符、结尾描述符、帧长度、帧起始地址（即头部描述符的Buffer1Addr）。

3、NetX的RX发送完成后包释放

HAL没有关于帧接收完成后的后续处理，不做过多讨论。下面主要讲述NetX接收完成后的后续处理。
①头部描述符对应的NX_PACK_01 的 nx_pack_next指向下一个描述符对应的NX_PACK地址，即NX_PACK_02地址。
②重复步骤1，直至到结尾描述符对应的NX_PACK。此时形成了一条NX_PACK链表，该链表中保存这接收到的帧。

③因为保存着帧数据的NX_PACK链表需要传递给NetX协议栈处理，不能继续接收数据。所以需要给其对应的描述符分配新的NX_PACK，操作过程与“NetX的RX初始化及发送”小结的步骤②③相同。分配完成后如下图所示，此时保存帧的NX_PACK链表已经独立。

④将NX_PACK根据类型，出入相应的NetX API即可，NetX处理完成后会自动释放该链表。

总结

HAL提供的API，其TX与RX的缓存区为一段连续的buff，以参数length计算出发送需要使用多少个TX描述符，接收时需要从RX_BUFF中读取多长的数据。
NetX Duo将帧数据保存在NX_PACK链表中，以 NX_PACK 的 nx_pack_next 指向 NX_NULL 作为结尾包。其帧参数特性与HAL完全不同，所以需要针对HAL中关于帧拆包/组包的逻辑进行重构。