stm32+以太网 DMA ERROR的问题

snikeguo · 发表于 2025-6-12 14:52:50

本帖最后由 snikeguo 于 2025-6-12 16:40 编辑

只要一调用HAL_ETH_Start_IT后，那么就会进入ETH中断，提示DMA ERROR，DMA相关状态寄存器：

寄存器相关位描述：

几个重要数据结构 MAP：

[C] 纯文本查看 复制代码

.lwip_sec       0x30000000     0x4a83 load address 0x08021634
 *(.RxDecripSection)
 .RxDecripSection
                0x30000000       0x60 ./LWIP/Target/ethernetif.o
                0x30000000                DMARxDscrTab
 *(.TxDecripSection)
 .TxDecripSection
                0x30000060       0x60 ./LWIP/Target/ethernetif.o
                0x30000060                DMATxDscrTab
                0x30000100                        . = ALIGN (0x100)
 *fill*         0x300000c0       0x40 
 *(.Rx_PoolSection)
 .Rx_PoolSection
                0x30000100     0x4983 ./LWIP/Target/ethernetif.o
                0x30000100                memp_memory_RX_POOL_base

对应MPU的配置：

[C] 纯文本查看 复制代码

 MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
  MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
  MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x30000000;
  MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_256B;
  MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0;
  MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
  MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
  MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
  MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;

  HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
  /** Initializes and configures the Region and the memory to be protected
  */
  MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
  MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2;
  MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x30000100;
  MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_32KB;
  MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0;
  MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
  MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
  MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
  MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;

  HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

对DMA描述符所在的区域设置为Device模式或者Strongly order 模式，
对0x30000100这块区域用作LWIP 静态内存。
I/D cache 都开了

eric2013 · 发表于 2025-6-13 06:51:01

分配到这里试试

RW_ETH_RX_DESC 0x30040000 0x00000060 {
  *(.RxDecripSection)
}
RW_ETH_TX_DESC 0x30040060 0x00000060 {
  *(.TxDecripSection)
}
RW_ETH_RX_BUF  0x30040100 0x00001800 {
  *(.RxArraySection)
}
RW_ETH_TX_BUF  0x30041900 0x00001800 {
  *(.TxArraySection)
}

然后这个RAM空间时钟记得单独开启

snikeguo · 发表于 2025-6-14 00:15:35

eric2013 发表于 2025-6-13 06:51
分配到这里试试

RW_ETH_RX_DESC 0x30040000 0x00000060 {

目前这个问题解决了，是因为LWIP动态内存管理开始地址这里出问题了，我改成0x30004000就好了

snikeguo · 发表于 2025-6-14 00:18:28

目前新问题是：我收到PC发来的ARP包，我调试发现命名单片机发出去了ARP回复。但是PC死活收不到，不是板子问题，同一块板子，其他程序就可以。我打印了LOG：
ethernet_input: dest:FF:FF:FF:FF:FF:FF, src:00:0E:C6:E6:FF:06, type:806
etharp_update_arp_entry: 192.168.0.11 - 00:0E:C6:E6:FF:06
etharp_find_entry: found matching entry 0
etharp_update_arp_entry: updating stable entry 0
etharp_input: incoming ARP request
etharp_raw: sending raw ARP packet.
ethernet_output: sending packet 3000404C
gq:low_level_output: 42 bytes sent,p->payload address:0x3000405E,p->payload :00 0e c6 e6 ff 06 01 02 03 04 05 06 08 06 00 01 08 00 06 04 00 02 01 02 03 04 05 06 c0 a8 00 c8 00 0e c6 e6 ff 06 c0 a8 00 0b ,errval:0
然后我让AI解答了一下：

根据你提供的详细配置信息（PC：192.168.0.11/00:0E:C6:E6:FF:06；单片机：192.168.0.200/01:02:03:04:05:06）和LOG数据，结合LwIP协议栈机制及STM32硬件特性，重新分析如下：

🔍 一、ARP响应包结构验证（基于LOG数据）
你提供的原始数据包解析如下（已按正确IP-MAC映射标注）：

hex
复制
00 0E C6 E6 FF 06  // 目的MAC（PC的正确MAC）✅
01 02 03 04 05 06  // 源MAC（STM32的预设MAC）✅
08 06             // 帧类型（ARP）✅
00 01 08 00 06 04  // 硬件/协议类型✅
00 02             // 操作码（ARP响应）✅
01 02 03 04 05 06  // 发送方MAC（STM32）✅
C0 A8 00 C8       // 发送方IP（192.168.0.200，STM32）✅
00 0E C6 E6 FF 06  // 目标MAC（PC）✅
C0 A8 00 0B       // 目标IP（192.168.0.11，PC）✅
结论：ARP响应包中的IP-MAC映射关系完全正确，无逻辑错误
。

⚠️ 二、核心问题诊断
1. 短帧未填充导致物理层丢弃（根本原因）
你的LOG显示发送帧长度仅42字节，但以太网帧最小长度要求64字节（含14B帧头 + 46B数据 + 4B CRC）
。
实际有效数据为28B ARP报文 + 14B以太网头 = 42B，缺少22B填充字段。
后果：PHY芯片或交换机检测到短帧会直接丢弃，PC网卡无法收到
。
2. DMA缓冲区Cache未刷新（STM32H7高频问题）
STM32H7的DMA无法自动维护Cache一致性，若发送缓冲区未手动清理，可能导致：
DMA发送旧数据（如全0）
发送空包（实际无数据输出）
LOG中errval:0仅表示驱动层提交成功，不保证数据已写入物理内存。
3. &#8203

C端ARP响应处理延迟容忍度低
你的测试表明：当STM32响应延迟 >1ms时，PC可能丢弃后续UDP包
。
当前LOG未记录时间戳，但短帧和Cache问题会显著增加物理层延迟。
🛠️ 三、解决方案（按优先级排序）
1. 补足以太网帧长度至60B（不含CRC）
在low_level_output()中添加填充逻辑：

c
复制
// 确保帧长度≥60字节（14B头+46B数据）
if (len < 60) {
memset((uint8_t*)buffer + len, 0, 60 - len); // 填充0
len = 60; // 更新有效长度
}
// 提交填充后的数据到DMA
ETH_TxPkt_ChainMode(buffer, len);
作用：满足IEEE 802.3最小帧长要求，避免物理层丢弃
。

2. 强制刷新DMA缓冲区Cache
在发送前调用Cache清理函数：

c
复制
SCB_CleanDCache_by_Addr((uint32_t*)buffer, len); // 清理发送缓冲区
注意：缓冲区地址需对齐32字节边界（STM32H7要求）
。

3. 优化PC端ARP响应容忍时间
临时方案：在PC端添加静态ARP表项（避免依赖动态响应）
：
bash
复制
arp -s 192.168.0.200 01-02-03-04-05-06
长期方案：优化STM32中断响应，确保ARP响应在100μs内完成
。
🔧 四、其他潜在问题排查
问题类型检测方法解决方案
&#8203

HY状态异常 读取PHY芯片的BASIC_STATUS寄存器（地址0x01），检查Link Up和Duplex位检查复位时序、RMII时钟稳定性
MAC地址过滤 PC端用Wireshark抓包，观察是否收到01:02:03:04:05:06的帧关闭PC防火墙/安全软件的ARP过滤功能
子网掩码不匹配 确认PC和STM32的子网掩码均为255.255.255.0 修改netif->netmask配置
💎 总结
你的ARP响应包内容正确，但存在两个致命硬件层问题：

短帧丢弃 → 补足至60B；
Cache未刷新 → 调用SCB_CleanDCache_by_Addr。
按此修复后，PC应能立即收到ARP响应。若问题仍存，建议用逻辑分析仪捕获ETH_TXD信号，验证物理层是否有波形输出
。

snikeguo · 发表于 2025-6-14 00:21:41

就赶紧想回环一样，或者是好像TX引脚没有发出去一样？但是能进入HAL_ETH_TxCpltCallback

eric2013 · 发表于 2025-6-14 08:00:18

snikeguo 发表于 2025-6-14 00:21
就赶紧想回环一样，或者是好像TX引脚没有发出去一样？但是能进入HAL_ETH_TxCpltCallback

MPU配置好后，你的底层接口文件里面，还有些Cache操作也要做下，你这个做了没。

还有就是HAL库使用新版，不要使用老版，老版有bug

snikeguo · 发表于 2025-6-14 23:13:00

eric2013 发表于 2025-6-14 08:00
MPU配置好后，你的底层接口文件里面，还有些Cache操作也要做下，你这个做了没。

还有就是HAL库使用新 ...

问题已经解决，我遇到的问题有
1.Start IT 后就进入DMA ERROR，原因是我用的STM32H723 D2RAM只有32K字节，lwipopt.h文件中我配置的动态内存的区域不合理，之前有问题的动态内存启动地址+长度已经超过了32K的边界。
2.解决完第一个问题后，我又遇到了能收不能发的问题，这个发现是我另外一个线程在测试FATFS，由于没有插入TF卡，导致卡住了，占用了CPU，而那个线程优先级又很高，所以导致发不出去，我插入TF卡或者临时屏蔽或者修改优先级三个手段任一都可以解决问题。
至此，对stm32h7的cache、mpu、以太网IP相关寄存器也有了更深入的认识。

		自动登录	找回密码
密码			立即注册

[以太网] stm32+以太网 DMA ERROR的问题

评分

浏览过的版块