APM32F4xx 以太网移植 LWIP 全流程实战：从硬件到 PING 通一步到位

APM32F4xx 系列内置以太网 MAC 控制器，搭配 LAN8720A PHY 芯片与 RMII 接口，可轻松实现 10/100M 网络通信。AN1088 应用笔记完整讲解ETH 外设驱动、LwIP 协议栈移植、网卡接口对接、PING 测试全套流程，按步骤操作即可快速实现嵌入式网络功能，大幅降低网络开发门槛。

资料获取：AN1088_APM32F4xx系列ETH移植LWIP应用笔记

1. 方案整体介绍

APM32F4xx + LAN8720A + LwIP 轻量级网络方案特点：

接口：RMII（仅 7 根信号线，省 IO、省空间）
PHY：LAN8720A（25MHz 晶振，内部 PLL 输出 50MHz RMII 时钟）
协议栈：LwIP 1.4.1（轻量 TCP/IP，裸机直接跑）
支持：ARP、ICMP、UDP、TCP、DHCP、DNS
实测：PING 连通、TCP 透传、HTTP 服务器均可稳定实现

2. 硬件设计要点（直接照抄）

2.1 RMII 接口引脚（APM32F407）

PA1：RMII_REF_CLK（50MHz 时钟）
PA2：ETH_MDIO（PHY 管理数据）
PC1：ETH_MDC（PHY 管理时钟）
PC4：RMII_RXD0
PC5：RMII_RXDV
PG11：RMII_TX_EN
PG13：RMII_TXD0
PG14：RMII_TXD1
PD11：ETH_RESET（控制 PHY 复位）

2.2 PHY 关键电路

25MHz 晶振 → LAN8720A 内部倍频 → 输出50MHz REF_CLK
nINTSEL 下拉 → 使能 REF_CLK 输出
复位引脚低电平复位，拉高后开始工作

3. LwIP 移植 7 步标准流程（AN1088 官方步骤）

3.1 添加 ETH 驱动

加入官方驱动文件：

apm32f4xx_eth.c / .h
board_LAN8720A.c/.h（PHY 初始化）

3.2 加入 LwIP 源码

添加以下核心目录：

src/api
src/core
src/netif
src/ipv4

3.3 添加移植头文件

复制 arch 文件夹，包含：

cc.h
cpu.h
sys_arch.h

3.4 添加协议栈配置文件

加入 lwipopts.h，配置:

内存大小
有无 OS
TCP/UDP 使能
缓冲区长度

3.5 修改网卡接口 ethernetif.c

实现三个底层函数：

low_level_init：初始化 MAC+DMA+PHY
low_level_input：从 ETH 读取数据包
low_level_output：把数据包发给 ETH

3.6 初始化 LwIP 协议栈

mem_init();        // 初始化内存堆
memp_init();      // 初始化内存池
IP4_ADDR(&ipaddr, 192,168,73,22);
IP4_ADDR(&netmask,255,255,255,0);
IP4_ADDR(&gw,192,168,73,1);
netif_add(&UserNetif, &ipaddr,&netmask,&gw,NULL,ethernetif_init,ethernet_input);
netif_set_default(&UserNetif);
netif_set_up(&UserNetif);

3.7 提供系统时基

SysTick 1ms 中断
提供 sys_now() 获取系统时钟
主循环调用 sys_check_timeouts()

4. 主循环处理（必须跑）

while(1)
{
    // 检查是否收到网包
    if(ETH_ReadRxPacketSize() > 0)
    {
        ethernetif_input(&UserNetif);
    }
    // LwIP超时处理
    sys_check_timeouts();
}

5. 测试：PING 连通

设置电脑同网段 IP：

电脑 IP：192.168.73.122
开发板 IP：192.168.73.22
网关：192.168.73.1
掩码：255.255.255.0

CMD 输入：

ping 192.168.73.22

出现 “丢失 = 0” 即移植成功。

6. 常见问题速解（AN1088 重点）

PHY 无法初始化：检查复位时序、MDIO/MDC 接线
收不到包：RMII 时钟是否 50MHz、REF_CLK 是否接对
PING 不通：IP 不在同一网段、ARP 未处理
运行死机：内存配置不足、缓冲区太小
网口不稳定：增加 RMII 走线差分处理、滤波电容

AN1088 是 APM32F4xx 以太网最实用的LwIP 移植官方手册，提供从硬件、驱动、协议栈到测试的完整流程。移植后可直接扩展TCP 客户端 / 服务器、UDP、HTTP、Modbus TCP等功能，是工业控制、网关、数据采集等网络项目的最优基础方案。