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LWIP 热插拔调试 -- 不同品牌路由器引起的问题

news 来源：原创 2024/5/3 16:20:24

要完成热插拔，需要在MX_LWIP_Process中加入一个热插拔的处理函数，如下

ethernetif_set_link

void MX_LWIP_Process(void)
{
/* USER CODE BEGIN 4_1 */ 
/* USER CODE END 4_1 */
  ethernetif_input(&gnetif);
  
/* USER CODE BEGIN 4_2 */
/* USER CODE END 4_2 */  
  /* Handle timeouts */
  sys_check_timeouts();

/* USER CODE BEGIN 4_3 */
  ethernetif_set_link(&gnetif);  
/* USER CODE END 4_3 */
}

这个函数的源码内容很简单

void ethernetif_set_link(struct netif *netif)
{
  uint32_t regvalue = 0;
  /* Ethernet Link every 200ms */
  if (HAL_GetTick() - EthernetLinkTimer >= 200)
  {
    EthernetLinkTimer = HAL_GetTick(); 
    
    /* Read PHY_BSR*/
    HAL_ETH_ReadPHYRegister(&heth, PHY_BSR, &regvalue);
    
    regvalue &= PHY_LINKED_STATUS;
    
    /* Check whether the netif link down and the PHY link is up */
    if(!netif_is_link_up(netif) && (regvalue))
    {
      /* network cable is connected */ 
      netif_set_link_up(netif);        
    }
    else if(netif_is_link_up(netif) && (!regvalue))
    {
      /* network cable is disconnected */
      netif_set_link_down(netif);
    }
  }
}

这里，HAL_ETH_ReadPHYRegister(&heth, PHY_BSR, &regvalue); 反复读取当前PHY寄存器中的状态参数。我用的是LAN8720，PHY_BSR=1，具体对应LAN8720手册中第4.2.2 BASIC STATUS REGISTER这一节。然后测试第3位（PHY_LINKED_STATUS位），如果为1 ，表明已经建立物理连接，直接连上。如果为0，则通过netif_set_link_down来清除各个设置参数。

无论是netif_set_link_up还是netif_set_link_down，其中都调用了一个函数，

NETIF_LINK_CALLBACK(netif);

这个回调函数是我们在LWIP_MX_Init中设置的，也就是ethernetif_update_config，该函数由cubemx自动生成，用户无需修改，

/* Set the link callback function, this function is called on change of link status*/
netif_set_link_callback(&gnetif, ethernetif_update_config);

在ethernetif_update_config中，最后会调用ethernetif_notify_conn_changed这个函数，这个函数是提供给用户的，用户可以根据需求修改，空着不用也没关系。比如我的改成了这样，

void ethernetif_notify_conn_changed(struct netif *netif)
{
	ip_addr_t ipaddr;
	ip_addr_t netmask;
	ip_addr_t gw;
	
	if(netif_is_link_up(netif))
	{
		print_msg("The network cable is now connected \n");
    
		if(cfg_init_param &	CFG_BIT_STATICIP){
			/* IP addresses initialization without DHCP (IPv4) */
			IP4_ADDR(&ipaddr, IP_ADDRESS[0], IP_ADDRESS[1], IP_ADDRESS[2], IP_ADDRESS[3]);
			IP4_ADDR(&netmask, NETMASK_ADDRESS[0], NETMASK_ADDRESS[1] , NETMASK_ADDRESS[2], NETMASK_ADDRESS[3]);
			IP4_ADDR(&gw, GATEWAY_ADDRESS[0], GATEWAY_ADDRESS[1], GATEWAY_ADDRESS[2], GATEWAY_ADDRESS[3]);
			
			netif_set_addr(netif, &ipaddr , &netmask, &gw);
			print_msg("Static IP address: %s\n", ip4addr_ntoa((const ip4_addr_t *)&netif->ip_addr));
		}
		else {
			DHCP_state = DHCP_START;  // Update DHCP state machine
		}		
		
		print_msg("Sate: line link detected...\n");			
	} 
	else
	{
		if(0==(cfg_init_param &	CFG_BIT_STATICIP)) { //#ifdef USE_DHCP
			DHCP_state = DHCP_LINK_DOWN;             // Update DHCP state machine
		}                                            //#endif USE_DHCP    
	
		print_msg ("The network cable is not connected.");
		main_flag &= ~((uint16_t)(EMF_TCP_HWLINKED | EMF_TCP_LISTENBIND | EMF_TCP_CLIENTCONNECTED));
	}
}

基本上都是一些自定义的参数或报告输出，就是说连上后要用DHCP还是静态IP之类的。

好，这些都很好理解。

问题出在 ethernetif_set_link这个函数。我使用华为的路由器WS5200，其一是热插拔根本无法连接上；RESET重启后，多数情况下，启动时都会首先进入netif_set_link_up，几个循环之后，马上进入netif_set_link_down。

根据我个人的测定，华为路由器设定了一个奇怪的规则：大约2分钟或几十秒之内，可能根据具体情况的不同（是什么情况无法判定），新断开的IP不允许重新连接。只要过一段时间后再试才能成功。

换了一个TPlinkWR842N测试，完全没有这些问题，不论热插拔还是重启，反复测试，都能很快实现连接。

因为这个问题太奇怪了，所以记录一下备忘记，到现在还不知道要怎么设置华为的路由器才能实现快速响应。

如果你的LWIP热插拔也存在同样的问题，那还得看一下是不是你的路由器的问题。