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노트 / 통신 프로토콜

이더넷과 TCP/IP: MCU에서 네트워크 쓰기

MAC, PHY, IP, TCP/UDP의 역할 분담과 STM32 + LwIP로 네트워크를 붙이는 구조.

GROUND EMBEDDED · 정리 노트통신 10이더넷과 TCP/IP계층하는 일MCU에서PHY선 위의 전기 신호외부 칩 (LAN8742…MAC이더넷 프레임 송수신MCU 내장

계층별 역할

계층 하는 일 MCU에서
PHY 선 위의 전기 신호 외부 칩 (LAN8742 등)
MAC 이더넷 프레임 송수신 MCU 내장
IP 주소로 길 찾기 소프트웨어 스택
TCP / UDP 연결, 재전송 / 단순 전송 소프트웨어 스택
응용 HTTP, MQTT, Modbus TCP 내 코드

MAC과 PHY는 RMII 인터페이스(50MHz 클럭)로 연결하고, PHY 설정은 MDIO로 합니다.

LwIP

MCU용 경량 TCP/IP 스택입니다. CubeMX에서 ETH + LWIP를 켜면 DHCP, ping, TCP 소켓을 쓸 수 있습니다. RTOS와 함께 쓰면 소켓 API가 편합니다.

TCP와 UDP 고르기

  • TCP: 순서 보장, 재전송. 설정 변경, 파일 전송, 웹
  • UDP: 빠르고 단순, 손실 가능. 실시간 센서 스트림, 탐색 방송

차량과 산업

차량 이더넷(100BASE-T1)은 선 한 쌍으로 100Mbps를 보내고, 산업용은 EtherCAT처럼 실시간성을 보장하는 변형을 씁니다. 하드웨어는 다르지만 상위 계층의 생각은 같습니다.