前言

網絡中傳遞著各種各樣的數據包，當設備連接到網絡后，為了減少對接收到的數據進行處理的負荷，就需要對設備接收到的數據包進行過濾。STM32MCU的以太網外設提供多種數據包過濾的模式。可以根據以太網幀的目標MAC 地址，源 MAC地址進行過濾，STM32H7系列還提供對 VLANtag和 IP地址，UDP/TCP端口的過濾。

拿 MAC地址過濾來說，SM32MCU支持：單播目標地址過濾，多播目標地址過濾，單播源地址過濾和廣播地址過濾。單播目標地址過濾和多播目標地址過濾又分為：Perfect地址過濾和 Hash地址過濾。

perfect地址過濾就是把接收到的以太網幀中的目標地址與 MAC地址寄存器中保存的地址進行比較，如果匹配，數據包就被接受，否則就被丟掉。還可以通過設置“反向過濾”，來翻轉過濾的結果，接收到的以太網幀中的目標地址與MAC地址寄存器中保存的地址如果不匹配，數據包就被接收，否則就被丟掉。

Hash地址過濾不是直接比較 MAC地址，而是計算目標 MAC地址的 CRC32值，取其高 6位作為索引去查詢 Hash表寄存器中對應的值，來判斷是否接收該數據幀。Hash地址過濾的方法稍微復雜，本文接下來將基于STM32H743Nucleo板，通過具體的例程介紹如何實現 Hash地址過濾。

MAC 地址Hash 過濾

過濾原理

在 Hash地址過濾模式下，以太網 MAC通過一張 64位的 Hash表來進行過濾。這張表存儲在兩個 32位的寄存器中。STM32H743的寄存器 ETH_MACHT0R 保存著 Hash表的前 32位，ETH_MACHT1R中保存著 Hash表的后 32位值。

MAC接收到以太網幀后，會自動計算目標 MAC地址的 CRC值，然后用該 CRC值的高 6位，作為索引號去前面提到的 Hash表寄存器中查找對應位，如果該位的值是 1，則收到的以太網幀通過。否則就丟掉。例如，計算出的 CRC高6位是 0，則對應 ETH_MACHT0R的 bit0，如果該位是 1，則通過。

在初始化的時候，應該根據想要接收的目標 MAC地址，先設置好 ETH_MACHT0R和 ETH_MACHT1R寄存器的值。Hash地址過濾將 48位的 MAC地址，對應到 6位的 Hash值，肯定會出現多個MAC地址對應到一個 6位 Hash值的情況，所以這種過濾方式也被稱作 imperfect過濾模式。

Hash值的計算方法

Hash地址過濾模式，最關鍵的是如何計算6位的Hash值。在RM0433中介紹了 Hash的產生方法，具體如下：

1. 計算目標 MAC地址的 CRC32值。計算 CRC32的方法參見 IEEE802.3的第 3.2.8章中FCS的說明 。根據IEEE802.3中 CRC值的計算要求，和以太網幀中 MAC地址傳輸的順序，MAC地址的 CRC值計算方法如下：

第一個 32位數據進行補碼運算

輸入的數據都進行按位反轉順序

進行 CRC32計算，多項式為 0x4C11DB7

對最終輸出數據進行補碼運算

2. 對第一步的計算值進行按位反轉順序

3. 取第二步計算值的高 6位

然后就可以根據計算出來的 Hash值，去設置 ETH_MACHT0R和 ETH_MACHT1R寄存器了。

MAC地址過濾的寄存器配置

目標 MAC地址過濾的寄存器配置見下表：

例程說明

下面我們將用一個例子來說明如何配置Hash地址過濾。

在該例程中，我們希望 STM32H743Nucleo板只接收廣播，發往自己的單播 MAC地址的消息，以及兩個特定多播MAC地址的消息。

單播 MAC地址為：00E100:00，

多播 MAC地址為：010d01:03和 01: 00: 5e: a8: 00: 0a。

例程中，我們需要做以下設置：

1.設置數據包過濾寄存器 ETH_MACPFR中相關位設置，使能單播perfect過濾，多播 Hash過濾，不屏蔽廣播消息。

2.將單播地址設置到 ETH_MACA0HR和 ETH_MACA0LR中，并使能該地址。那么所有發往00E100:00的單播數據包都能被收到，其他的單播數據包將被丟掉。

3.設置 Hash過濾表寄存器。在初始化以太網外設時，利用 STM32H743的 CRC外設自動計算 MAC地址的 CRC32值，再得到對應的 Hash值，根據該值去初始化ETH_MACHT0R和 ETH_MACHT1R寄存器。H743Nucleo將可以接收發往 010d01:03和 01:00: 5e: a8: 00: 0a MAC地址的多播消息，其他的多播消息都被丟掉。

CRC外設初始化代碼：

計算并使能 HashMAC地址過濾的代碼：

運行結果

將附件的例程燒錄到H743Nucleo板，通過 XCAP連續發送下面的 6條消息。

包括：

兩條單播消息，目標MAC地址分別是：00E100:00和 020000:00。

三條多播消息,目標 MAC地址分別是：010d01:03，01: 00: 5e: a8: 00:0a和 010d01:ff。

一條廣播消息。

從程序的打印信息里可以看到，H743Nucleo板接收到了其中的 4條消息，MAC地址沒有設置的一條單播消息

（020000:00）和一條多播消息（010d01:ff）都被過濾掉了。

責任編輯：haq