zynq&zu+ mpsoc的以太网使用普遍,从功能大致分为2类应用:调试管理、数据传输。本文主要集中在ps端的ethernet rgmii外接phy设计和调试,该部分客户用的最多也最容易出问题,希望通过本文对基于rgmii+phy的典型应用快速入门,解决问题。
1. 以太网接口介绍
以太网接口包含管理、数据通信接口,管理接口也就是我们常说的mdc/mdio,用来访问phy寄存器,配置工作模式、检测工作状态。数据接口:常见的有mii, gmii, rgmii,sgmii, qsgmii等,我们本次专注在rgmii。
tx/rx data between mac & phy
2. mdc/mdio接口
帧格式: cl22(ge), cl45(xe);
phy地址: 访问外部哪颗phy;
mdc clock频率: 不超过2.5 mhz (defined by the ieee802.3);
硬件设计tips:mdio为od门,需1.5k电阻上拉。
3. rgmii接口
硬件设计tips:
rgmii规范中约定data和clock之间需要有2ns延迟,实现方式:
a. pcb板上绕线实现 (不推荐);
b. pcb(data/clock等长处理)+phy芯片上分别设置tx/rx delay(现在phy基本上均支持,使用前请查看phy手册确认);
rgmii规范约定:
带有internal delay的phy/mac:
4. 软件开发tips
linux如何配置phy地址&phy delay,以zcu102为例,gem3 phy address=0xc,采用phy internal tx/rx delay,在设备树system-usr.dsti中添加phy地址和delay(有的phy硬件配置好,无需额外添加)。
5. 调试tips
在uboot下通过mii命令查看phy的link/an/speed状态,或者配置loopback测试。
常用命令有mii info、mii dump、miiwrite等等。
通过mii info可以查看mdc/mdio总线下挂载了哪些phy address。
zynqmp》 mii info
phy0x07: oui = 0x5043, model = 0x21, rev = 0x00, 1000basex, fdx
phy0x0c: oui = 0x5043, model = 0x21, rev = 0x00, 1000basex, fdx
zynqmp》
zynqmp》mii device
miidevices: ‘eth0’
currentdevice: ‘eth0’
通过mii dump可以查看phy的状态,可读性好。
zynqmp》 mii dump 7 0
0. (1140) -- phy control register --
(8000:0000) 0.15 = 0 reset
(4000:0000) 0.14 = 0 loopback
(2040:0040) 0. 6,13 = b10 speed selection = 1000 mbps
(1000:1000) 0.12 = 1 a/n enable
(0800:0000) 0.11 = 0 power-down
(0400:0000) 0.10 = 0 isolate
(0200:0000) 0. 9 = 0 restart a/n
(0100:0100) 0. 8 = 1 duplex = full
(0080:0000) 0. 7 = 0 collision test enable
(003f:0000) 0. 5- 0 = 0 (reserved)
6. 常见问题及解决方法
q1:phy无法访问?
a1:查看原理图mdio是否有上拉、phy address是否正确、降低mdc clock测试。
q2:能link但是ping不通?
a2:pc防火墙是否关闭,包含windows自带的防火墙?设备ip和pcip地址是否配置正确?如果以上均已操作正确,重点检查rgmii phy的tx/rx delay配置。
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