【內部技術分享】Zynq & Zynq UltraScale+ MPSoC 以太網接口調試

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1、以太網接口介紹：

以太網接口包含管理、數據通信接口，管理接口也就是我們常說的MDC/MDIO，用來訪問phy寄存器，配置工作模式、檢測工作狀態。數據接口：常見的有MII, GMII, RGMII,SGMII, QSGMII等，我們本次專注在RGMII。

TX/RX data between MAC & PHY

2、

MDC/MDIO接口

：

幀格式: CL22(GE), CL45(XE)；

Phy地址: 訪問外部哪顆phy；

MDC clock頻率: 不超過2.5 MHz (defined by the IEEE802.3)；

Preamble

(32bits)

Start

(2bits)

OP Code

(2bits)

PHYAD

(5bits)

REGAD

(5bits)

Turn Around

(2bits)

Data

(16bits)

Idle

Read

1.......1

A₄A₃A₂A₁A₀

R₄R₃R₂R₁R₀

D15.......D0

Z^*

Write

1.......1

A₄A₃A₂A₁A₀

R₄R₃R₂R₁R₀

D15.......D0

Z^*

硬件設計Tips：MDIO為OD門，需1.5K電阻上拉。

3、RGMII接口

：

硬件設計Tips：

RGMII規范中約定data和clock之間需要有2ns延遲，實現方式：

A. PCB板上繞線實現 (不推薦)；

B. PCB(data/clock等長處理)+PHY芯片上分別設置TX/RX delay(現在phy基本上均支持，使用前請查看phy手冊確認)；

RGMII規范約定：

帶有internal delay的phy/mac：

4、

軟件開發Tips：

Linux如何配置phy地址&phy delay，以ZCU102為例，GEM3 phy address=0xC，采用phy internal tx/rx delay，在設備樹system-usr.dsti中添加phy地址和delay(有的phy硬件配置好，無需額外添加)。

、

調試Tips：

在uboot下通過mii命令查看phy的link/AN/Speed狀態，或者配置loopback測試。

常用命令有mii info、mii dump、miiwrite等等。

通過mii info可以查看MDC/MDIO總線下掛載了哪些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'

通過mii dump可以查看phy的狀態，可讀性好。

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、

常見問題及解決方法：

Q1：PHY無法訪問？

A1：查看原理圖MDIO是否有上拉、phy address是否正確、降低MDC clock測試。

Q2：能link但是ping不通？

A2：PC防火墻是否關閉，包含windows自帶的防火墻？設備ip和pcip地址是否配置正確？如果以上均已操作正確，重點檢查RGMII PHY的TX/RX delay配置。

END

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