7.5.2. 使用指南¶
7.5.2.1. 内核配置¶
内核配置主要是通过 make km（make kernel_menuconfig) 命令进行 kernel 的功能选择，配置完成后的项目存储在 “source/linux-5.10/arch/riscv/configs/d211_xxx_defconfig” 文件中
7.5.2.1.1. 网络功能配置¶
内核中要使用以太网功能，需要首先打开和配置网络相关功能
[*] Networking support
Networking options
<*> Packet socket
<*> Unix domain sockets
[*] TCP/IP networking
<*> INET: socket monitoring interface
<*> DNS Resolver support
<*> NETLINK: socket monitoring interface
7.5.2.1.2. 模块驱动配置¶
Device Drivers
[*] Network device support
[*] Ethernet driver support
[*] ArtInChip Gigabit Ethernet driver
7.5.2.2. 模块系统参数配置¶
这些参数主要在文件 target/d211/common/d211.dtsi 中，模块系统参数随 SOC 的设定而定，一般不能进行更改，除非更换了新的 SOC，则需要在专业人士的指导下进行更改。
gmac0: ethernet@10280000 {
compatible = "artinchip,aic-mac-v1.0";
reg = <0x10280000 0x10000>;
interrupts = <GIC_SPI 7 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
interrupt-names = "macirq";
clocks = <&ccu CLK_GMAC0>;
clock-names = "gmac";
resets = <&rst RESET_GMAC0>;
reset-names = "gmac";
};
7.5.2.3. 功能参数配置¶
功能参数主要针对某一个使用方案而定，因此随着方案的不同，参数很可能不同，
这些参数主要在文件 target/d211/xxx/board.dts中，功能参数的设置必须和硬件原理图相匹配
7.5.2.3.1. GMAC 参数¶
&gmac0 {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&gmac0_1000m_pins>;
phy-handle = <&gmac0_phy>;
phy-reset-gpios = <&gpio_d 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
phy-addr = <1>;
phy-mode = "rgmii";
max-speed = <1000>;
aic,tx-delay = <0xc>;
aic,rx-delay = <0xc>;
status = "okay";
gmac0_1000m_pins: gmac0-0 {
pins {
pinmux = <AIC16XX_PINMUX('E', 0, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 1, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 2, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 3, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 4, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 5, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 6, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 7, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 8, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 9, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 10, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 11, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 12, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 13, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 14, 6)>,
<AIC16XX_PINMUX('E', 15, 6)>;
bias-disable;
drive-strength = <3>;
};
};
- pinctrl-names
SDK 一般会把要使用的某一功能的端口组预先定义，后期直接使用即可，定义一般放在 target/d211/common/d211-pinctrl.dtsi 文件中，目前 “pinctrl-names” 均设置为 “default” 即可
- pinctrl-0
即指示 MAC 预先定义的端口组
- phy-handle
MAC 和 PHY 通过 mdio 通信，因此要设定 phy 的寄存器读写地址，phy-handle 指示具体的 PHY 的配置引用对象，该对象一般包含在 MDIO 的配置中。
- phy-reset-gpios
因为 SOC 集成了 MAC，因此 MAC 的 reset 可以通过某一个寄存器完成，但对于外挂 PHY 的 SOC，需要提供一个 gpio 做 PHY 的 reset 操作，因为 MAC 和 PHY 的 reset 操作需要尽量保持同步才能使二者的状态同步
- phy-addr
PHY 在 MII 总线上的挂载地址，一般在硬件设计原理图有标注，如果没有特殊声明，则默认设置为1即可，驱动中会对该 MII 总线进行查询，来确定该地址是否有 PHY 设备
- phy-mode
PHY 和 MAC 的工作模式，目前可选的配置项有：RMII，RGMII，RGMII-ID，RGMII，RGMII-RXID，RGMII-TXID，千兆网口要有延时配置，参考 工作模式 章节详细了解
- max-speed
限制的端口的最大速度
- aic,tx-delay
千兆 PHY 的发送时延，该参数对百兆 PHY 无效，如果 PHY 的 spec 上有特殊要求，则按要求填写，否则设置默认值为 0xC 即可，
- aic,rx-delay
千兆 PHY 的接收时延，该参数对百兆 PHY 无效，如果 PHY 的 spec 上有特殊要求，则按要求填写，否则设置默认值为 0xC 即可，
- aic,use_extclk
百兆 PHY 是否外部 clk，设置该项说明使用外部独立时钟，否则将使用 SOC 内部的时钟，此值需要结合硬件设计设置，参考 时钟 章节详细了解
7.5.2.3.2. MDIO参数¶
MDIO 参数用于配置 MII Bus，其用于连接 MAC 和 PHY
gmac0_mdio: mdio {
compatible = "aicmac-mdio";
gmac0_phy: ethernet-phy@1 {
reg = <1>;
};
};
};
- ethernet-phy
PHY 的参数信息描述，被 MAC 的配置参数中的 phy-handle 引用
- reg
PHY 的读写寄存器，PHY 设备的很多寄存器是标准的，在代码中直接定义了，此处一般设为1即可
7.5.2.3.3. 工作模式¶
SOC 中自带了 MAC 模块，MAC 在和 PHY 配合工作前需要协商好二者的工作模式，因此需要配置 PHY 模块的工作模式，目前 MAC 仅支持 Reduced 接口
RMII： 百兆模式
RGMII：千兆模式
千兆网络 RGMII 采用边沿触发，上升沿发送一字节数据的低四位，下降沿发送剩余的高四位数数据。接收端时钟采用双边沿采样，但是如果不做额外处理，接收端无法稳定采样，为了解决这一问题，常见的作法是为 时钟信号添加延时，使其边沿对准数据总线的稳定区间。
可以在控制器端（时钟端）或者 PHY 芯片内部添加时延，同一时间只能有一处时延，PHY 模块通过 phy-mode 设置项的参数和 MAC 端进行沟通协商
- rgmii
MAC 端进行时延设置，则在 dts 文件中 aic,tx-delay 和 aic,rx-delay 均应被配置
- rgmii-id
PHY 芯片进行时延设置，则在 dts 文件中 aic,tx-delay 和 aic,rx-delay 均不能被配置
- rgmii-rxid
PHY 芯片进行 RX 时延配置，MAC 端进行 TX 时延设置，则在 dts 文件中 aic,tx-delay 应被配置
- rgmii-txid
PHY 芯片进行 TX 时延配置，MAC 端进行 RX 时延设置，则在 dts 文件中 aic,rx-delay 应被配置
7.5.2.3.4. 百兆功能参数配置¶
参考方案为 per2-spinand，MAC 工作在百兆模式下
&gmac0 {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&gmac0_pins>;
phy-handle = <&gmac0_phy>;
phy-reset-gpios = <&gpio_a 2 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
phy-addr = <1>;
phy-mode = "rmii";
max-speed = <100>;
aic,use_extclk;
status = "okay";
gmac0_mdio: mdio {
compatible = "aicmac-mdio";
gmac0_phy: ethernet-phy@1 {
reg = <1>;
};
};
};
7.5.2.3.5. 千兆功能参数配置¶
参考方案为 per1，MAC 工作在千兆模式下
&gmac0 {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&gmac0_1000m_pins>, <&clk_out2_pins_b>;
phy-handle = <&gmac0_phy>;
phy-reset-gpios = <&gpio_f 10 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
phy-addr = <1>;
phy-mode = "rgmii";
max-speed = <1000>;
aic,tx-delay = <0xc>;
aic,rx-delay = <0xc>;
status = "okay";
gmac0_mdio: mdio {
compatible = "aicmac-mdio";
gmac0_phy: ethernet-phy@1 {
reg = <1>;
};
};
};
7.5.2.4. 时钟¶
MAC 和 PHY 的协同工作共牵涉到三组时钟
7.5.2.4.1. MAC 工作时钟¶
MAC 的内部工作时钟通过 PLL_INT1 分频获得，为 50M， 工作时钟不会因为方案的不同而不同，为一固定值
7.5.2.4.1.1. 配置代码¶
plat->aicmac_clk = devm_clk_get(&pdev->dev, AICMAC_RESOURCE_NAME);
clk_set_rate(plat->aicmac_clk, CSR_F_50M);
clk_prepare_enable(plat->aicmac_clk);
7.5.2.4.1.2. 寄存器查验¶
MAC 内部工作时钟的在 CMU 模块中统一管理，寄存器值为 0x3117 模块才能正常工作
reg-dump -a 0x18020440 -c 4
0x18020440: 00003117 00003117 00000000 00000000
7.5.2.4.2. PHY 工作时钟¶
一般 PHY 的工作时钟是 25M， 一般的设计是外挂一个晶振提供时钟给 PHY 模组，d211 对外提供几组时钟，也可以使用该时钟供给 PHY 模块工作。
该时钟 (clk-out) 使能在 CMU 中配置，IO 在 MAC 中配置
&cmu {
clk-out0 = <25000000>;
clk-out1 = <25000000>;
clk-out2 = <25000000>;
clk-out3 = <25000000>;
// clk-out0-enable;
// clk-out1-enable;
/* Enable clock out2 */
clk-out2-enable;
// clk-out3-enable;
};
&gmac0 {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&gmac0_1000m_pins>, <&clk_out2_pins_b>;
}
7.5.2.4.3. MDC 时钟¶
MDC 时钟是 mdio 的工作时钟，是 MAC 和 PHY 进行配置的工作时钟，双方在使用初期会有一个协商，一般是 MAC 通知 PHY， 该时钟为 MAC 通过模块的内部工作时钟处理生成，也不会因为方案的不同而不同，为一固定值， 目前是 AHB 总线的时钟，240M
MDC 时钟配置错误，则 MAC 和 PHY 的通信不通，呈现的现象是 MAC 无法发现 PHY 设备
7.5.2.4.3.1. 配置代码¶
define AICMAC_CSR_DEFAULT AICMAC_CSR_150_250M
value |= (priv->plat->clk_csr << mdio_data->mii_reg.clk_csr_shift) &
mdio_data->mii_reg.clk_csr_mask;
7.5.2.4.3.2. 寄存器查验¶
BIT(2,5) 为 0100，150-250MHz
reg-dump -a 0x10280090 -c 4
0x10280090: 00000a90 00000000 00000000 00000000
7.5.2.4.4. MDATA 时钟¶
MDATA 时钟 (TXC) 为 MAC 和 PHY 进行数据传输的时钟，对于百兆和千兆有不同的使用方式
百兆网络：可以是 MAC 供给 PHY， 也可以是 PHY 供给 MAC
千兆网络：只能是 MAC 供给 PHY，RGMII0-TXCK 端口
7.5.2.4.4.1. PHY 提供给 MAC¶
dts 中设置 aic,use_extclk;
寄存器：0x18000410 值为 00000002
7.5.2.4.4.2. MAC 提供给 PHY¶
dts 中不设置 aic,use_extclk;
寄存器：0x18000410 值为 00000000
7.5.2.5. MAC地址¶
MAC地址的使用优先级是
- 调试配置
在 dts 的 gmac 配置域中添加： local-mac-address = [2e f6 01 e3 76 b6];
- 用户配置
用户生产时配置在特殊数据分区中的 MAC 地址，
- 加密 CHIPID
uboot 中获取 chipID，加密成 mac 地址，并通过 dts 的 local-mac-address 配置给 kernel 使用
- Random
kernel 驱动中在无法从以上获得 mac 地址的时候，会 random 一个值作为 mac 地址使用