6 以太網(wǎng) PHY 分析

本節(jié)介紹一些基本的以太網(wǎng) PHY 調(diào)試步驟，旨在確保 PHY 已初始化并正確運(yùn)行。

要檢查的第一個(gè)區(qū)域是以太網(wǎng) PHY 的電源和時(shí)鐘輸出信號(hào)。如果可能，請(qǐng)查閱以太網(wǎng) PHY 供應(yīng)商的故障排除指南。例如，TI DP83869 以太網(wǎng) PHY 的故障排除指南演示了如何對(duì) DP83869 PHY 進(jìn)行基本評(píng)估。

出于討論目的，這里以 DP83869 故障排除指南 作為以太網(wǎng) PHY 電壓和時(shí)鐘基本調(diào)試的示例。

以太網(wǎng) PHY 上有一些外設(shè)引腳需要密切關(guān)注。參考故障排除指南的外設(shè)引腳檢查 部分有這些引腳的具體說明。參考故障排除指南中還提供了更多詳細(xì)信息。

• 電源
  • 確認(rèn)每個(gè)電壓軌位于制造商以太網(wǎng) PHY 數(shù)據(jù)表指定的容差范圍內(nèi)
• 探測(cè) XI 時(shí)鐘
  • 輸入時(shí)鐘是 PHY 正常運(yùn)行的必要條件
  • 確認(rèn)信號(hào)存在且滿足 PHY 的規(guī)格
• 探測(cè) RESET_N 信號(hào)
  • 確認(rèn) PHY 未保持在復(fù)位狀態(tài)
• 在初始化期間探測(cè)配置 (Strap) 引腳
  • PHY 通過這種方式查找配置
    • 示例：配置之一是 MDIO 總線上的 PHY 地址
  • 故障排除指南推薦了應(yīng)遵循的特定調(diào)試技術(shù)
  • 另請(qǐng)參閱 TI E2E? 常見問題解答：如何確認(rèn)以太網(wǎng) PHY 配置 (Strap)
• 探測(cè)串行管理接口信號(hào)（MDC、MDIO）
  • 參考 PHY 數(shù)據(jù)表中的預(yù)期電阻容差和信號(hào)完整性要求
  • 如果可以通過 ethtool 實(shí)用程序（例如 ethtool eth0）訪問 PHY 寄存器，則無(wú)需執(zhí)行此步驟

如果已驗(yàn)證外設(shè)引腳正確并且 MDIO 總線正確發(fā)送信號(hào)，但是未與 PHY 進(jìn)行通信，那么下一個(gè)調(diào)試步驟是檢查 MDIO 驅(qū)動(dòng)程序和所選的 PHY 驅(qū)動(dòng)程序。節(jié) 5介紹了對(duì) MDIO 驅(qū)動(dòng)程序和通信的分析。在如何集成 Linux 驅(qū)動(dòng)程序 應(yīng)用手冊(cè)的 dmesg | grep -i mdio 部分提供了一個(gè)額外的參考，其中介紹了一個(gè) MDIO 交互示例。

處于 RGMII 模式時(shí)，請(qǐng)?zhí)貏e注意 MAC - PHY 接口。這里的關(guān)鍵調(diào)試元素是從 PHY 到 MAC 的 RX 時(shí)鐘需要相對(duì)于 RX 數(shù)據(jù)延遲。如果該時(shí)序不正確，則會(huì)導(dǎo)致以太網(wǎng)幀的接收出現(xiàn)問題。諸如丟幀或 RX CRC 錯(cuò)誤等錯(cuò)誤將在 MAC 層被測(cè)量到。在 RGMII 接口模式下運(yùn)行時(shí)，TI 基于 Arm? 的處理器 MAC 會(huì)自動(dòng)對(duì) TX 時(shí)鐘施加相對(duì)于 TX 數(shù)據(jù)的 2ns 延遲。另一個(gè)注意事項(xiàng)是電路板布局布線以及時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線布線長(zhǎng)度對(duì)于定義正確的時(shí)鐘延遲至關(guān)重要。高速接口布局指南 應(yīng)用手冊(cè)提供了有關(guān)高速布局重要性的信息。

電路板 DTS 定義了由 PHY 驅(qū)動(dòng)程序使用的 RX 時(shí)鐘延遲信息。有關(guān)如何配置 RX 時(shí)鐘延遲的示例，請(qǐng)參閱如何集成 Linux 驅(qū)動(dòng)程序 應(yīng)用手冊(cè)。

以下代碼片段是關(guān)于如何配置 RX 時(shí)鐘延遲的 DTS 示例。

(Linux Source tree directory) arch/arm64/boot/dts/ti/k3-am62x-sk-common.dtsi (a portion from this file)

#include <dt-bindings/net/ti-dp83867.h> <-- Has the macro defines used in the phy node

cpsw3g_phy0: ethernet-phy@0 {
bootph-all;
	reg = <0>;
	ti,rx-internal-delay = <DP83867_RGMIIDCTL_2_00_NS>; <-- rx clock delay 
	ti,fifo-depth = <DP83867_PHYCR_FIFO_DEPTH_4_B_NIB>;
	ti,min-output-impedance;
};

此處所需的 RX 時(shí)鐘延遲的示例參考了 DP83869 以太網(wǎng) PHY 數(shù)據(jù)表，其中定義了必要的 RX 時(shí)鐘延遲。

圖 6-1 RGMII 接收多路復(fù)用和時(shí)序圖

章節(jié)摘要：

如何驗(yàn)證以太網(wǎng) PHY 是否在運(yùn)行

• 驗(yàn)證外設(shè)引腳是否按預(yù)期工作，以及是否在 PHY 數(shù)據(jù)表和 PHY 故障排除指南（如果存在）規(guī)定的容差范圍內(nèi)。
• 確認(rèn) MDIO 驅(qū)動(dòng)程序已初始化且沒有錯(cuò)誤，并且已在 Linux 控制臺(tái)日志中識(shí)別出所有預(yù)期的 PHY。
• 如果 PHY 接口為 RGMII，請(qǐng)檢查 RX 時(shí)鐘是否根據(jù)電路板布局布線延遲，并驗(yàn)證在電路板 DTS 文件中是否正確配置了 RX 時(shí)鐘延遲。