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 已初始化并正確運行。

要檢查的第一個區(qū)域是以太網(wǎng) PHY 的電源和時鐘輸出信號。如果可能，請查閱以太網(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 DP83869 PHY 進行基本評估。

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信息。

• 電源
  • 確認每個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 XI 時鐘
  • 輸入時鐘是 PHY 正常運行的必要條件
  • 確認信號存在且滿足 PHY 的規(guī)格
• 探測 RESET_N 信號
  • 確認 PHY 未保持在復(fù)位狀態(tài)
• 在初始化期間探測配置 (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)
  • 另請參閱 TI E2E? 常見問題解答：如何確認以太網(wǎng) PHY 配置 (Strap)
• 探測串行管理接口信號（MDC、MDIO）
  • 參考 PHY 數(shù)據(jù)表中的預(yù)期電阻容差和信號完整性要求
  • 如果可以通過 ethtool 實用程序（例如 ethtool eth0）訪問 PHY 寄存器，則無需執(zhí)行此步驟

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

處于 RGMII 模式時，請?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 時鐘需要相對于 RX 數(shù)據(jù)延遲。如果該時序不正確，則會導(dǎo)致以太網(wǎng)幀的接收出現(xiàn)問題。諸如丟幀或 RX CRC 錯誤等錯誤將在 MAC 層被測量到。在 RGMII 接口模式下運行時，TI 基于 Arm? 的處理器 MAC 會自動對 TX 時鐘施加相對于 TX 數(shù)據(jù)的 2ns 延遲。另一個注意事項是電路板布局布線以及時鐘和數(shù)據(jù)線布線長度對于定義正確的時鐘延遲至關(guān)重要。高速接口布局指南 應(yīng)用手冊提供了有關(guān)高速布局重要性的信息。

電路板 DTS 定義了由 PHY 驅(qū)動程序使用的 RX 時鐘延遲信息。有關(guān)如何配置 RX 時鐘延遲的示例，請參閱如何集成 Linux 驅(qū)動程序 應(yīng)用手冊。

以下代碼片段是關(guān)于如何配置 RX 時鐘延遲的 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 時鐘延遲。

圖 6-1 RGMII 接收多路復(fù)用和時序圖

章節(jié)摘要：

如何驗證以太網(wǎng) PHY 是否在運行

• 驗證外設(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 MDIO 驅(qū)動程序已初始化且沒有錯誤，并且已在 Linux 控制臺日志中識別出所有預(yù)期的 PHY。
• 如果 PHY 接口為 RGMII，請檢查 RX 時鐘是否根據(jù)電路板布局布線延遲，并驗證在電路板 DTS 文件中是否正確配置了 RX 時鐘延遲。