MDIO子系统的PHY ID信息(单片机)

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本文介绍了单片机中的MDIO子系统如何管理和控制以太网物理层设备,并详细阐述了如何获取及使用PHY ID信息进行设备识别和配置。通过示例代码展示了读取PHY ID的过程,强调实际应用需依据不同单片机型号和硬件设计进行调整。

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MDIO(管理数据输入/输出)子系统是一种用于管理和控制以太网物理层设备的通信接口。在单片机中,MDIO子系统的PHY ID信息对于识别和配置连接的以太网物理层设备非常重要。本文将详细介绍如何获取和使用MDIO子系统的PHY ID信息,并提供相应的源代码示例。

PHY ID是一种标识符,用于唯一标识连接到MDIO子系统的以太网物理层设备。每个物理层设备都有一个唯一的PHY ID,通过读取和解析PHY ID,单片机可以确定连接的设备类型和厂商信息,从而正确配置和控制设备。

在单片机中,MDIO子系统通常由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括MDIO总线接口和相关的寄存器,用于与物理层设备进行通信。软件部分则负责读取和解析PHY ID信息,并执行相应的配置和控制操作。

以下是一个示例代码,演示了如何使用MDIO子系统读取和解析PHY ID信息:

#include <stdio.h>
#include <stdint.
<think>我们正在讨论如何在Linux系统中通过MDIO总线读取PHY设备的ID。根据引用内容,我们可以知道: - 引用[1]中提到,`mdiobus_scan()`函数会尝试获取PHY ID,如果成功则创建phy设备,否则返回错误码。其中关键函数是`get_phy_id()`,它通过MDIO总线读取PHY ID。 - 引用[2]提供了一些网络调试命令,但与我们读取PHY ID的直接关联不大。 - 引用[3]提到RK3399内置以太网控制器,搭配RTL8211E-VB-CG PHY芯片,这属于硬件背景。 因此,重点参考引用[1]中的函数调用流程:`mdiobus_scan` -> `get_phy_device` -> `get_phy_id`。 在Linux内核中,MDIO总线用于管理以太网PHY设备。读取PHY ID通常由以太网驱动在初始化时完成,但有时我们可能需要手动读取。 以下是两种常见的读取PHY ID的方法: ### 方法1:使用内核函数(驱动开发场景) 在内核驱动代码中,可以使用以下函数读取PHY ID: 1. **使用`mdiobus_read`函数**:这是最底层的MDIO总线读取函数。 2. **使用`get_phy_id`函数**:该函数封装了读取PHY ID的过程,支持C22和C45模式。 示例代码(在内核模块中): ```c #include <linux/phy.h> int read_phy_id(struct mii_bus *bus, int addr, bool is_c45, u32 *phy_id) { return get_phy_id(bus, addr, phy_id, is_c45, NULL); } ``` 但是,通常我们不需要自己写内核模块,除非是开发驱动。 ### 方法2:通过用户空间工具 在用户空间,我们可以通过以下方式读取PHY ID: 1. **使用`ethtool`命令**:它可以显示PHY信息,包括PHY ID。 ```bash ethtool -i eth0 ``` 输出中会包含类似的信息: ``` bus-info: 0000:00:1f.6 phyad: 0 ``` 但注意,这个命令并不直接显示PHY ID寄存器的值。 2. **直接读取sysfs中的PHY ID**(如果内核已导出): 在`/sys/class/net/eth0/phydev/`目录下,可能有`phy_id`文件(但并非所有内核版本都导出)。 3. **使用`mdio-tool`或`mii-diag`等工具**:这些工具可以直接通过MDIO总线读写PHY寄存器。 例如,使用`mdio-tool`(可能需要编译安装): ```bash # 读取PHY地址0的寄存器0x2和0x3(这两个寄存器组合成32位PHY IDmdio-tool -v eth0 read 0x2 mdio-tool -v eth0 read 0x3 ``` 或者使用`mii-diag`(较老的工具): ```bash mii-diag -v eth0 ``` 4. **通过`sysfs`直接访问MDIO总线**:如果内核配置了`CONFIG_MDIO_SYSFS`,那么每个MDIO总线会在sysfs中创建节点。例如: ```bash # 假设MDIO总线为fixed-0,PHY地址为0 # 读取寄存器2(PHY ID寄存器1) cat /sys/bus/mdio_bus/devices/fixed-0\:00/phy_id_hi # 读取寄存器3(PHY ID寄存器2) cat /sys/bus/mdio_bus/devices/fixed-0\:00/phy_id_lo ``` 注意:路径中的总线名称和PHY地址可能因系统而异。 ### 详细步骤:使用mdio-tool(推荐) 1. **安装mdio-tool**: 如果系统没有自带,可以从源码编译安装: ```bash git clone https://github.com/wkz/mdio-tools.git cd mdio-tools make sudo make install ``` 2. **查找网络接口对应的MDIO总线**: 首先,使用`ethtool -i eth0`获取总线信息(例如:`bus-info: 0000:00:1f.6`)。 3. **读取PHY ID**: 假设PHY地址为0(常见情况),PHY ID由两个16位寄存器组成:寄存器2(ID高位)和寄存器3(ID低位)。 ```bash mdio-tool -m 0000:00:1f.6 -p 0 -r 2 # 读取寄存器2 mdio-tool -m 0000:00:1f.6 -p 0 -r 3 # 读取寄存器3 ``` 将两个结果组合起来:PHY_ID = (寄存器2的值 << 16) | 寄存器3的值。 注意:PHY地址可能不是0,可以通过查看驱动源码或使用`mdio-tool`扫描总线来获取。 ### 示例:读取RTL8211E的PHY ID 根据引用[3],RTL8211E的PHY ID为0x001cc915(具体以实际读取为准)。 使用`mdio-tool`: ```bash $ mdio-tool -m 0000:00:1f.6 -p 0 -r 2 0x001c $ mdio-tool -m 0000:00:1f.6 -p 0 -r 3 0xc915 ``` 组合得到PHY ID:0x001cc915。 ### 注意事项 - 需要root权限。 - 确保网络接口处于可用状态(如果驱动已经加载,可能已经读取过PHY,但读取寄存器通常不需要接口up)。 - 不同的PHY芯片寄存器定义可能略有不同,但PHY ID寄存器(2和3)是标准的。 如果以上方法都不行,可能需要编写内核模块来读取,但这种情况很少见。 综上所述,推荐使用`mdio-tool`工具在用户空间读取PHY ID。 §§相关问题§§ 1. 如何确定PHY设备在MDIO总线上的地址? 2. 除了PHY IDMDIO总线还能读取PHY设备的哪些关键信息? 3. 在Linux内核中如何编写一个MDIO总线驱动?</think>### 在Linux系统中通过MDIO总线读取PHY设备ID 在Linux系统中,可以通过内核函数或用户空间工具访问MDIO总线读取PHY ID。以下是详细方法: --- #### 方法1:内核驱动层读取(开发场景) 通过内核函数`get_phy_id()`直接读取PHY ID,这是最底层的访问方式: ```c #include <linux/phy.h> struct mii_bus *bus; // 已初始化的MDIO总线对象 int phy_addr = 0; // PHY设备地址(通常0-31) u32 phy_id = 0; int ret; // 读取PHY ID(false表示使用IEEE 802.3 Clause 22标准) ret = get_phy_id(bus, phy_addr, &phy_id, false, NULL); if (ret || (phy_id & 0x1fffffff) == 0x1fffffff) { printk(KERN_ERR "PHY not found (error:%d)\n", ret); } else { printk(KERN_INFO "PHY ID: 0x%08x\n", phy_id); } ``` **关键点**: 1. 需要先初始化MDIO总线(通过`mdiobus_alloc()`和`mdiobus_register()`) 2. `phy_addr`需正确设置(可通过扫描总线获取) 3. 返回值处理:`-ENODEV`表示设备不存在[^1] 4. PHY ID由两个16位寄存器组成: - 寄存器`0x02`:OUI高位(e.g., 0x001c) - 寄存器`0x03`:OUI低位+型号(e.g., 0xc915) - 组合值:0x**001c c915**(Realtek示例) --- #### 方法2:用户空间工具读取(推荐) ##### 2.1 使用`ethtool`(需root权限) ```bash ethtool -i eth0 | grep "PHY ID" # 示例输出:PHY ID: 001cc915 ``` ##### 2.2 使用`mdio-tool`(需安装) ```bash # 安装工具 sudo apt install mdio-tools # 读取PHY寄存器(假设PHY地址=0) sudo mdio-tool -v eth0 read 0x2 # 读取ID高位 sudo mdio-tool -v eth0 read 0x3 # 读取ID低位 ``` **输出示例**: ``` Register 0x2: 0x001c Register 0x3: 0xc915 PHY ID = 0x001cc915 ``` ##### 2.3 通过sysfs直接访问(需内核支持) ```bash # 查找PHY设备路径 ls /sys/class/net/eth0/phy_device/ # 读取PHY ID(部分内核版本支持) cat /sys/class/net/eth0/phy_device/phy_id ``` --- #### 工作流程解析 1. **总线扫描**:系统启动时调用`mdiobus_scan()`扫描MDIO总线上的PHY设备[^1] 2. **读取ID**:通过`get_phy_id()`读取寄存器0x2和0x3 3. **设备创建**:有效ID触发`phy_device_create()`创建设备对象 4. **驱动匹配**:PHY驱动通过ID匹配设备(如Realtek驱动匹配0x001cc915)[^3] --- #### 常见PHY ID示例 | 厂商 | PHY ID | 芯片型号 | |------------|------------|------------| | Realtek | 0x001cc915 | RTL8211E | | Broadcom | 0x600d84a0 | BCM5481 | | Marvell | 0x01410dd0 | 88E1111 | --- #### 故障排查 1. **设备未检测到**: ```bash ip link show eth0 # 检查网卡状态[^2] dmesg | grep mdio # 查看内核扫描日志 ``` 2. **返回全F值**:`0x1fffffff`表示PHY不存在或总线错误[^1] 3. **地址错误**:使用`mdio-tool scan eth0`扫描有效PHY地址
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