ZYNQ网络通信之PHY应用（型号：88E1145）

接上篇《ZYNQ网络通信之PHY详解》，实例介绍工程中PHY的应用，包括原理图设计、配置和软件设计。
五 ZYNQ PS网络通信
5.1 PHY芯片原理图设计



从原理图可以得知：
① 网络控制器使用的是ZYNQ的PS网络控制器。
② 关于PHY的配置，大部分通过硬件配置完成，体现在P0_CONFIG[4:0]。
③ 使用RGMII接口与MAC层连接，使用铜线外部连接RJ45转接器。
④ MDC/MDIO接口连接到PS_MIO52和PS_MIO53。（原理图中ZYNQ端接口未展示）

5.2 硬件配置
针对上面硬件原理图设计，对基于硬件配置完成的PHY功能进行详细的描述。先通过一个表格梳理硬件配置pin的连接方式和配置参数。

对照下面这个表格，也就是3.5节讲到过的硬件配置对应映射关系。

结合datasheet里面关于寄存器的详细描述，可以得知硬件配置关系如下：
（1） PHY地址为二进制10000，即十进制16。
（2） HWCFG_MODE[3:0]=1011，即RGMII to copper。
（3） PHY自协商模式告知速率、双工等，参数尽量以主机为主。
（4） ENA_XC=1使能自动转接，自协商。
（5） DIS_FC=1关闭自动选择铜线/光纤模式，本工程只外接到铜线接口，通过交叉双绞线连接到RJ45水晶头固定，然后至网线。
（6） DIS_SLEEP=1关闭睡眠模式。
（7） SEL_TWSI=0选择MDC/MDIO接口。
（8） 本设计中定义寄存器4.11:10 to 11 – copper。
（9） GCONFIG0=1011，即关闭DTE选择；50阻抗终端连接到铜线；4个独立的MDC/MDIO接口连接方式；关闭125MHz时钟，由软件进行定义。
（10） GCONFIG1=0111，一些简单配置，主要包含指示灯LED闪烁、上电、中断等。

5.3 软件设计
1、按照xilinx的惯用套路，首先通过查表的方式初始化一个MAC层的网络接口结构体，包括PHY的ID和地址等，然后设置mac允许接收多播地址，设置mac地址并挂载到mac层。代码如下：

instGMACPS.Config = XEmacPs_ConfigTable[XPAR_PS7_ETHERNET_0_DEVICE_ID];
XEmacPs_CfgInitialize(&instGMACPS, &instGMACPS.Config, instGMACPS.Config.BaseAddress);
XEmacPs_SetOptions(&instGMACPS, XEMACPS_MULTICAST_OPTION);
XEmacPs_SetMacAddress(&instGMACPS, (void*)(mac_ethernet_address), 1);

进入需要初始化的项目表项函数XEmacPs_ConfigTable查看初始化项目。

XEmacPs_Config XEmacPs_ConfigTable[XPAR_XEMACPS_NUM_INSTANCES] =
{
   
   
	{
   
   
		XPAR_PS7_ETHERNET_0_DEVICE_ID,
		XPAR_PS7_ETHERNET_0_BASEADDR,
		XPAR_PS7_ETHERNET_0_IS_CACHE_COHERENT
	}
};

设置mac地址部分，这里挂载的mac地址存放在自定义的mac_ethernet_address数组里面。
unsigned char mac_ethernet_address[] = { 0x00, 0x0a, 0x35, 0x00, 0x01, 0x02 };
mac地址在MAC层设计的时候就已经存在，但是，我们可以手动写入mac地址进行修改，在网络交换、连接和传输中表现得更加清晰，但是同一个网络拓扑结构中不能出现同样的mac地址。

2、设置MDIO的工作时钟MDC，获取PHY传输速率。先上代码：

/*  Read PHY address and number PHY speed */
u32 phy_addr;
u16 phy_reg;
/* setup the MDIO clock with XEmacPs_SetMdioDivisor() */
XEmacPs_SetMdioDivisor(&instGMACPS, MDC_DIV_224); 
phy_addr = 16;
ethPhySpeed[phy_addr] = 0;
XEmacPs_PhyRead(&instGMACPS, phy_addr, PHY_DETECT_REG, &phy_reg);
if ((phy_reg != 0xFFFF) && ((phy_reg & PHY_DETECT_MASK) == PHY_DETECT_MASK)) {
   
   
	xil_printf("XEmacPs detect_phy: PHY detected at address %d.    ", phy_addr);
XEmacPs_PhyRead(&instGMACPS, phy_addr, 2, &phy_reg);
if(phy_reg