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复旦微FMQL调试笔记：PS网口

news 来源：原创 2025/6/8 10:58:49

引言

FPGA，全程现场可编程门阵列，是指一切通过软件手段更改、配置器件内部连接结构和逻辑单元，完成既定设计功能的数字集成电路。换个简单通俗的介绍方式，就好比一个全能的运动员，FPGA就是这么神奇的可以通过设定而实现各种复杂的功能电路。

FPGA的核心优点：

可编程灵活性高、开发周期短、并行计算可编程灵活性高。同时FPGA也有自身的很多需要解决的问题，FPGA限制因素：成本、功耗和编程设计。

现在已经在三个重要领域发挥着重量级作用：

（1）通信设备的高速接口电路设计一般如果AD采样率高，数据速率高，这时就需要FPGA对数据进行处理，比如对数据进行抽取滤波，降低数据速率，使信号容易处理，传输，存储；
（2）数字信号处理方向/数学计算方向，包括图像处理，雷达信号处理，医学信号处理等，优势是实时性好，用面积换速度，比CPU快的多；
（3）SOPC，即利用FPGA这个平台搭建的一个嵌入式系统的底层硬件环境，然后设计者在上面进行嵌入式软件开发。

自1984年Xilinx刚刚创造出FPGA时，它还是简单的胶合逻辑芯片，而如今在信号处理和控制应用中，它已经取代了自定制专用集成电路（ASIC）和处理器。短短不到40年的历史长河中，超过上百家行业巨头杀入这个市场，不过最后大部分都铩羽而归。
这些公司包括了Intel、Philips、Agere Systems、AMD以及摩托罗拉等国际知名的芯片设计厂商。这是因为，Xilinx和Altera在这个领域深耕几十年，两家持续不断地军备竞赛，占据了90%市场

已经更新了很久的zynq系列就是xilinx的产品，但是对于时代和特殊应用场景的选择下，我们需要介绍仍在进步中的国产芯片：如对标zynq，复旦微电子的FMQL可编程融合芯片（全可编程PSOC芯片）系列。
在实际的调试中，不难发现，除去明面上容易查到的比如PS端双核的A9替换为了四核A7等硬件参数，一些不容易查到的比如xilinx成熟的底层硬件加速等，还是有不少差异的。

gmac调试

调试了有段时间，这里记录一些FMQL的调试笔记，可以与zynq相互对比，本篇首先更新 Ps 的千兆网口gmac 有哪些需要注意的地方

单phy 节点明确指定phy 地址的设备树写法：

&gmac0 {  status = "okay";  snps,reset-gpio = <&portb 17 GPIO_ACTIVE_LOW>;  snps,reset-active-low;  snps,reset-delays-us = <0 10000 100000>;  phy-handle = <&phy0>;  mdio@0 {  compatible= "snps,dwmac-mdio";  #address-cells = <1>;  #size-cells = <0>;  phy0: eth-phy@7 {  reg = <7>;  };  };  };

单phy 节点不明确指定 phy 地址写法

&gmac0 {  status = "okay";  snps,reset-gpio = <&portb 17 GPIO_ACTIVE_LOW>;  snps,reset-active-low;  snps,reset-delays-us = <0 10000 100000>;  };

phy 核心层代码会扫描所有的 phy 地址(0-31)，特别要注意的是 20210816bsp 里 uboot 需要则一定需要加上 mdio 节点了，主要是修改了共享 mdio 的支持（进口没有做相应的支持）。

一路mdio 控制两个phy，设备树写法

&gmac0 {  status = "okay";  snps,reset-gpio = <&portb 17 0>;  snps,reset-active-low;  snps,reset-delays-us =<0 10000 100000>;  phy-handle = <&phy0>;  mdio@0 {  compatible= "snps,dwmac-mdio";  #address-cells = <1>;  #size-cells = <0>;  phy0: eth-phy@7 {  reg = <7>;//按实际修改  };  phy1: eth-phy@4 {  reg = <4>; //按实际修改  };  };  };  &gmac1 {  phy-mode="rgmii-id";  //gmac1 默认的 phy-mode 是 rgmii，和 gmac0 不一样status="okay";  phy-handle=<&phy1>;  };

gmac1 的默认 phy-mode 和 gmac0 不一样，不管怎么样，能 link 不能通信时，每个gmac 都是要调整一下 tx 和 rx delay 的。

PS：一路mdio 控制两个phy，phy 地址不能有0，因为0 地址是广播地址，对 0 地址处理不同 phy 表现不一样，，这样会引起混乱。
下面是简单讨论一下：

https://www.xilinx.com/support/answers/59554.html

有的 phy 厂家可以关掉 phy 对0地址的响应，另外 demo 的 88E1116R 应该就不响应0地址，这个还要看 phy 厂家的，不管怎么样，对于共享 mdio 总线的两个 phy，不要用0地址了，否则大概率会碰到问题，单 phy 则没有这个限制，因为没有潜在的冲突。特备要注意的是， mdio 勾在哪个 mac 下面，则要写到对应的 gmac 设备节点下面。

phy-mode 属性说明

rgmii-txid rgmii -rxid rgmii-id rgmii 可以参考内核文档

Documentations/devicetree/bindings/net/ethernet.txt。“rgmii” (RX and TX delays are added by the MAC when required) 。“rgmii-id” (RGMII with internal RX and TX delays provided by the PHY, the MAC should not add the RX or TX delays in this case)。

指PHY 的内部有延时寄存器设置，mac 就不用设置了。
两个变体：

“rgmii-rxid” (RGMII with internal RX delay provided by the PHY, the MAC should not add an RX delay in this case)。“rgmii-txid” (RGMII with internal TX delay provided by the PHY, the MAC should not add an TX delay in this case) 。

千兆有问题的时候，特别是怀疑 tx 和 rx delay 有问题时，可以尝试用百兆或十兆模式尝试一下。
另外和 u-boot 一样，可以在设备树 gmac 里限定 max-speed 为 100M：

  max-speed=<100>;

方便某些调试场合可能会用到。

Linux 和 uboot 测试设备树相同，如下图

&gmac0{
status = "okay";
snps,reset-gpio = <&portb 17 GPIO ACTIVE LOW>; snps,reset-active-low;
snps,reset-delays-us =<0 10000 100000>;
max-speed=<100>;; /*强制100M */};
Hx--1024

ethtool eth0
Settings for eth0:
Supported ports: [ TP MII ]
Supported link modes:	10baseT/Half 10baseT/Full	
100baseT/Half 100baseT/Full1000baseT/Half 1000baseT/Full
Supported pause frame use: Symmetric Receive-only Supports auto-negotiation: Yes
Advertised link modes:	10baseT/Half 10baseT/Full	
100baseT/Half 100baseT/Full
Advertised pause frame use: No Advertised auto-neqotiation: Yes
Link partner advertised link modes:	10baseT/Half 10baseT/Full	
100baseT/Half 100baseT/Full
Link partner advertised pause frame use: Svmmetric Receive-onlv
ertised auto-negotiation: Yes
Speed:100Mb/s Duplex:Full Port:MII PHYAD:7
Transceiver: internal Auto-negotiation: on Supports Wake-on: d Wake-on:d
Current message level: 0x0000003f (63)
drv probe link timer ifdown ifup
Link detected: yes	Hx--1024

可以用 ethtool eth0 查看网口速度，另外插拔网线或者 down 和 up 一下 eth0。

引言