参数配置

内核中要使用以太网功能，首先需要配置 MAC 的属性参数。MAC 的参数随着板卡的不同而不同 以下是展开后 MAC 的所有的配置选项及其介绍

Board options --->
    [*] Using Gmac0
        gmac0 parameter --->
            (PE.6) gmac0 PHY reset GPIO
               Select gmac0 bus (RMII) --->
               Select PHY clk (external clk) --->
            (0) gmac0 rx delay
            (0) gmac0 tx delay
            (192.168.1.2) gmac0 IPv4 addr
            (192.168.1.1) gmac0 Gateway
            (255.255.255.0) gmac0 Subnet Mask
            [*] gmac0 MAC address use chip-id
            (002244887766) gmac0 MAC addr
            (1) gmac0 PHY MDIO addr

    Clocks Options  --->
        ...
        [ ] Enable CLK_OUT0
        [ ] Enable CLK_OUT1
        [*] Enable CLK_OUT2
        (25000000) Clk CLK_OUT2 frequence
        [ ] Enable CLK_OUT3

• gmac0 PHY reset GPIO

  外部 PHY 芯片的复位脚相连接的 IO 引脚，根据板卡设计决定

• Select gmac0 bus

  选择 MAC 与 PHY 相连接的接口类型，根据板卡决定是 RGMII 还是 RMII

• Select PHY clk

  选择 MAC 使用的总线参考时钟类型是 external clk (外部时钟)还是 internal clk (内部时钟)。这个配置需要根据电路设计决定。如果 MAC 的时钟参考时钟是来自 PHY 芯片 (即 GMAC_CLKIN 引脚接到 PHY 芯片)则这里选择 external clk，否则选择 internal clk

• gmac0 rx delay

  gmac0 的接收时延，适用于 RGMII 接口模式下， MAC 匹配 PHY 芯片的数据建立时间和保留时 间(单位：0.17 ns)， 需要根据外部使用的 PHY 芯片调整。一般情况下，设置为 12 ，即 2.04 ns

• gmac0 tx delay

  gmac0 的发送时延，适用于 RGMII 接口模式下，MAC 匹配 PHY 芯片的数据建立时间和保留时间 (单位：0.17 ns)，需要根据外部使用的 PHY 芯片调整。一般情况下，可设置为 12，即 2.04 ns

• gmac0 IPv4 addr

  当前网卡的初始静态 IP 地址，如打开 DHCP 功能，此处设置无效

• gmac0 Gateway

  当前网卡的初始静态网关地址，如打开 DHCP 功能，此处设置无效

• gmac0 Subnet Mask

  当前网卡初始静态子网掩码，如打开 DHCP 功能，此处设置无效

• gmac0 MAC address use chip-id

  使用芯片的 chip-id 作为 MAC 地址，使能此选项后会使用 chip-id 的低六位经过加密后作为 MAC 地址。这样的好处是同一系列产品的 MAC 地址基本不会重复。

• gmac0 MAC addr

  gmac0 默认 MAC 地址，当不使能 gmac0 MAC address use chip-id 时，即用户需要自定义 MAC 地址时可以在这里配置用户自己的 MAC 地址。

• gmac0 PHY MDIO addr

  PHY 在 总线上的挂载地址，PHY 芯片地址一般取决于 PHY 芯片外部电路设计，请根据板卡设计决定

• Clocks Options

  如果 PHY 的工作时钟由主控芯片的 CLK_OUTx 提供，则需要在这里使能 CLK_OUT。 具体使能哪一个 CLK_OUT，取决于硬件设计

• Clk CLK_OUT2 frequence

  CLK_OUTx 的输出时钟频率，对于常用的 PHY 芯片，一般是 25 MHz

Local packages options --->
    Third-party packages options --->
        [*] lwIP: light weight TCP/IP stack --->
            [ ] IPv6 protocol
            [*] lwIP Example
            [*] Using net tools
            [ ] IGMP protocol
            [*] ICMP protocol
            [ ] SNMP protocol
            [ ] Enable DNS for name resolution
            [ ] Enable alloc IP address through DHCP
            [*] UDP protocol
            [*] TCP protocol
            [*] RAW protocol
            [ ] PPP protocol
            (8) the number of struct netconns
            (16) the number of PBUF
            (15360) the size of lwIP's dynamic memory
            (4) the number of raw connection
            (4) the number of UDP socket
            (4) the number of TCP socket
            (40) the number of TCP segment
            (8196) the size of send buffer
            (8196) the size of TCP send window
            (10) the priority level value of lwIP thread
            (8) the number of mail in the lwIP thread mailbox
            (3072) the stack size of lwIP thread
            [ ] Enable IP reassembly and frag
            [ ] Enable lwIP statistics
            [ ] Enable tx hardware generate checksum
            [ ] Enable rx hardware check checksum
            [ ] Enable ping features  ----
                [ ] Using socket interface during ping requests
                    ( ) the priority level value of ping thread
            [ ] Using MQTT protocol
            [ ] USing DHCP server
                (192.168.1.1) DHCP server IP addresss
                (2)     Start address of DHCP allocation(Last byte)
                (254)   End address of DHCP allocation(Last byte)
            [ ] Enable lwIP Debugging Options  ----

IPv6 protocol

LwIP 支持 IPV6 协议

lwIP Example

SDK 提供的初始化以太网示例，示例程序源码在 packages/third-party/lwip/contrib/examples/example_app/ 目录下的 test.cnetif_start.cnetif_start.h。打开此选项后，SDK 会在启动过程中自动 初始化以太网。用户可根据自身需求定义以太网初始化流程。如果不开启此选项，则需要用户自己编写以太网 的初始化程序

IPv6 protocol

LwIP 支持 IPV6 协议

lwIP Example

SDK 提供的初始化以太网示例，示例程序源码在 packages/third-party/lwip/contrib/examples/example_app/ 目录下的 test.c、netif_start.c 和 netif_start.h 文件。打开此选项后，SDK 会在启动过程中自动 初始化以太网。用户可根据自身需求定义以太网初始化流程。如果不开启此选项，则需要用户自己编写以太网 的初始化程序

Using net tools

使用网络调试命令，ifconfig, dhcpc …

IGMP protocol

以太网支持 IGMP 协议，使用组播功能时打开

ICMP protocol

以太网支持 ICMP 协议，使用 ping 命令时打开

SNMP protocol

以太网支持 SNMP 协议，需要时打开

Enable DNS for name resolution

支持 DNS 用户端功能，需要时打开

Enable alloc IP address through DHCP

支持 DHCP 用户端功能，需要时打开。如果打开 DHCP 选项，默认 IP 地址会失效，如果 IP 申请失败，则此时 IP 地址为 0.0.0.0

UDP protocol

支持 UDP 协议，默认打开

TCP protocol

支持 TCP 协议，默认打开

RAW protocol

支持原始套接字接口，如需要编写基于 RAW 套接字的程序时，需要打开

PPP protocol

支持 PPP 协议，需要时打开

the number of struct netconns

struct netconns 接口的数量，默认为 8 个，可根据需求自行修改

the number of PBUF

pbuf 结构的数量，如果需要发送较多的 ROM 类型消息，可自行修改

the size of lwIP’s dynamic memory

LwIP 堆空间大小，与数据发送有关，不建议修改

the number of raw connection

RAW 控制块数量，根据需求修改

the number of UDP socket

UDP 控制块数量，根据需求修改

the number of TCP socket

TCP 控制块数量，根据需求修改

the number of TCP segment

TCP 等待队列的个数，这个值应该不小于 TCP 的发送队列的个数

the size of send buffer

TCP 发送缓存大小，如无特别需求，请保持默认值

the size of TCP send window

TCP 滑动窗口大小，如无特别需求，请保持默认值

the priority level value of lwIP thread

LwIP 协议栈任务优先级，为防止网络丢包，建议保持较高优先级

the number of mail in the lwIP thread mailbox

消息邮箱数量，如无特别需求，不建议修改此数量

the stack size of lwIP thread

LwIP 协议栈任务的栈空间大小，如没有添加基于 RAW 接口的应用程序，不建议修改任务栈。 否则，应该加大协议栈任务的栈空间

Enable IP reassembly and frag

使能 IP 包的分片重装功能

Enable lwIP statistics

使能 LwIP 统计信息

Enable tx hardware generate checksum

使能发送时自动生成硬件校验和

Enable rx hardware check checksum

使能接收时硬件检查校验和

Enable ping features —-

ping 命令支持，使能此选项后，可在终端中使用 ping 命令

Using MQTT protocol

支持 MQTT 协议

USing DHCP server

使用 dhcp server 服务。使能此选项后可以使用 dhcpd 命令开启 dhcp 服务端

DHCP server IP addresss

做 dhcp 服务端时的 IP 地址

Start address of DHCP allocation(Last byte)

dhcp 服务端分配给用户端的起始 ip 地址的低八位

End address of DHCP allocation(Last byte)

dhcp 服务端分配给用户端的结束 ip 地址的低八位

Enable lwIP Debugging Options —-

LwIP 调试信息选项，可根据自身需求进行打开

int aicmac_init(uint32_t port)
{
    ...

    /* MDCIO Internal Clock Select */
    tmpreg = readl(MAC(port, mdioctl));
    tmpreg &= ~(ETH_MDIOCTL_CR_MSK);
    ahbclk = hal_clk_get_freq(CLK_AHB0);
    if ((ahbclk ≥ 20000000) && (ahbclk < 35000000)) {
        tmpreg |= ETH_MDIOCTL_CR_Div16;
    } else if ((ahbclk ≥ 35000000) && (ahbclk < 60000000)) {
        tmpreg |= ETH_MDIOCTL_CR_Div26;
    } else if ((ahbclk ≥ 60000000) && (ahbclk < 100000000)) {
        tmpreg |= ETH_MDIOCTL_CR_Div42;
    } else if ((ahbclk ≥ 100000000) && (ahbclk < 150000000)) {
        tmpreg |= ETH_MDIOCTL_CR_Div62;
    } else if ((ahbclk ≥ 150000000) && (ahbclk < 250000000)) {
        tmpreg |= ETH_MDIOCTL_CR_Div102;
    } else /* ((ahbclk ≥ 250000000)&&(ahbclk <= 300000000)) */
    {
        tmpreg |= ETH_MDIOCTL_CR_Div124;
    }
    writel(tmpreg, MAC(port, mdioctl));
    ...
    ...
}

MDC 时钟配置错误，则 MAC 和 PHY 的通信不通，呈现的现象是 MAC 无法发现 PHY 设备

一般 PHY 的工作时钟是 25M， 一般的设计是外挂一个晶振提供时钟给 PHY 模组， AIC 不同型号芯片都对外提供几组时钟(CLK_OUT)，也可以使用该时钟供给 PHY 模块工作。

struct aic_sysclk aic_sysclk_config[] = {
    ...
    #ifdef AIC_USING_CLK_OUT0
        {AIC_CLK_OUT0_FREQ, CLK_OUT0, 0},
    #endif /* AIC_USING_CLK_OUT0 */
    #ifdef AIC_USING_CLK_OUT1
        {AIC_CLK_OUT1_FREQ, CLK_OUT1, 0},
    #endif /* AIC_USING_CLK_OUT1 */
    #ifdef AIC_USING_CLK_OUT2
        {AIC_CLK_OUT2_FREQ, CLK_OUT2, 0},
    #endif /* AIC_USING_CLK_OUT2 */
    #ifdef AIC_USING_CLK_OUT3
        {AIC_CLK_OUT3_FREQ, CLK_OUT3, 0},
    #endif /* AIC_USING_CLK_OUT3 */
    ...
};

void aic_board_sysclk_init(void)
{
    uint32_t i = 0;

    for (i=0; i<sizeof(aic_sysclk_config)/sizeof(struct aic_sysclk); i++) {
        hal_clk_set_freq(aic_sysclk_config[i].clk_id, aic_sysclk_config[i].freq);
    }

    /* Enable sys clk */
    hal_clk_enable_deassertrst_iter(CLK_GPIO);
    hal_clk_enable_deassertrst_iter(CLK_GTC);
}

MDATA 时钟 为 MAC 和 PHY 进行数据传输的时钟，对于百兆和千兆有不同的使用方式

• 百兆网络：可以是 MAC 供给 PHY， 也可以是 PHY 供给 MAC

• 千兆网络：只能是 MAC 供给 PHY，RGMII0-TXCK 端口

static s32 syscfg_gmac_init(u32 ch)
{
    #ifdef AIC_SYSCFG_DRV_V10
    u32 cfg_reg = ch ? SYSCFG_GMAC1_CFG : SYSCFG_GMAC0_CFG;
    #else
    u32 cfg_reg =  SYSCFG_GMAC0_CFG;
    #endif
    s32 cfg;

    cfg = syscfg_readl(cfg_reg);

    if (ch == 0) {
        #ifdef AIC_SYSCFG_DRV_V10
        #ifdef AIC_DEV_GMAC0_RGMII
        cfg |= SYSCFG_GMAC_PHY_RGMII_1000M;
        #else
        cfg &= ~SYSCFG_GMAC_PHY_RGMII_1000M;
        #endif
        #endif
        #ifdef AIC_DEV_GMAC0_PHY_EXTCLK
        cfg |= SYSCFG_GMAC_RMII_EXTCLK_SEL;
        #endif
        #if AIC_DEV_GMAC0_TXDELAY
        cfg |= (AIC_DEV_GMAC0_TXDELAY << SYSCFG_GMAC_TXDLY_SEL_SHIFT);
        #endif
        #if AIC_DEV_GMAC0_RXDELAY
        cfg |= (AIC_DEV_GMAC0_RXDELAY << SYSCFG_GMAC_RXDLY_SEL_SHIFT);
        #endif
    } else if (ch == 1) {
        #ifdef AIC_SYSCFG_DRV_V10
        #ifdef AIC_DEV_GMAC1_RGMII
        cfg |= SYSCFG_GMAC_PHY_RGMII_1000M;
        #else
        cfg &= ~SYSCFG_GMAC_PHY_RGMII_1000M;
        #endif
        #endif
        #ifdef AIC_DEV_GMAC1_PHY_EXTCLK
        cfg |= SYSCFG_GMAC_RMII_EXTCLK_SEL;
        #endif
        #if AIC_DEV_GMAC1_TXDELAY
        cfg |= (AIC_DEV_GMAC1_TXDELAY << SYSCFG_GMAC_TXDLY_SEL_SHIFT);
        #endif
        #if AIC_DEV_GMAC1_RXDELAY
        cfg |= (AIC_DEV_GMAC1_RXDELAY << SYSCFG_GMAC_RXDLY_SEL_SHIFT);
        #endif
    }

    syscfg_writel(cfg, cfg_reg);

    return 0;
}