PS通过GTX实现SFP网络通信2

PS 程序设计 LWIP 库修改   修改原因 SDK 2017.4 自带的 LWIP 1.4.1 库的版本为 2.0 ，直接使用该库将无法通过 SFP 实现网络通信。 因此需要进行修改。 修改的原因有 2 个，第 1 个原因是由于 2017.4 版本产生的新 bug 。在 2015.4 版本中，若 PL 部分使用了 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP 核，在 vivado 中编译完成 export 导入 SDK 后 在工程 bsp 的 xparameters.h 头文件中会包含一些与 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP 核相关 的宏定义。例如，使用 1000BASEX 模式时，产生的宏定义为： #define XPAR_GIGE_PCS_PMA_1000BASEX_CORE_PRESENT 1 #define XPAR_PCSPMA_1000BASEX_PHYADDR 6 或者，使用 SGMII 模式时，产生的宏定义为： #define XPAR_GIGE_PCS_PMA_SGMII_CORE_PRESENT 1 #define XPAR_PCSPMA_SGMII_PHYADDR 6 通过分析 lwip 库底层驱动代码，发现这些宏定义是 lwip 库底层代码的编译选项。在 lwip 库的 lwip141_v2_0\src\contrib\ports\xilinx\netif\xemacpsif_physpeed.c 和 xemacpsif_hw.c 两个文件中被使用。用于决定MDIO 接口配置外部 PHY 的方式。显然，作为 1000BASEX PHY 、 SGMII PHY 或通常的PHY 芯片的寄存器定义和配置方式是存在区别的，不能相互兼容。所以上述的宏定义对于使用 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP 核时至关重要。 而这些宏定义在 2017.4 版本中却不再出现。因而导致无法使用 LWIP 库对 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP 核进行正常配置使用。 第 2 个原因是由于 lwip 底层驱动自身存在的设计瑕疵。只要在 PL 部分使用 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP 核，即 SDK 工程的 bsp 里存在宏定义 #define XPAR_GIGE_PCS_PMA_SGMII_CORE_PRESENT 1 或者 #define XPAR_GIGE_PCS_PMA_SGMII_CORE_PRESENT 1 那么， lwip 底层驱动将只能通过 MDIO 接口采用对 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP 核进 行的配置方式。也就是说，只要使用了 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP 核，那么与 PS 连接的RGMII 接口的 PHY 芯片将不能被正常检测和配置，此时 lwip 将无法使用直接与 PS 连接的网口。这就对设计产生了限制。 为此，我们需要修改lwip 库。   修改方法 首先，找到 SDK 安装目录下的 LWIP 库的路径，例如 C:\Xilinx\SDK\2017.4\data\embeddedsw\ThirdParty\sw_servic 将 lwip141_v2_0 文件夹复制一份到工程目录下的 sdk_repo\bsp 文件夹下将其重新命名为 lwip141_v2_05 。 第一步，修改 lwip141_v2_05\data\lwip141.mld 文件（可用 Notapad++ 等编辑器打开）， 将其中的版本编号 OPTION VERSION = 2.0; 修改为 OPTION VERSION = 2.05; 然后， 在其中增加如下字段 : BEGIN CATEGORY pcs_pma_core_options PARAM name = pcs_pma_core_options, desc = "Options setting the pcs pma core related parameters" PARAM name = use_pcs_pma_core_on_zynq, desc = "Option if set to 1 ensures emacps is used as emio, and connect to pcs_pma_core in pl. Valid only for Zynq", type = bool, default = false; PARAM name = use_1000basex, desc = "Option if set to 1 to ensures pcs_pma_core is using 1000basex mode", type = bool, default = false; PARAM name = use_sgmii, desc = "Option if set to 1 to ensures pcs_pma_core is using sgmii mode", type = bool, default = false; PARAM name = 1000basex_phy_address, desc = "Option to define the phy address corresponding to the set in pcs_pma_core in 1000basex mode", type = int, default = 0; PARAM name = sgmii_phy_address, desc = "Option to define the phy address corresponding to the set in pcs_pma_core in sgmii mode", type = int, default = 0; END CATEGORY 增加这段代码的目的是为了在 SDK 中 BSP 设置里， lwip 参数设置窗口中增加一栏选项 pcs_pma_core_options ，其中包含 5 个子选项。如下图所示。 其中， use_pcs_pma_core_on_zynq 表示 PL 端是否使用了 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP核；use_1000basex 表示 IP 核是否配置为 1000BASEX 模式； use_sgmii 表示 IP 核是否配置为 SGMII 模式；1000basex_phy_address 表示使用 1000BASEX 模式时的 phy address ； sgmii_phy_address 表示使用 SGMII模式时的 phy address 。这两个 phy address 必须与 vivado 中 IP 核的配置完全一致，例如，本例程中phy address 为 6 。 然后，打开 lwip141_v2_05\data\lwip141.tcl 文件，增加如下字段： # PCS PMA CORE options set use_pcs_pma_core_on_zynq [common::get_property CONFIG.use_pcs_pma_core_on_zynq $libhandle] set use_1000basex [common::get_property CONFIG.use_1000basex $libhandle] set use_sgmii [common::get_property CONFIG.use_sgmii $libhandle] set 1000basex_phy_address [common::get_property CONFIG.1000basex_phy_address $libhandle] set sgmii_phy_address [common::get_property CONFIG.sgmii_phy_address $libhandle] if { $use_pcs_pma_core_on_zynq == true } { puts $lwipopts_fd "\#define USE_PCS_PMA_CORE 1" } if { $use_1000basex == true } { puts $lwipopts_fd "\#define XPAR_GIGE_PCS_PMA_1000BASEX_CORE_PRESENT 1" puts $lwipopts_fd "\#define XPAR_PCSPMA_1000BASEX_PHYADDR $1000basex_phy_address" } if { $use_sgmii == true } { puts $lwipopts_fd "\#define XPAR_GIGE_PCS_PMA_SGMII_CORE_PRESENT 1" puts $lwipopts_fd "\#define XPAR_PCSPMA_SGMII_PHYADDR $sgmii_phy_address" } puts $lwipopts_fd "" 增加这段代码的目的是为了在工程所对应的 bsp 中的 lwipopts.h 头文件里，如下所示。 如下： #define USE_PCS_PMA_CORE 1 以及： #define XPAR_GIGE_PCS_PMA_1000BASEX_CORE_PRESENT 1 #define XPAR_PCSPMA_1000BASEX_PHYADDR 6 或者： #define XPAR_GIGE_PCS_PMA_SGMII_CORE_PRESENT 1 #define XPAR_PCSPMA_SGMII_PHYADDR 6 的宏定义。 这弥补了 2017.4 中的 bug ，可以通过 lwip 库增加所需的宏定义。 接 下 来 ， 需 要 解 决 底 层 驱 动 使 用 限 制 ， 为 此 要 修 改 lwip141_v2_05\src\contrib\ports\xilinx\netif\xemacpsif_physpeed.c 和 xemacpsif_hw.c 两个文件。两个文件的修改之处相同。在两个文件中，都将： #if XPAR_GIGE_PCS_PMA_1000BASEX_CORE_PRESENT == 1 || \ XPAR_GIGE_PCS_PMA_SGMII_CORE_PRESENT == 1 #define PCM_PMA_CORE_PRESENT 改为： #if USE_PCS_PMA_CORE == 1 && (XPAR_GIGE_PCS_PMA_1000BASEX_CORE_PRESENT == 1 || \ XPAR_GIGE_PCS_PMA_SGMII_CORE_PRESENT == 1) #define PCM_PMA_CORE_PRESENT 这样就解决了 MDIO 接口配置的限制，只有当 USE_PCS_PMA_CORE 为 1 ，即将 use_pcs_pma_core_on_zynq 设 为 1 时 。 MDIO 接 口 才 会 采 用 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP 核 的 配 置 策 略 。 将use_pcs_pma_core_on_zynq 设为 0 时，仍可以正常使用与 PS 连接的网口。 至此， LWIP 库修改完成。