MAC 就是以太网控制器,属于OSI的数字链路层。 phy 属于OSI的物理层(Physical layer),所以叫phy. MAC主要处理的数字信号,PHY负责把MAC的数字信号进行编码,串行化等操作后,转化为模拟信号进行发送。PHY在数据接受时, 进行如上所述的逆操作,将模拟信号转化为数字信号,解码,并行化后,传给MAC。
PHY 有一个重要的功能就是 自协商。 什么是自协商? 就是PHY一旦连入网络,PHY 会和它相连接的端口的PHY进行协商,当前通信使用的速率是 1000M, 100M 还是10M? 他们相互沟通后,会确定一个 两个端口都支持的最大网络速率。
PHY还有个重要的功能就是实现CSMA/CD的部分功能.它可以检测到网络上是否有数据在传送,如果有数据在传送中就等待,一旦检测到网络空闲,再等待一个随机时间后将送数据出去。
PHY 还提供了自动控制LED 等的功能。根据当前网络的传输速率,是否有数据传输,来自动控制LED 灯的行为。至于如何控制LED,可以根据PHY的datasheet 进行相关配置。
下图是一个MAC 和PHY 的关系:
RGMII/RMII/GMII/MII 均是用于网络数据的传输;
MAC 和PHY 之间需要一个同步时钟。
MDC& MDIO 用于控制PHY的管理总线mdio。
想IIC 一样, MAC 通过MDIO 总线要找到指定的PHY, 每一个PHY 都需要有一个PHY address。这个PHY address 一般都是由HW pull up/down 对应的地址pin 脚, PHY 在上电后,读到的这个初始状态的输入值, 就是PHY 的地址。
例如ADDR0 = pullup
ADDR1 = pullup
ADDR2 = pulldown
此时地址就为011 =3.
在移植时, 较新的kernel 中, 一般不需要指定PHY 的地址, 由kernel 自动探测到。 但在uboot 中, 一般需要配置对应的PHY address 才能工作。
在网卡正常工作后,有时候需要客制化PHY LED灯的情况, 今天我们就以一个PHY(rtl8211e) 和一个集成网卡(rtl8111g)为例进行说明。
首先看需求, 1G 时, LED 绿色灯亮, 100M 时褐色灯亮, 10 M 为黑, 当网络有数据时, 有一个另外的LED 等进行闪烁。(总共三个灯)。
上datasheet:
讲的很清楚,这三个LED PIN 脚,被register 26 和register 28 控制着。 每一个LED 均可配置成10M, 100M , 1000M 时,常亮。 也可以配置对应的active, 表示传输数据时,闪烁。具体怎么配, 看下图:
Active 为1 时,对应的LED 在数据传输时闪烁。
10M/100M/1000M 对应的bit 置1 时, 其在对应的速率下,会亮起来。
先别着急, PHY 接的LED 灯在硬件设计上是拉高为亮, 还是拉低为亮。这个需要注意。也就是所说的LOW active 还是high active。
这个还需要切一张datasheet 来说明:
讲的很清楚,Led 是high active 还是low active, 依赖于LED pin 的上拉还是下拉, 如果是上拉,就是low active, 如果下拉, 就是 high active。你看这多智能。硬件自动控制high/low active。
下面直接看下arm linux 中如何修改:
/* drivers/net/phy/phy_device.c*/
+static int rtl8211e_phy_fixup(struct phy_device *dev)
+{
+ int len=0;
+ u32 value1,value2;
+
+ value1 = 0x0240;
+ value2 = 0x10;
+
+ /*PHY LED OK*/
+ phy_write(dev, 0x1f, 0x0007);
+ phy_write(dev, 0x1e, 0x002c);
+ phy_write(dev, 0x1c, value1);
+ phy_write(dev, 0x1a, value2);
+ phy_write(dev, 0x1f, 0x0000);
+
+ return 0;
+}
+
static int __init phy_init(void)
{
int rc;
@@ -1482,6 +1513,8 @@ static int __init phy_init(void)
if (rc)
mdio_bus_exit();
+ phy_register_fixup_for_uid(0x001cc915, 0xffffffff,
+ rtl8211e_phy_fixup);
return rc;
}
phy_register_fixup_for_uid 是一个linux中通用的修正指定的PHY的函数。当linux系统启动PHY后,会探测这个PHY是否注册了一个fixup函数,如果有,就调用这个函数进行PHY的一些额外设定。PHY LED 当然可以放在里面进行设定。
需求和3.1 一样。, 1G 时, LED 绿色灯亮, 100M 时褐色灯亮, 10 M 为黑, 当网络有数据时, 有一个另外的LED 等进行闪烁。(总共三个灯)。
这个更简单,直接上datasheet:
和3.1 相似, 不过他这个LED Pin 是通过配置位进行极性翻转的(high/low active)。详细参考datasheet。
直接上代码:
--- a/drivers/net/ethernet/realtek/r8168/r8168_n.c
+++ b/drivers/net/ethernet/realtek/r8168/r8168_n.c
@@ -24364,6 +24364,7 @@ rtl8168_init_software_variable(struct net_device *dev)
tp->NotWrMcuPatchCode = TRUE;
}
+ RTL_W16(tp, CustomLED, 0x284);
tp->NicCustLedValue = RTL_R16(tp, CustomLED);
rtl8168_get_hw_wol(dev);
0x284 的含义:
2: LED2 在100M 时常亮;
8: LED1 在仍何速率下, 只有有数据传输,就blanking。
4: LED0 在1000M 时常亮;
LED 灯的定制,就demo 至此, 希望对此还有疑惑的你有所帮助。