zynq芯片与phy芯片裸机移植问题

Question

现在有一款芯片与88E1111PHY芯片是能够互通的，使用的是lwip2.0.2版本，但现在从一款芯片换到另一款芯片，PHY芯片不变。但另一款芯片提供的底层代码内只有88E1512，YT8521PHY芯片的底层代码，使用的lwip2.1.2版本。现在我需要将第一款芯片的驱动程序移植到另一款芯片上，或者说我在另一款芯片驱动程序上加入88E1111PHY芯片的驱动程序，该如何操作。

Answer 1

上午好☀️☀️☀️️
本答案参考通义千问

在将一款芯片的驱动程序（如使用 88E1111 PHY）移植到另一款芯片（例如支持 88E1512 或 YT8521 的 Zynq 芯片）上，或者在现有驱动中加入对 88E1111 的支持时，需要考虑以下几个关键点：

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一、问题分析

你当前的情况是：

• 原芯片：可以与 88E1111 PHY 通信。
• 新芯片：仅提供 88E1512 和 YT8521 的驱动代码。
• 使用的 LWIP 版本从 2.0.2 升级到了 2.1.2。

目标是：

• 在新芯片上实现 88E1111 的驱动支持。
• 或者将原芯片的驱动程序移植到新芯片上。

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二、解决方案

1. 确定 PHY 驱动结构和接口

首先，了解 LWIP 中的 PHY 驱动结构。LWIP 使用 PHY Driver API 来抽象不同 PHY 的操作，主要包含以下函数：

err_t phy_init(struct netif *netif);
err_t phy_link_check(struct netif *netif);
err_t phy_set_mode(struct netif *netif, enum phy_mode mode);
err_t phy_set_speed_duplex(struct netif *netif, int speed, int duplex);

你需要确保新芯片的驱动框架支持这些函数，并能通过配置选择不同的 PHY 驱动。

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2. 获取或编写 88E1111 的 PHY 驱动

(1) 获取 88E1111 的驱动代码

如果原芯片有现成的驱动代码，可以将其复制到新芯片的项目中。如果没有，需要根据 88E1111 的数据手册编写驱动。

(2) 编写 88E1111 的驱动函数

以下是 88E1111 的典型驱动函数示例（以 SPI 接口为例）：

#include "phy_88e1111.h"

// 读取 PHY 寄存器
u16_t phy_read_88e1111(u8_t phy_addr, u8_t reg)
{
    // 实现 SPI 读操作
    return spi_read(phy_addr, reg);
}

// 写入 PHY 寄存器
void phy_write_88e1111(u8_t phy_addr, u8_t reg, u16_t val)
{
    // 实现 SPI 写操作
    spi_write(phy_addr, reg, val);
}

// 初始化 PHY
err_t phy_init_88e1111(struct netif *netif)
{
    // 设置 PHY 地址
    struct ethernetif *eth = netif->state;
    eth->phy_addr = 0x01; // 88E1111 默认地址为 0x01

    // 重置 PHY
    phy_write_88e1111(eth->phy_addr, MII_BMCR, BMCR_RESET);

    // 等待复位完成
    delay_ms(100);

    // 设置速度和双工模式
    phy_set_speed_duplex_88e1111(netif, ETH_SPEED_100, ETH_DUPLEX_FULL);

    return ERR_OK;
}

// 设置速度和双工模式
err_t phy_set_speed_duplex_88e1111(struct netif *netif, int speed, int duplex)
{
    struct ethernetif *eth = netif->state;
    u16_t reg_val;

    // 读取 MII 控制寄存器
    reg_val = phy_read_88e1111(eth->phy_addr, MII_BMCR);

    // 设置速度和双工模式
    if (speed == ETH_SPEED_100) {
        reg_val |= BMCR_SPEED100;
    } else {
        reg_val &= ~BMCR_SPEED100;
    }

    if (duplex == ETH_DUPLEX_FULL) {
        reg_val |= BMCR_FULLDPLX;
    } else {
        reg_val &= ~BMCR_FULLDPLX;
    }

    phy_write_88e1111(eth->phy_addr, MII_BMCR, reg_val);

    return ERR_OK;
}

注意：以上代码需根据实际硬件接口（SPI 或 MDIO）进行适配。

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3. 修改 LWIP 配置文件

在 lwipopts.h 或 lwipconfig.h 中添加对 88E1111 的支持：

#define LWIP_PHY_88E1111 1

同时，在 netif.c 或相关文件中注册 88E1111 的驱动：

#if LWIP_PHY_88E1111
extern const struct phy_driver phy_driver_88e1111;
#endif

然后在初始化时根据 MAC 地址或配置选择对应的驱动：

struct ethernetworkif *eth = ...;

if (phy_address == 0x01) {
    eth->phy_drv = &phy_driver_88e1111;
} else if (phy_address == 0x02) {
    eth->phy_drv = &phy_driver_88e1512;
}

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4. 修改底层驱动接口

确保新芯片的底层驱动（如 SPI 或 MDIO）能够支持 88E1111 的访问方式。例如：

• 如果原芯片使用 MDIO 接口，确保新芯片也支持该接口。
• 如果使用 SPI，则需要实现 SPI 读写函数。

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5. 测试和调试

• 连接硬件：确保物理层正确连接。
• 测试通信：使用 ping 或 arping 检查是否能正常通信。
• 抓包分析：使用 Wireshark 或其他工具验证数据包是否正常收发。
• 日志输出：在驱动中添加调试信息，检查是否成功读写 PHY 寄存器。

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三、总结步骤（有序列表）

1. 确定 PHY 驱动结构和接口

   • 了解 LWIP 中的 PHY 驱动 API，包括 phy_init, phy_link_check, phy_set_mode 等函数。

2. 获取或编写 88E1111 的 PHY 驱动

   • 根据数据手册编写驱动函数，实现 phy_read, phy_write, phy_init, phy_set_speed_duplex 等功能。

3. 修改 LWIP 配置文件

   • 添加对 88E1111 的支持标志，如 #define LWIP_PHY_88E1111 1。

4. 修改底层驱动接口

   • 确保 SPI 或 MDIO 接口支持 88E1111 的访问方式。

5. 注册并调用 88E1111 驱动

   • 在初始化阶段根据 PHY 地址选择对应的驱动。

6. 测试和调试

   • 进行硬件测试，确保通信正常，排查可能的错误。

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四、示例代码片段（修改后的驱动注册部分）

// 在 netif.c 中注册驱动
struct ethernetworkif *eth = ...;

#if LWIP_PHY_88E1111
const struct phy_driver phy_driver_88e1111 = {
    .init = phy_init_88e1111,
    .link_check = phy_link_check_88e1111,
    .set_mode = phy_set_mode_88e1111,
    .set_speed_duplex = phy_set_speed_duplex_88e1111,
};
#endif

// 根据 PHY 地址选择驱动
if (phy_address == 0x01) {
    eth->phy_drv = &phy_driver_88e1111;
} else if (phy_address == 0x02) {
    eth->phy_drv = &phy_driver_88e1512;
}

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五、注意事项

• 兼容性问题：不同 PHY 的寄存器布局可能不同，需仔细查阅数据手册。
• 版本差异：LWIP 2.1.2 与 2.0.2 之间可能存在 API 变化，需检查文档。
• 性能优化：确保驱动效率，避免阻塞操作影响网络性能。

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如果你能提供具体的芯片型号和现有的驱动代码，我可以进一步帮助你进行更详细的移植工作。