J5 DVB实战教程（2）-基于J5芯片的ETH开发相关详解及常见问题解析

本篇主要用于解决客户基于J5芯片的ETH开发相关问题，指导客户如何修改Uboot、Kernel代码调试、适配外部PHY芯片，并提供ETH开发过程中的常见问题索引及相关解决方法。

地平线J5芯片支持双千兆网口，支持RGMII/MII/GMII，详细硬件说明如下：

1. 双网卡ETH0:0×59110000,ETH1:0×59120000

2. 支持RGMII.MII.ETH0还支持GMII

3. ETH0支持唤醒系统，以及提供PPS给其他模块（LPWM）使用

4. 支持TSO功能

5. 支持PTP同步

6. ETH0支持PPS out/extern PPS in

7. 支持多队列功能

8. 支持AVB/TSN

9. 支持C22及C45协议PHY

驱动适配

Uboot ETH开发--Phy配置

在J5系统软件中，uboot中主要功能之一烧录镜像依赖于网络，因此网络适配与调试为uboot开发过程中主要关注问题。
根据原理图确定复位的GPIO及PHY的mdio地址（hobot-j5-dvb.dtsi、hobot-j5-pinctrl.dtsi）。
如下图所示：

Uboot ETH开发--PinCtrl配置

在网络调试过程中，需要关phy的供电电压与J5 eth的供电电压是否相同，检查PAD的配置电压是否匹配，以及在波形不符合预期的情况下，可以配置J5对应引脚的驱动能力。如$TOPDIR/uboot/arch/arm/dts/hobot-j5-pinctrl.dtsi中

其中：

Uboot ETH开发--Fix-link配置

在J5不经过phy芯片，直连switch的情况下，即称之为fix-link模式，如$TOPDIR/uboot/arch/arm/dts/hobot-j5-matrix5.dts中下图所示。

其中：

Kernel ETH开发--代码路径

Kernel ETH开发--DTS配置

1. PINCTRL配置：参见Uboot章节说明

2. PHY复位：当前kernel流程未做Phy复位操作uboot下做一次即可。若有启动时间优化、可以将PHY复位挪到Kemel里配置

3. PHY其它配置：CLK delay、C22/C45协议、fx-link等

4. TSO功能开关：注释掉snps.tso关闭TSO功能。TSO开启后，GSO(Generic Segmentation Offload)会自动开启

5. Queue CBS配置

实现方法

基于kernel的platform driver模型，实现网络节点、phy的注册，实现了net_device_ops、ethtool_ops等接口以及资源分配等功能。

• net device operations
  网络设备接口包含网口节点的打开、关闭、发送（tso）功能，以及tsn的配置功能。
  static const struct net_device_ops netdev_ops = {
  .ndo_open = eth_netdev_open,
  .ndo_stop = eth_netdev_stop,
  .ndo_start_xmit = eth_netdev_do_start_xmit,
  .ndo_do_ioctl = eth_netdev_do_ioctl,
  .ndo_setup_tc = eth_netdev_setup_tc,
  .ndo_set_rx_mode = eth_netdev_set_rx_mode,
  .ndo_set_mac_address = eth_mac_addr,
  .ndo_select_queue = eth_netdev_tsn_select_queue,
  };

  序号	操作符	功能
  1	eth_netdev_tsn_select_queue	用于选择不同的queue从而选择不同的优先级及带宽
  2	eth_netdev_do_ioctl	包含phy设置、ptp初始化以及tsn设置（cbs、est、fp）等功能
  3	eth_netdev_open	初始化phy\mac\DMA及申请中断
  4	eth_netdev_stop	关闭网口释放资源
  5	eth_netdev_do_start_xmit	sk_buff发送

• ethtool operations
  ethtool包含通用eth工具操作接口，读取eth连接状态，统计计数、打开唤醒功能等。
  static const struct ethtool_ops ethtool_ops = {
  .get_drvinfo = ethtool_get_drv_info,
  .get_link = ethtool_op_get_link,
  .get_link_ksettings = ethtool_get_link_ksettings,
  .set_link_ksettings = ethtool_set_link_ksettings,
  .get_strings = get_strings,
  .get_sset_count = ethtool_get_sset_count,
  .get_ethtool_stats = get_ethtool_stats,
  .get_regs_len = ethtool_get_regs_len,
  .get_regs = ethtool_get_regs,
  .get_ts_info = ethtool_get_ts_info,
  .get_wol = ethtool_get_wol,
  .set_wol = ethtool_set_wol,
  };

  序号	操作符	功能
  1	ethtool_get_sset_count	获取网卡统计计数
  2	ethtool_get_regs	获取寄存器值
  3	ethtool_get_ts_info	获取PHC能力信息
  4	ethtool_set_wol	设置网卡唤醒功能

• ptp_clock_info

  序号	操作符	功能
  1	eth_ptp_adjust_freq	调整PHC频率
  2	eth_ptp_adjust_time	根据delta值调整PHC时间
  3	eth_ptp_get_time	获取PHC绝对时间
  4	eth_ptp_set_time	设置PHC绝对时间
  5	eth_ptp_enable	设置PPS输出及外部trigger网卡。pps0/pp1输出保留用于RTC时间同步extern pps0-rtc; extern pps1-gps; extern pps2-lidar; extern pps3-ap;

调试方法

• Uboot环境变量配置

  环境变量	配置方法
  MAC地址	setenv eth1addr 64:00 F1:44:55:66 //eth1 mac； setenv ethaddr 64:00:F1:11:22:33 //eth0 mac
  IP地址	setenv ipaddr 10.106.35.50 //本机IP； setenv gatewayip 10.106.321 //网关IP； setenv netmask 255.255. 255.0 //掩码； setenv serverip 10.106.34.76 //服务器IP
  其他	setenv ethact ethernet@59120000 //默认使用网口； setenv tftpboot_cmd XXX //网络启动

• Uboot调试命令

1. Phy读写命令：mii/mdio

2. J5寄存器读写命令：md/mw

• Kernel调试常用工具

  名称	功能	示例
  phytool	Phy读写命令
  ethtool	查看统计计数，设置PHY等	ethtool –S eth1 --查看统计计数。 note: irq_rgmii_n -- Link中断统计可以用于判断网络稳定性
  vconfig	配置vlan，也可以用ip配置	vconfig add eth0 3 或ip link add link eth0 name eth0.3 type vlan id 3
  iperf3	带宽测试	server: iperf3 –s client tcp: iperf3 –c serverip –t 60 client udp: iperf3 –c serverip –u –b 1G –l 32K –t 60
  tcpdump	抓包	tcpdump –i eth1 –e --过滤报文并输出到终端 tcpdump –i eth1 –w eth1.pcap -- 过滤报文保存到文档，可以用winshark分析

开发常见问题