使用基于处理系统(PS)的千兆以太网MAC(GEM)

文档简介

本应用笔记描述了使用可编程逻辑(PL)中的高速串行收发器通过扩展多路复用I/O(EMIO)接口和1000BASE‑X或SGMII物理接口使用基于处理系统(PS)的千兆以太网MAC(GEM) 。

介绍

Zynq‑7000 SoC器件在单个器件中集成了基于双核ARMCortex‑A9 MPCore的PS和PL。

PL包括可编程逻辑、配置逻辑和相关的嵌入式设备。PS包括处理器单元、片上存储器、外部存储器接口和包括

两个千兆以太网控制器(GEM)的外围连接接口，它们通过扩展多路复用I/O(EMIO)接口访问PL信号以连接不同的物理接口。

在本应用笔记提供的设计中，PS‑GEM0通过简化的千兆媒体独立接口(RGMII)连接到MarvellPHY，这是ZC706板的默认设置。本应用笔记的重点是额外以太网端口的设计。本应用笔记中描述的设计有：

‧PS以太网(GEM1)，通过EMIO接口连接到PL中的1000BASE‑X或SGMII物理接口

‧PL以太网在PL中实现为软逻辑并连接到1000BASE‑X或SGMIIPL中的物理接口

通过EMIO使用PS GEM

本节介绍如何通过EMIO接口将PS以太网模块GEM1与PLPHY一起使用。PS以太网模块通过EMIO、GMII和管理数据输入/输出(MDIO)接口暴露给PL。1G/2.5G以太网PCS/PMA或SGMII内核用作1000BASE‑X或SGMII模式下的以太网物理介质，并使用高速串行收发器访问ZC706板上的SFP笼。SFP笼与标准以太网LAN之间的连接是通过SFP‑to‑RJ45转换器模块实现的。

软件设计

该设计使用PS‑GEM0和PS‑GEM1的通用macb.c驱动程序代码。要通过EMIO接口启用GEM1，必须对特定寄存器进行编程。这是Zynq‑7000SoC第一阶段引导加载程序(FSBL)使用的PS配置数据的一部分。在为第二个GEM启用EMIO的系统生成时，硬件设计的SDK导出中可用的ps7_init.tcl文件默认包含寄存器设置，它们是：

‧选择EMIO作为接收时钟、数据和控制信号的来源：

将SLCR.GEM1_RCLK_CTRL[SRCSEL]位设置为1

‧选择EMIO作为产生参考时钟的源：

将SLCR.GEM1_CLK_CTRL[SRCSEL]位设置为3

注意：要支持其他PL物理接口，例如TBI，必须编辑硬件设计和设备树。PHY特定的初始化在Linux驱动程序(macb)的phylib子系统中处理，有关PHY的信息可以在设备树中提供。要将phylib子系统用于PHY编程，phylib子系统必须支持所需PHY的PHY初始化例程。

审核编辑：刘清