RGMII接口案例：二个设备共享一个PHY

最近项目中，FPGA通过多个RGMII接口与其他设备通信，在通信的过程中，有一个RGMII接口对端设备始终无法驱动，最后通过共享一个PHY，时分复用的形式来“解决”该问题

案例背景

FPGA一共有2个RGMII接口，其中A接口外接一个PHY后通过RJ45连接网线，B接口通过RGMII接口以MAC对MAC的形式直接和W模块相连，如下图所示：

正常的业务场景下，FPGA有可能通过A接口用网线和外部连接的设备通信，也可能直接和W模块通信。

问题

由于W模块的问题，始终无法驱动RGMII接口，后来和供应商，以及W模块上芯片的原厂交流，都无法知道如何驱动该RGMII接口（***任道重远啊），FPGA和W模块的通路彻底断开。

分析及解决措施

（1）由于FPGA和W模块之间的性能需要500Mbps+，所以无法通过飞线产生一个通用IO口来解决该问题；

（2）W模块供应商其实也没有对RGMII接口做过充分测试，推荐我们使用的是该模块内置的PHY接口和外界通信；

（3）FPGA的AB接口的业务本来可以不同时存在，那是否可以时分复用FPGA外接的PHY了，即FPGA通过PHY和RJ45通信，也可以和W模块通信呢？于是构想了如下的方案：

利用W模块内置的PHY，通过飞线的方式，连在PHY和RJ45之间，如图中红色线条所示。当RJ45插上网线时，FPGA和RJ45通信，否则FPGA就和W模块通信。但是这个方案有一个问题，当插上网线的时候，外部设备和W模块都通过FPGA的同一个PHY和FPGA通信，这必要会有冲突，那现在的问题就是这2种模式如何最小代价的切换。

（4）由FPGA控制W模块的上电来切换，当FPGA和RJ45通信的时候，通过配置FPGA寄存器的方式，将W模块下电，当FPGA要和W模块通信的时候，拔掉网线，同时通过配置FPGA寄存器的方式将W模块上电。

测试结果

这种方案行不行，上板测试是最好的检验方法。

（1）将W模块下电，插上网线，外部设备通过网线给FPGA发包，FPGA在内部MAC做环回，通过测试；

（2）将W模块上电，拔掉网线，通过W模块发包，FPGA在内部MAC做环回，通过测试；

（3）将W模块上电，且插上网线，我们通过W模块和外部设备发现，和FPGA的链路不稳定，一会能link up，一会又link down，即有冲突，和我们前期预想的一致。当拔掉网线，或者W模块下电后，对端都能和FPGA正常通信。

总结

当一个PHY同时和2个PHY对接的时候，只要我们做好2个PHY的切换，是可以实现“时分复用”的，但是不到万不得已，还是别这么干吧。