RTL8201F芯片配置(LWIP_FreeRTOS)

最近项目上用到了RTL8201F的以太网PHY芯片，遇到了一些问题进行一下记录

基本情况

RTL8201F是瑞昱的一款PHY芯片，支持多种模式进行配置，项目中使用NXPMIMX1064芯片作为主控芯片。在官网下载了LWIP+FreeRtos的驱动SDK代码，按照常规配置方式ping有时会超时丢包严重。尝试过多种方式，最后还是定位是PHY芯片的初始化存在问题。

RTL8201F芯片初始化过程

芯片手册

工欲善其事必先利其器，首先是芯片的参考手册一定要选对，这里吃了大亏。瑞昱8201这款PHY芯片有很多不同的后缀代表不同的版本号，下面是两个datasheet，仅仅是版本号有细微的差别，但还是存在一定的差异，这点一定要注意。这里使用的是RTL8201F-VB-CG版本数据手册。

上图中是这款芯片基本使用框图，MAC在NXP主控芯片ETH外设内，MAC通过MDC及MDIO这一组通信信号对PHY芯片进行配置和PHY内部寄存器读写操作。正常运行过程中，则是通过MII/RMII这组接口进行以太网通信，即一组是配置，一组接口是通信使用。这里使用的是RMII对芯片进行驱动，MII流程相似，但本人没有实践过。

不正常的初始化结果

按照其他芯片移植了PHY芯片的配置，很奇怪，会出现以下的丢包和延迟很大的情况，最终查明是PHY初始化不正常的问题，下面给出面前使用正常的初始化流程，代码因为项目原因，不太能直接公开。

初始化流程

PHY芯片寄存器相关介绍

通过手册可以看到RTL8201F有如下的寄存器，这里挑几个重要的点讲一下：

①Register 0 的地址就是0，以此类推，后面寄存器的地址便可知晓。这里不带Page的寄存器，为默认page，即 0

②该芯片有多个Pages，读取哪个Pages需要在Register 31里面进行写入，即，若想访问Page 7 Register 16；需要先在Register 31中写入0x07，在访问Register 16，访问完毕之后最好将Register 31恢复为0，防止读写错误。

③Page0 Register 13 与Page0 Register 14 是一对间接地址访问寄存器，通过他能够访问 MMD Register 寄存器，这里没有用到该寄存器，需要用到的话，建议看看手册。

初始化流程

①读取Register 2，这个寄存器是PHY芯片的ID寄存器，默认就是0x001C，这一步是为了验证Phyadress、MDIO通信是否正常。读取到正确的ID才进行下一步，否则直接返回错误。

②为Register 0第15位（Reset），写入1。复位整个芯片，这里需要等待芯片复位完成，这一位具有Self-clearing的功能，因此等待第15位为0，即代表复位工作完成。

③对Page 7 Register 16，进行操作，设置相应的控制模式（RMII/MII）;这里需要分成两步进行：

​ I、对Register 31中写入0x07；

​ II、对Page 7 Register 16，写入0x7FFB；这里要注意7FFB是手册给出，必须要这么写；这里电路采用的PHY外挂50MHz的RMII模式，因此与Note符合。实测不这么写会有BUG。

​ III、对Register 31中写入0x00；恢复默认Page，这里恢复的原因是防止误操作，调试过程发现有些寄存器虽未在手册定义，但不同page读取值不同。

④Register 4是自动协商告知寄存器，PHY芯片初始化过程中首先需要完成自动协商，即与远端设备协商出速度（10M/100M）、全双工（半双工）状态信息等。主控芯片（MIMX1064）再读取后将ETH配置为相应的速度和状态。

这里主要

I、首先是等待自协商完成，在前面复位后，后自动进行一次自协商，但这次自协商我们没办法保证是我们需要的自协商模型，所以需要等待完成后在进行一次

II、获取自协商状态，通过Register 1的第5位，第5位为1代表自协商完成。

III、自协商完成后，将8~5进行写1，4 ~0写00001；即表明该ETH支持的模型，远端设备可以根据支持情况进行配置协商。

IV、对Register 0 的第9位和第12位写1，启动第二次自协商。

V、等待自协商完成

⑤关闭省电模式，这里的Note说要关闭时钟，关闭了，用着没问题。这里与Page 7 Register 16中设置好像有关系，具体没深入研究。

以上便是初始化过程，初始芯片后，需要完成速度和状态的读取，即读取 Register 0的13和8位，对ETH进行配置。

这样配置之后便不再有ping不同的丢包现象。

最后

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