CH32V307外挂千兆PHY应用

                                                                 CH32V307外挂千兆PHY应用

简介

       CH32V307 内置了千兆mac和10Mphy，本身可以使用10M的网络，但在有些网络应用中，10Mbps网络速度并不能满足需求，于是这里介绍一下CH32V307使用RGMII接口外挂千兆PHY的应用

RGMII接口介绍

       RGMII接口是一种高速差分信号接口，用于连接以太网MAC和PHY之间的通信，分为MAC模式和PHY模式，需要125M时钟。CH32V307工作在MAC模式下，发送时钟由MAC提供，接收时钟由PHY提供。CH32V307的125M时钟有两种获取方式，一种为外部输入，即外部PHY倍频到125M输出到CH32V307的PB1脚，还有一种为通过内部PLL2或PLL3的VCO输出，VCO输出为PLL输出的两倍，所以PLL2,PLL3倍频到62.5M即可，RGMII接口时钟和引脚如下图所示：

  

SMI接口介绍

       SMI 接口是一种串行通讯接口，使用 MDC和 MDIO两线来访问 PHY 的寄存器 实现对 PHY 的管理。其中 MDC 是时钟线，空闲时保持低电平，MDIO 是数据线一般需要上拉。SMI 的读写操作和帧的组成都是由 MAC 主导的，只需要写入地址和数据即可操作PHY相应寄存器。

PHY物理地址介绍

       首先需要根据硬件设置PHY的物理地址，有物理地址才可以操作PHY寄存器，一般通过硬件选择，千兆phy的地址线一般有3根，如下图：

 

       这3根地址线使用4.7k电阻上拉或下拉来设置物理地址，上拉为1，下拉为0，例如这三根分别为101，则设置的物理地址为5，那我们代码中就需要通过物理地址5来操作phy寄存器，若想判断是否可以正常操作phy，则可以读取phy id寄存器，看读出数据和PHY手册中是否一致，若读出不一致且为FFFF之类，则需要看一下物理地址是否设置错，MDIO是否上拉，检查下硬件看哪里有不妥当的地方。

配置和读取PHY

        目前市面上PHY默认配置即可正常通信，但也有些需要设置一下，总体来说，要开启phy自协商能力，并且可以正确读取phy的状态，来相应设置mac的速率，全双工半双工，是否link上之类，例如RTL8211FS，我们需要读取 PHY specific status 寄存器来获取phy的状态，并将状态通过WCHNET_PhyStatus（）；函数传入协议栈，让协议栈检测phy是否link上

 

        该寄存器因为并不是统一标准的，所以每款phy对于link状态位的定义不同，RTL8211FS的link位判断为bit2，而别的phy不一定，例如YT8531的link位为bit10

 

                                                                                              RTL8211FS LINK位

                                                                                           YT8531 LINK位

       由于WCHNET协议栈判断的是bit2位，所以在使用YT8531时不可将PHY特殊状态寄存器的值直接传入协议栈，一般需要进行移位，例如：

          phy_status=ETH_ReadPHYRegister(gPHYAddress,0x11) ;

          WCHNET_PhyStatus（phy_status>>8）;

       按照这种方式即可让协议栈判断是否link上，link上之后，协议栈才会进行后续操作。

       有两种方式来调用PHYLink函数，PHYLink函数中的作用是用来读取phy状态，那么需要在何时调用该函数呢，第一种：通过中断的方式，将phy的中断脚连到CH32V307任意IO，并且接4.7K上拉，当出现下降沿时，证明有网线插入，此时触发中断，调用PHYLink函数，例程中使用的引脚为PC7。第二种为轮询的方式，判断phy状态是否发生改变，若发生改变时则调用PHYLink函数。这两种方式在CH32V307的例程中都可以找到，可自由选择使用。