車聯(lián)網時代——i.MX6車載以太網移植

使用以太網技術及架構作為下一代車載網絡的發(fā)展方向受到了汽車行業(yè)內部及通訊業(yè)技術人員的廣泛關注，娛樂系統(tǒng)和高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）對傳輸帶寬的迫切需求推動了以太網介入汽車網絡的進程。本文將介紹如何將NXP的TJA1101移植到i.MX6UL上，并測試其性能。

TJA1101

TJA1101是一款高性能單端口、符合IEEE 100BASE-T1標準的以太網PHY收發(fā)器。該器件專為汽車應用而設計且符合相關標準，在長達15米的未屏蔽雙絞線(UTP)上，每端口提供100Mbit/s發(fā)送和接收能力。高集成度的可靠器件設計，節(jié)省了外部元件、成本和空間。其功能框圖如圖1所示：

圖1 TJA1101功能框圖

硬件設計：

TJA1101支持MII和RMII接口模式，現(xiàn)以RMII接口為例，介紹其硬件設計方案。RMII接口的典型應用電路如圖2所示，相比于MII，RMII僅需要4根數(shù)據線、最少7根線，參考時鐘由PHY提供，頻率為50MHz。

圖2 RMII典型應用電路

電路設計：

圖3 TJA1101原理圖

軟件移植：

NXP提供了基于Linux的TJA1101驅動源碼，可以在如下地址獲取，或者點擊“閱讀原文”獲?。?/p>

https://source.codeaurora.org/external/autoivnsw/tja110x_linux_phydev

以4.1.15_2.0.0版本的內核為例，將下載下來的源碼復制到kernel/drivers/net/phy/目錄下，編輯kernel/drivers/net/phy/Kconfig，添加編譯選項：

config NXP_TJA110X_PHY  tristate "Driver for TJA110X PHYs"  ---help---    Supports the TJA110X PHYs.

編輯kernel/drivers/net/phy/Makefile，添加編譯內容：

obj-$(CONFIG_NXP_TJA110X_PHY)+=tja110x.o

配置menuconfig:

Device Drivers  --->         [*] Network device support  --->            -*-   PHY Device support and infrastructure  --->                                                            <*>   Driver for TJA110X PHYs  

（左右滑動可看完整代碼）

由于i.MX以太網控制器默認配置為MII模式，enet時鐘由MAC向PHY提供，與RMII的時鐘方向不一致，因此需要修改kernel/ arch/arm/mach-imx/mach-imx6ul.c, 將時鐘方向配置為PHY到MAC：

static void __init imx6ul_enet_clk_init(void)                      {            …     if (!IS_ERR(gpr)) {                            regmap_update_bits(gpr, IOMUXC_GPR1, IMX6UL_GPR1_ENET_CLK_DIR, 0);         regmap_update_bits(gpr, IOMUXC_GPR1, (1 << 13), 1);         regmap_update_bits(gpr, IOMUXC_GPR1, (1 << 14), 1);                                                                                                                                    }      … } 

（左右滑動可看完整代碼）

修改設備樹配置：

&fec1 {  …  mdio {    #address-cells = <1>;    #size-cells = <0>;    ethphy0: ethernet-phy@0 {      compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22";      reg = <0>;    };  };};pinctrl_enet1: enet1grp {  fsl,pins = <    MX6UL_PAD_GPIO1_IO07__ENET1_MDC         0x1b0b0    MX6UL_PAD_GPIO1_IO06__ENET1_MDIO        0x1b0b0    MX6UL_PAD_ENET1_RX_EN__ENET1_RX_EN  0x1b0b0    MX6UL_PAD_ENET1_RX_DATA0__ENET1_RDATA00  0x1b0b0    MX6UL_PAD_ENET1_RX_DATA1__ENET1_RDATA01  0x1b0b0    MX6UL_PAD_ENET1_TX_EN__ENET1_TX_EN  0x1b0b0    MX6UL_PAD_ENET1_TX_DATA0__ENET1_TDATA00  0x1b0b0    MX6UL_PAD_ENET1_TX_DATA1__ENET1_TDATA01  0x1b0b0    MX6UL_PAD_ENET1_TX_CLK__ENET1_REF_CLK1  0x4001b031  >;

（左右滑動可看完整代碼）

帶寬測試：

利用iperf3進行帶寬測試，其帶寬最高可達到96.0Mbps，平均為93.0Mbps，測試結果見圖4。

圖4 TJA1101帶寬測試結果

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