imx6ull開(kāi)發(fā)板u-boot下網(wǎng)絡(luò)部分的移植和調(diào)試

嗨嘍，大家好，我是程序猿老王，程序猿老王就是我。

今天給大家講一講如何將u-boot網(wǎng)絡(luò)部分的移植和調(diào)試。

一、前章回顧

上一章，已經(jīng)講過(guò)如何講uboot.2022.10版本移植到我們自己的imx6ull開(kāi)發(fā)板上，但是最后編譯下載后網(wǎng)絡(luò)部分未能正確識(shí)別，今天我們就來(lái)講一講網(wǎng)絡(luò)部分的調(diào)試。

上一篇uboot編譯后，上電啟動(dòng)，串口打印如下：

U-Boot 2022.10-gaef9f25a-dirty (Apr 05 2023 - 17:49:18 +0800)

CPU:   Freescale i.MX6ULL rev1.1 792 MHz (running at 396 MHz)
CPU:   Industrial temperature grade (-40C to 105C) at 26C
Reset cause: POR
Model: Freescale i.MX6 UltraLiteLite 14x14 EVK Board
Board: MX6ULL TOTO
DRAM:  512 MiB
Core:  65 devices, 17 uclasses, devicetree: separate
MMC:   FSL_SDHC: 0, FSL_SDHC: 1
Loading Environment from MMC... OK
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
Net:   Could not get PHY for FEC1: addr 1
Could not get PHY for FEC1: addr 1
Get shared mii bus on ethernet@2188000
Could not get PHY for FEC1: addr 2
Get shared mii bus on ethernet@2188000
Could not get PHY for FEC1: addr 2
No ethernet found.

Hit any key to stop autoboot: 
= >

通過(guò)打印信息，我們可以發(fā)現(xiàn)連phy都沒(méi)有正確識(shí)別到。首先來(lái)回顧一下，上一篇我們采用的是NXP官方默認(rèn)imx6ull開(kāi)發(fā)板的配置參數(shù)，任何參數(shù)都未做修改，現(xiàn)在使用默認(rèn)配置網(wǎng)絡(luò)未能正確識(shí)別，說(shuō)明我們的硬件設(shè)計(jì)與官方的設(shè)計(jì)有偏差。因此，首先需要查看原理圖，確認(rèn)默認(rèn)NXP imx6ull的網(wǎng)絡(luò)管腳與我們自己硬件原理圖上是否一致。

二、硬件原理圖檢查

1.確認(rèn)硬件原理圖的fec對(duì)應(yīng)的phy地址

從imx6ull開(kāi)發(fā)板硬件原理圖上可以得到，ENET1對(duì)應(yīng)的phy addr為：0x0，ENET2對(duì)應(yīng)的phy addr為：0x1。

2.修改網(wǎng)卡fec1的phy地址

imx6ull對(duì)應(yīng)的設(shè)備樹(shù)文件imx6ull-14x14-evk.dtsi，從設(shè)備樹(shù)文件中可以得到，imx6ull FEC1對(duì)應(yīng)為 ethphy0 ，而ethphy0對(duì)應(yīng)的phy地址默認(rèn)為 2 ，這與我們開(kāi)發(fā)板硬件給的phy地址不符合，因此修改設(shè)備樹(shù)中FEC1對(duì)應(yīng)的phy地址為0

&fec1 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = < &pinctrl_enet1 >;
    phy-mode = "rmii";
    phy-handle = < ðphy0 >;
    phy-supply = < ®_peri_3v3 >;
    status = "okay";
};

&fec2 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = < &pinctrl_enet2 >;
    phy-mode = "rmii";
    phy-handle = < ðphy1 >;
    phy-supply = < ®_peri_3v3 >;
    status = "okay";    

    mdio {
        #address-cells = < 1 >;
        #size-cells = < 0 >;

        ethphy0: ethernet-phy@2 {
            compatible = "ethernet-phy-id0022.1560";
            reg = < 2 >;
            ...
        };

        ethphy1: ethernet-phy@1 {
            compatible = "ethernet-phy-id0022.1560";
            reg = < 1 >;
            ...
        };
    };
};

修改FEC1節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的phy地址為0x0,如下；

mdio {
        #address-cells = < 1 >;
        #size-cells = < 0 >;

        ethphy0: ethernet-phy@0 {
            compatible = "ethernet-phy-id0022.1560";
            reg = < 0 >;
            micrel,led-mode = < 1 >;
            clocks = < &clks IMX6UL_CLK_ENET_REF >;
            clock-names = "rmii-ref";

        };
        ...
    }

重新編譯，燒寫(xiě)驗(yàn)證，還是報(bào)錯(cuò)。

3.網(wǎng)絡(luò)初始化檢查

接下來(lái)就只有從網(wǎng)絡(luò)初始化入口initr_net函數(shù)開(kāi)始，查看網(wǎng)絡(luò)初始化哪里有問(wèn)題。

在board_r文件中的init_sequence_r調(diào)用

可以看到initr_net函數(shù)其實(shí)就兩個(gè)作用，一是調(diào)用eth_initialize進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)初始化，二是調(diào)用reset_phy對(duì)phy進(jìn)行復(fù)位，具體實(shí)現(xiàn)，如下；

static int initr_net(void)
{
    puts("Net:   ");
    eth_initialize();
#if defined(CONFIG_RESET_PHY_R)
    debug("Reset Ethernet PHYn");
    reset_phy();
#endif
    return 0;
}

繼續(xù)往下，我們可以看到，phy_init初始化函數(shù)中只調(diào)用了phy_micrel_ksz8xxx_init對(duì)Micrel公司生產(chǎn)的ksz8系列的phy進(jìn)行了初始化，如下;

int phy_init(void)
{
...
#ifdef CONFIG_PHY_MICREL_KSZ8XXX
    phy_micrel_ksz8xxx_init();
#endif 
#ifdef CONFIG_PHY_MICREL_KSZ90X1
    phy_micrel_ksz90x1_init();
#endif
...
#ifdef CONFIG_PHY_SMSC
    phy_smsc_init();
#endif
...
    genphy_init();

    return 0;
}

而我們的硬件fec1和fec2都是使用SMSC公司生產(chǎn)的 LAN8720A ，因此修改為調(diào)用phy_smsc_init初始化phy芯片LAN8720A。

具體修改為在mx6ull_toto_defconfig文件添加宏定義CONFIG_PHY_SMSC=y;然后屏蔽CONFIG_PHY_MICREL=y和CONFIG_PHY_MICREL_KSZ8XXX=y，如下；

4.fec部分管腳確認(rèn)

繼續(xù)往下，在fecmxc_probe函數(shù)中發(fā)現(xiàn)調(diào)用了fec_gpio_reset()函數(shù)復(fù)位fec網(wǎng)卡，但是設(shè)備樹(shù)文件中沒(méi)有配置復(fù)位管腳

fecmxc_of_to_plat函數(shù)會(huì)對(duì)設(shè)備中的phy的這三個(gè)定義進(jìn)行解析。因此在設(shè)備中添加如下三個(gè)定義：

在硬件原理圖中找到eth1、eth2phy復(fù)位管腳對(duì)應(yīng)imx6ull芯片的管腳

設(shè)備樹(shù)文件imx6ul-14x14-evk.dtsi中，具體配置如下：

5.檢查是否存在多設(shè)備管腳復(fù)用

下面要做的就是查看在設(shè)備樹(shù)文件中查看一下，剛剛添加的兩個(gè)GPIO管腳在其他設(shè)備中是否存在該管腳復(fù)用情況

查找結(jié)果如上，spi4接口中使用了GPIO5的7和8兩個(gè)管腳，并且該設(shè)備status狀態(tài)為“okay”激活，解決方法如下，disable掉spi4接口。

還有一種方法就是刪除使用gpio5兩個(gè)管腳的兩行定義，這里就不演示了。

編譯驗(yàn)證如下

uboot下只會(huì)使用一個(gè)網(wǎng)口，因此屏蔽一個(gè)

6.使用默認(rèn)ENET2

使用uboot中imx6ull默認(rèn)的 網(wǎng)卡ENET2默認(rèn)網(wǎng)卡 ，宏定義 CONFIG_FEC_ENENT_DEV ，路徑：/include/configs/mx6ull_toto.h

#ifdef CONFIG_CMD_NET
#define CONFIG_FEC_ENET_DEV     1
#endif

在設(shè)備樹(shù)文件中將FEC1節(jié)點(diǎn)的status設(shè)置為disabled

&fec1 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = < &pinctrl_enet1 >;
    phy-mode = "rmii";
    phy-handle = < ðphy0 >;
    phy-supply = < ®_peri_3v3 >;
    phy-reset-gpios = < &gpio5 7 GPIO_ACTIVE_LOW >; // 復(fù)位引腳
    phy-reset-duration = < 100 >;
    phy-reset-post-delay = < 100 >;
    status = "disabled";    //禁用
};

三、編譯燒寫(xiě)，下載驗(yàn)證

SecureCRT 輸出結(jié)果如下：

U-Boot 2022.10-g8d3c4ea8-dirty (May 20 2023 - 11:49:18 +0800)

CPU:   Freescale i.MX6ULL rev1.1 792 MHz (running at 396 MHz)
CPU:   Industrial temperature grade (-40C to 105C) at 34C
Reset cause: POR
Model: Freescale i.MX6 UltraLiteLite 14x14 EVK Board
Board: MX6ULL TOTO
DRAM:  512 MiB
Core:  61 devices, 17 uclasses, devicetree: separate
MMC:   FSL_SDHC: 0, FSL_SDHC: 1
Loading Environment from MMC... OK
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
Net:   
Error: ethernet@20b4000 address not set.

Error: ethernet@20b4000 address not set.
No ethernet found.

Hit any key to stop autoboot:  0 
= > 
= >

提示：
Error: ethernet@20b4000 address not set.
Error: ethernet@20b4000 address not set.
No ethernet found.
這是因?yàn)闆](méi)有設(shè)置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變量

• 手動(dòng)設(shè)置
• 系統(tǒng)配置，默認(rèn)生成

1.設(shè)置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變量

setenv ethaddr 32:34:46:78:9A:DC    //設(shè)置開(kāi)發(fā)板網(wǎng)卡1 MAC地址 
setenv eth1addr 32:34:46:78:9A:DD   //設(shè)置開(kāi)發(fā)板網(wǎng)卡2 MAC地址 
setenv serverip 192.168.0.106       //設(shè)置服務(wù)器地址，一般是windows或Ubuntu地址
setenv ipaddr 192.168.0.123         //設(shè)置開(kāi)發(fā)板IP地址 
setenv gatewayip 192.168.0.1        //設(shè)置開(kāi)發(fā)板默認(rèn)網(wǎng)關(guān) 
setenv netmask 255.255.255.0        //設(shè)置開(kāi)發(fā)板子網(wǎng)掩碼
setenv bootdelay 5                  //設(shè)置啟動(dòng)延時(shí)實(shí)際
saveenv                             //將改變覆蓋到MMC

注意：u-boot的環(huán)境變量是設(shè)置在MMC中的，不會(huì)隨著UBoot重新編譯而清除，如果修改亂了可以使用如下命令恢復(fù)默認(rèn)：

env default -a // 恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置
saveenv        // 將改變覆蓋到MMC

2.使用軟件配置，默認(rèn)生成

configs/mx6ull_toto_defconfig 文件,使能隨機(jī)生成MAC地址

CONFIG_NET_RANDOM_ETHADDR=y

重啟開(kāi)發(fā)板，打印信息如下;

U-Boot 2022.10-g8d3c4ea8-dirty (May 20 2023 - 11:49:18 +0800)

CPU:   Freescale i.MX6ULL rev1.1 792 MHz (running at 396 MHz)
CPU:   Industrial temperature grade (-40C to 105C) at 45C
Reset cause: WDOG
Model: Freescale i.MX6 UltraLiteLite 14x14 EVK Board
Board: MX6ULL TOTO
DRAM:  512 MiB
Core:  61 devices, 17 uclasses, devicetree: separate
MMC:   FSL_SDHC: 0, FSL_SDHC: 1
Loading Environment from MMC... OK
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
Net:   eth1: ethernet@20b4000 [PRIME]
Hit any key to stop autoboot:  0 
= ?> 
= ?>

3.驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)是否連通

使用ping命令，驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)是否可以正常工作

= > ping 192.168.0.106
Using ethernet@20b4000 device

ARP Retry count exceeded; starting again
ping failed; host 192.168.0.106 is not alive
= >

ping測(cè)試失敗

• 原因1：可能是windows的防火墻沒(méi)有關(guān)，
• 原因2：LAN8720初始化需要復(fù)位，修改SMSC驅(qū)動(dòng)。
  我這邊的原因就是ubootLAN8720初始化沒(méi)有進(jìn)行復(fù)位，在 drivers/net/phy/phy.c 文件中修改：

int genphy_config_aneg(struct phy_device *phydev)
{
    int result;

    /* SOFT RESET */
    phy_reset(phydev);

    if (phydev- >autoneg != AUTONEG_ENABLE)
        return genphy_setup_forced(phydev);

    result = genphy_config_advert(phydev);
    ...
    ...
}

再次編譯重啟開(kāi)發(fā)板，Ping成功。

= > ping 192.168.0.106
Using ethernet@20b4000 device
host 192.168.0.106 is alive
= >

四、FEC1網(wǎng)卡1調(diào)試

使用 ENET1 網(wǎng)卡的話就稍微復(fù)雜一點(diǎn)了，不是簡(jiǎn)單的將 fec2 節(jié)點(diǎn)下的 status 改為“disabled”，需要對(duì)在設(shè)備樹(shù)arch/arm/dts/imx6ul-14x14-evk.dtsi文件進(jìn)行修改和添加。

1.屏蔽或刪除掉 fec2 節(jié)點(diǎn)內(nèi)容

/*
&fec2 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = < &pinctrl_enet2 >;
    phy-mode = "rmii";
    phy-handle = < ðphy1 >;
    phy-supply = < ®_peri_3v3 >;
    phy-reset-gpios = < &gpio5 8 GPIO_ACTIVE_LOW >;
    phy-reset-duration = < 200 >;
    phy-reset-post-delay = < 100 >;
    status = "okay";    

    mdio {
        #address-cells = < 1 >;
        #size-cells = < 0 >;

        ethphy0: ethernet-phy@0 {
            compatible = "ethernet-phy-id0022.1560";
            reg = < 0 >;
            micrel,led-mode = < 1 >;
            clocks = < &clks IMX6UL_CLK_ENET_REF >;
            clock-names = "rmii-ref";

        };

        ethphy1: ethernet-phy@1 {
            compatible = "ethernet-phy-id0022.1560";
            reg = < 1 >;
            micrel,led-mode = < 1 >;
            clocks = < &clks IMX6UL_CLK_ENET2_REF >;
            clock-names = "rmii-ref";
        };
    };
};
*/

2.在fec1 節(jié)點(diǎn)下添加 mdio 子節(jié)點(diǎn)

&fec1 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = < &pinctrl_enet1 >;
    phy-mode = "rmii";
    phy-handle = < ðphy0 >;
    phy-supply = < ®_peri_3v3 >;
    phy-reset-gpios = < &gpio5 7 GPIO_ACTIVE_LOW >;
    phy-reset-duration = < 100 >;
    phy-reset-post-delay = < 100 >;
    status = "okay";

    mdio {
        #address-cells = < 1 >;
        #size-cells = < 0 >;

        ethphy0: ethernet-phy@0 {
            compatible = "ethernet-phy-id0022.1560";
            reg = < 0 >;
            micrel,led-mode = < 1 >;
            clocks = < &clks IMX6UL_CLK_ENET_REF >;
            clock-names = "rmii-ref";
        };
    };
};

3.添加MDIO和MDC引腳配置

在 ENET1 網(wǎng)卡對(duì)應(yīng)的 pinctrl 節(jié)點(diǎn)中添加 MDIO 和 MDC 引腳配置

• 將 GPIO1_IO07 復(fù)用為 ENET1_MDC 引腳
• 將 GPIO1_IO06 復(fù)用為 ENET1_MDIO 引腳

pinctrl_enet1: enet1grp {
    fsl,pins = < 
        MX6UL_PAD_GPIO1_IO07__ENET1_MDC     0x1b0b0
        MX6UL_PAD_GPIO1_IO06__ENET1_MDIO    0x1b0b0
        ...
        MX6UL_PAD_ENET1_TX_CLK__ENET1_REF_CLK1  0x4001b031
     ?>;
};

4.修改ENET設(shè)備為enet0

在include/configs/mu6ull_toto.h中修改宏CONFIG_FEC_ENET_DEV為0，使用enet0

#ifdef CONFIG_CMD_NET
#define CONFIG_FEC_ENET_DEV     0
#endif

編譯下載重啟開(kāi)發(fā)板，打印信息如下；

U-Boot 2022.10-g8d3c4ea8-dirty (May 20 2023 - 14:19:23 +0800)
CPU:   Freescale i.MX6ULL rev1.1 792 MHz (running at 396 MHz)
CPU:   Industrial temperature grade (-40C to 105C) at 40C
Reset cause: WDOG
Model: Freescale i.MX6 UltraLiteLite 14x14 EVK Board
Board: MX6ULL TOTO
DRAM:  512 MiB
Core:  60 devices, 17 uclasses, devicetree: separate
MMC:   FSL_SDHC: 0, FSL_SDHC: 1
Loading Environment from MMC... OK
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
Net:   eth0: ethernet@2188000
Hit any key to stop autoboot:  0
= >
= > ping 192.168.0.106
Using ethernet@2188000 device
host 192.168.0.106 is alive
= >

至此，imx6ull在uboot下FEC1和FEC2均可單獨(dú)使用，感興趣的朋友可以試一試uboot如何讓fec1和fec2兩個(gè)網(wǎng)卡同時(shí)工作。

imx6ll開(kāi)發(fā)板u-boot下網(wǎng)絡(luò)部分就講到此處，后續(xù)有時(shí)間將對(duì)u-boot的啟動(dòng)流程進(jìn)行詳細(xì)梳理與講解，關(guān)注我，后期文章及時(shí)觀看！

本期的內(nèi)容到這就結(jié)束了，如果覺(jué)得文章不錯(cuò)，可以點(diǎn)贊、收藏和關(guān)注哦，謝謝大家收看，下期再見(jiàn)！