STM32MP157 Linux系統(tǒng)移植開發(fā)篇10：Linux內(nèi)核網(wǎng)卡驅(qū)動移植
本文章為《STM32MP157 Linux系統(tǒng)移植開發(fā)篇》系列中的一篇，筆者使用的開發(fā)平臺為華清遠見FS-MP1A開發(fā)板（STM32MP157開發(fā)板）。stm32mp157是ARM雙核，2個A7核，1個M4核，A7核上可以跑Linux操作系統(tǒng)，M4核上可以跑FreeRTOS、RT-Thread等實時操作系統(tǒng)，STM32MP157開發(fā)板所以既可以學嵌入式linux，也可以學stm32單片機。
針對FS-MP1A開發(fā)板，除了Linux系統(tǒng)移植篇外，還包括其他多系列教程，包括Cortex-A7開發(fā)篇、Cortex-M4開發(fā)篇、擴展板驅(qū)動移植篇、Linux應(yīng)用開發(fā)篇、FreeRTOS系統(tǒng)移植篇、Linux驅(qū)動開發(fā)篇、硬件設(shè)計篇、人工智能機器視覺篇、Qt應(yīng)用編程篇、Qt綜合項目實戰(zhàn)篇等。歡迎關(guān)注，更多stm32mp157開發(fā)教程及視頻，可加技術(shù)交流Q群459754978，感謝關(guān)注。
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實驗原理
STM32MP157A系列SoC集成一個千兆以太網(wǎng)媒體訪問控制器，支持RMII和MII兩種標準的PHY，F(xiàn)S-MP1A設(shè)備上外接了一個瑞昱的千兆以太網(wǎng)PHY芯片RTL8211F，原理圖如下：
查看原理圖得出RTL8211F數(shù)據(jù)管腳與STM32MP157A的管腳對應(yīng)關(guān)系如下：
原理圖網(wǎng)絡(luò)編號對應(yīng)管腳管腳功能管腳功能碼ETH_MDCPC1ETH1_MDCAF11ETH_MDIOPA2ETH1_MDIOAF11ETH_TXD0PG13ETH1_*MII_ TXD0AF11ETH_TXD1PG14ETH1_*MII_ TXD1AF11ETH_TXD2PC2ETH1_*MII_ TXD2AF11ETH_TXD3PE2ETH1_*MII_ TXD3AF11ETH_TX_ENPB11ETH1_*MII_ TX_ENAF11ETH_TX_CLKPG4ETH1_*MII_ GTX_CLKAF11ETH_RXD0PC4ETH1_*MII_ RXD0AF11ETH_RXD1PC5ETH1_*MII_ RXD1AF11ETH_RXD2PB0ETH1_*MII_ RXD2AF11ETH_RXD3PB1ETH1_*MII_ RXD3AF11ETH_RX_DVPA7ETH1_*MII_RX _DVAF11ETH_RX_CLKPA1ETH1_*MII_RX _CLKAF11ETH_CLK125PG5ETH1_*MII_ CLK125AF11ETH_RSTPH2ETH1_*MII_ CRSAF11
網(wǎng)卡設(shè)備樹節(jié)點
參考文檔：
Documentation/devicetree/bindings/net/stm32-dwmac.txt
Documentation/devicetree/bindings/net/ethernet-controller.yaml
Documentation/devicetree/bindings/net/ethernet-phy.yaml
Documentation/devicetree/bindings/net/snps,dwmac.yam
內(nèi)核中ST對STM32MP15x系列芯片的設(shè)備樹資源了做了定義，可參見：
arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi
stm32mp151中ethernet定義如下：
ethernet0: ethernet@5800a000 {
compatible = "st,stm32mp1-dwmac", "snps,dwmac-4.20a";
reg = <0x5800a000 0x2000>;
reg-names = "stmmaceth";
interrupts-extended = <&intc GIC_SPI 61 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
<&exti 70 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
interrupt-names = "macirq",
"eth_wake_irq";
clock-names = "stmmaceth",
"mac-clk-tx",
"mac-clk-rx",
"ethstp";
clocks = <&rcc ETHMAC>,
<&rcc ETHTX>,
<&rcc ETHRX>,
<&rcc ETHSTP>;
st,syscon = <&syscfg 0x4>;
snps,mixed-burst;
snps,pbl = <2>;
snps,en-tx-lpi-clockgating;
snps,axi-config = <&stmmac_axi_config_0>;
snps,tso;
power-domains = <&pd_core>;
status = "disabled";
};
上述代碼只對ethernet做了基本的初始化，并沒有針對不同的硬件設(shè)計做適配，所以需結(jié)合硬件補全設(shè)備樹節(jié)點信息。
對照內(nèi)核文檔目錄下相關(guān)文檔添加補充相關(guān)信息，亦可參考內(nèi)核中其他設(shè)備樹文件中相關(guān)描述，比如stm32mp15xx-dkx.dtsi關(guān)于ethernet的描述符合我們的要求，內(nèi)容如下：
ðernet0 {
status = "okay";
pinctrl-0 = <ðernet0_rgmii_pins_a>;
pinctrl-1 = <ðernet0_rgmii_pins_sleep_a>;
pinctrl-names = "default", "sleep";
phy-mode = "rgmii-id";
max-speed = <1000>;
phy-handle = <&phy0>;
mdio0 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
compatible = "snps,dwmac-mdio";
phy0: ethernet-phy@0 {
reg = <0>;
};
};
};
管腳定義
在內(nèi)核中STM32MP1默認管腳定義在文件arch/arm/dts/stm32mp15-pinctrl.dtsi中，查看文件中是否有需要的管腳定義：
查看后確認有ethernet的管腳定義，且與FS-MP1A硬件使用情況一致，定義如下：
ethernet0_rgmii_pins_a: rgmii-0 {
pins1 {
pinmux = <STM32_PINMUX('G', 5, AF11)>, /* ETH_RGMII_CLK125 */
<STM32_PINMUX('G', 4, AF11)>, /* ETH_RGMII_GTX_CLK */
<STM32_PINMUX('G', 13, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD0 */
<STM32_PINMUX('G', 14, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD1 */
<STM32_PINMUX('C', 2, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD2 */
<STM32_PINMUX('E', 2, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD3 */
<STM32_PINMUX('B', 11, AF11)>, /* ETH_RGMII_TX_CTL */
<STM32_PINMUX('C', 1, AF11)>; /* ETH_MDC */
bias-disable;
drive-push-pull;
slew-rate = <2>;
};
pins2 {
pinmux = <STM32_PINMUX('A', 2, AF11)>; /* ETH_MDIO */
bias-disable;
drive-push-pull;
slew-rate = <0>;
};
pins3 {
pinmux = <STM32_PINMUX('C', 4, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD0 */
<STM32_PINMUX('C', 5, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD1 */
<STM32_PINMUX('B', 0, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD2 */
<STM32_PINMUX('B', 1, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD3 */
<STM32_PINMUX('A', 1, AF11)>, /* ETH_RGMII_RX_CLK */
<STM32_PINMUX('A', 7, AF11)>; /* ETH_RGMII_RX_CTL */
bias-disable;
};
};
ethernet0_rgmii_pins_sleep_a: rgmii-sleep-0 {
pins1 {
pinmux = <STM32_PINMUX('G', 5, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_CLK125 */
<STM32_PINMUX('G', 4, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_GTX_CLK */
<STM32_PINMUX('G', 13, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD0 */
<STM32_PINMUX('G', 14, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD1 */
<STM32_PINMUX('C', 2, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD2 */
<STM32_PINMUX('E', 2, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD3 */
<STM32_PINMUX('B', 11, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TX_CTL */
<STM32_PINMUX('A', 2, ANALOG)>, /* ETH_MDIO */
<STM32_PINMUX('C', 1, ANALOG)>, /* ETH_MDC */
<STM32_PINMUX('C', 4, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD0 */
<STM32_PINMUX('C', 5, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD1 */
<STM32_PINMUX('B', 0, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD2 */
<STM32_PINMUX('B', 1, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD3 */
<STM32_PINMUX('A', 1, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RX_CLK */
<STM32_PINMUX('A', 7, ANALOG)>; /* ETH_RGMII_RX_CTL */
};
};
實驗?zāi)康?/h1>
熟悉基于Linux操作系統(tǒng)下的網(wǎng)卡驅(qū)動移植配置過程。
實驗平臺
華清遠見開發(fā)環(huán)境，F(xiàn)S-MP1A平臺；
實驗步驟
導入交叉編譯工具鏈
linux@ubuntu:$ source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi
添加網(wǎng)卡設(shè)備樹配置。
修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件
在文件末尾添加如下內(nèi)容：
ðernet0 {
status = "okay";
pinctrl-0 = <ðernet0_rgmii_pins_a>;
pinctrl-1 = <ðernet0_rgmii_pins_sleep_a>;
pinctrl-names = "default", "sleep";
phy-mode = "rgmii-id";
max-speed = <1000>;
phy-handle = <&phy0>;
mdio0 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
compatible = "snps,dwmac-mdio";
phy0: ethernet-phy@0 {
reg = <0>;
};
};
};
配置內(nèi)核
由于內(nèi)核源碼默認配置以及支持網(wǎng)卡，本節(jié)列出主要選項，如下：
linux@ubuntu:$ make menuconfig
Device Drivers --->
[*] Network device support --->
[*] Ethernet driver support --->
<*> STMicroelectronics Multi-Gigabit Ethernet driver
<*> STMMAC Platform bus support
<*> Support for snps,dwc-qos-ethernet.txt DT binding.
<*> Generic driver for DWMAC
<*> STM32 DWMAC support
編譯內(nèi)核及設(shè)備樹：
linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040
重啟測試
將編譯好的設(shè)備樹和內(nèi)核鏡像拷貝到/tftpboot目錄下，通過tftp引導內(nèi)核，重啟設(shè)備后可以看到如下啟動信息：
通過Ping 測試網(wǎng)卡
root@fsmp1a:$ ping?http://www.baidu.com
如果設(shè)備不能接入以太網(wǎng)，可以ping主機
硬件平臺：華清遠見FS-MP1A開發(fā)板（STM32MP157）
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