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STM32MP157 Linux系统移植开发篇10：Linux内核网卡驱动移植

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STMCU小助手 发布时间：2022-9-30 18:32
实验原理
STM32MP157A系列SoC集成一个千兆以太网媒体访问控制器，支持RMII和MII两种标准的PHY，FS-MP1A设备上外接了一个瑞昱的千兆以太网PHY芯片RTL8211F，原理图如下：

fb8444371c403890e20ca26280e681ab.jpg

查看原理图得出RTL8211F数据管脚与STM32MP157A的管脚对应关系如下：
U]J2_F36492~SGT0GYXVIDI.png

1.网卡设备树节点

内核中ST对STM32MP15x系列芯片的设备树资源了做了定义，可参见：

  1. arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi

  3. stm32mp151中ethernet定义如下：

  5. ethernet0: ethernet@5800a000 {

  7. compatible = "st,stm32mp1-dwmac", "snps,dwmac-4.20a";

  9. reg = <0x5800a000 0x2000>;

  11. reg-names = "stmmaceth";

  13. interrupts-extended = <&intc GIC_SPI 61 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,

  15. <&exti 70 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;

  17. interrupt-names = "macirq",

  19. "eth_wake_irq";

  21. clock-names = "stmmaceth",

  23. "mac-clk-tx",

  25. "mac-clk-rx",

  27. "ethstp";

  29. clocks = <&rcc ETHMAC>,

  31. <&rcc ETHTX>,

  33. <&rcc ETHRX>,

  35. <&rcc ETHSTP>;

  37. st,syscon = <&syscfg 0x4>;

  39. snps,mixed-burst;

  41. snps,pbl = <2>;

  43. snps,en-tx-lpi-clockgating;

  45. snps,axi-config = <&stmmac_axi_config_0>;

  47. snps,tso;

  49. power-domains = <&pd_core>;

  51. status = "disabled";

  53. };
复制代码

上述代码只对ethernet做了基本的初始化，并没有针对不同的硬件设计做适配，所以需结合硬件补全设备树节点信息。

对照内核文档目录下相关文档添加补充相关信息，亦可参考内核中其他设备树文件中相关描述，比如stm32mp15xx-dkx.dtsi关于ethernet的描述符合我们的要求，内容如下：

  1. ðernet0 {

  3. status = "okay";

  5. pinctrl-0 = <ðernet0_rgmii_pins_a>;

  7. pinctrl-1 = <ðernet0_rgmii_pins_sleep_a>;

  9. pinctrl-names = "default", "sleep";

  11. phy-mode = "rgmii-id";

  13. max-speed = <1000>;

  15. phy-handle = <&phy0>;

  17. mdio0 {

  19. #address-cells = <1>;

  21. #size-cells = <0>;

  23. compatible = "snps,dwmac-mdio";

  25. phy0: ethernet-phy@0 {

  27. reg = <0>;

  29. };

  31. };

  33. };
复制代码

1.管脚定义
在内核中STM32MP1默认管脚定义在文件arch/arm/dts/stm32mp15-pinctrl.dtsi中，查看文件中是否有需要的管脚定义：

查看后确认有ethernet的管脚定义，且与FS-MP1A硬件使用情况一致，定义如下：

  1. ethernet0_rgmii_pins_a: rgmii-0 {

  3. pins1 {

  5. pinmux = <STM32_PINMUX('G', 5, AF11)>, /* ETH_RGMII_CLK125 */

  7. <STM32_PINMUX('G', 4, AF11)>, /* ETH_RGMII_GTX_CLK */

  9. <STM32_PINMUX('G', 13, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD0 */

  11. <STM32_PINMUX('G', 14, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD1 */

  13. <STM32_PINMUX('C', 2, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD2 */

  15. <STM32_PINMUX('E', 2, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD3 */

  17. <STM32_PINMUX('B', 11, AF11)>, /* ETH_RGMII_TX_CTL */

  19. <STM32_PINMUX('C', 1, AF11)>; /* ETH_MDC */

  21. bias-disable;

  23. drive-push-pull;

  25. slew-rate = <2>;

  27. };

  29. pins2 {

  31. pinmux = <STM32_PINMUX('A', 2, AF11)>; /* ETH_MDIO */

  33. bias-disable;

  35. drive-push-pull;

  37. slew-rate = <0>;

  39. };

  41. pins3 {

  43. pinmux = <STM32_PINMUX('C', 4, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD0 */

  45. <STM32_PINMUX('C', 5, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD1 */

  47. <STM32_PINMUX('B', 0, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD2 */

  49. <STM32_PINMUX('B', 1, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD3 */

  51. <STM32_PINMUX('A', 1, AF11)>, /* ETH_RGMII_RX_CLK */

  53. <STM32_PINMUX('A', 7, AF11)>; /* ETH_RGMII_RX_CTL */

  55. bias-disable;

  57. };

  59. };

  61. ethernet0_rgmii_pins_sleep_a: rgmii-sleep-0 {

  63. pins1 {

  65. pinmux = <STM32_PINMUX('G', 5, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_CLK125 */

  67. <STM32_PINMUX('G', 4, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_GTX_CLK */

  69. <STM32_PINMUX('G', 13, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD0 */

  71. <STM32_PINMUX('G', 14, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD1 */

  73. <STM32_PINMUX('C', 2, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD2 */

  75. <STM32_PINMUX('E', 2, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD3 */

  77. <STM32_PINMUX('B', 11, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TX_CTL */

  79. <STM32_PINMUX('A', 2, ANALOG)>, /* ETH_MDIO */

  81. <STM32_PINMUX('C', 1, ANALOG)>, /* ETH_MDC */

  83. <STM32_PINMUX('C', 4, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD0 */

  85. <STM32_PINMUX('C', 5, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD1 */

  87. <STM32_PINMUX('B', 0, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD2 */

  89. <STM32_PINMUX('B', 1, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD3 */

  91. <STM32_PINMUX('A', 1, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RX_CLK */

  93. <STM32_PINMUX('A', 7, ANALOG)>; /* ETH_RGMII_RX_CTL */

  95. };

  97. };
复制代码

实验目的
熟悉基于Linux操作系统下的网卡驱动移植配置过程。

实验平台
FS-MP1A平台；

实验步骤
1.导入交叉编译工具链
linux@ubuntu source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi

2.添加网卡设备树配置。
修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件

在文件末尾添加如下内容：

  1. ðernet0 {

  3. status = "okay";

  5. pinctrl-0 = <ðernet0_rgmii_pins_a>;

  7. pinctrl-1 = <ðernet0_rgmii_pins_sleep_a>;

  9. pinctrl-names = "default", "sleep";

  11. phy-mode = "rgmii-id";

  13. max-speed = <1000>;

  15. phy-handle = <&phy0>;

  17. mdio0 {

  19. #address-cells = <1>;

  21. #size-cells = <0>;

  23. compatible = "snps,dwmac-mdio";

  25. phy0: ethernet-phy@0 {

  27. reg = <0>;

  29. };

  31. };

  33. };
复制代码

3.配置内核
由于内核源码默认配置以及支持网卡，本节列出主要选项，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

3.编译内核及设备树：
linux@ubuntu make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040

4.重启测试
将编译好的设备树和内核镜像拷贝到/tftpboot目录下，通过tftp引导内核，重启设备后可以看到如下启动信息：

fe313fb6f3db573dc16e24195050eeb0.png

b7c59f193686ab0c3636c67f18a87bef.png

通过Ping 测试网卡

0a8eef4b7b15a8e10806b5be32019be7.png

如果设备不能接入以太网，可以ping主机
————————————————
版权声明：华清远见IT开放实验室


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