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：



. A& d2 ~8 W5 Z. S! K1 z6 X9 \, Y查看原理图得出RTL8211F数据管脚与STM32MP157A的管脚对应关系如下：


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：
0 h) V$ `! D( b0 L: n& w
. H% s% A' n. w" [( ^

1. arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi
   1 Y( G+ h( _- e! @- v
2. 
   
3. stm32mp151中ethernet定义如下：
   5 l5 @6 p& Z/ f" _6 I4 C3 {
4. 
   
5. ethernet0: ethernet@5800a000 {
   / ]& G. h# ]6 g. y2 p/ \
6. 
   
7. compatible = "st,stm32mp1-dwmac", "snps,dwmac-4.20a";
   % |8 f7 b0 o% R) z* S1 z
8. 
   ' L3 A: [9 T  L) k. Y
9. reg = <0x5800a000 0x2000>;
   7 c/ @/ b; V* H1 L
10. 
    . l* J+ h  x1 m0 y# i8 X$ _7 V- j
11. reg-names = "stmmaceth";
    / q' X' Z( a( B1 X& p
12. 
    
13. interrupts-extended = <&intc GIC_SPI 61 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
    
14. 
    
15. <&exti 70 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    , w2 w2 J- F1 R: _9 w) ~' J* }2 J
16. 
    
17. interrupt-names = "macirq",
    6 G8 K$ g; W* d+ l
18. 
    ! Z! ^! k* P2 _  G$ W
19. "eth_wake_irq";
    
20. 
    
21. clock-names = "stmmaceth",
    : L6 i$ a$ H/ D: C8 x1 ]
22. 
    9 H. J3 h, L6 r; ^; E, L6 U  K3 a
23. "mac-clk-tx",
    
24. 
    
25. "mac-clk-rx",
    
26. 
    
27. "ethstp";
    
28. 
    
29. clocks = <&rcc ETHMAC>,
    & R5 a' P$ N+ C& e
30. 
    7 P+ Z& `4 X7 `2 ~# C: M
31. <&rcc ETHTX>,
    
32. 
    4 h, B( B( E2 d4 Y# F
33. <&rcc ETHRX>,
    9 }- y, K) l2 z; |8 ?/ [* {
34. 
    ' Z, m8 c1 Z8 _( N  r! ]  z
35. <&rcc ETHSTP>;
    
36. 
    
37. st,syscon = <&syscfg 0x4>;
    
38. 
    : `- k* Q: y- v+ K- L
39. snps,mixed-burst;
    - ~: p' U$ X& @3 H9 Y
40. 
    ' w3 C5 r; r* _
41. snps,pbl = <2>;
    - S0 I9 U& O* z7 [
42. 
    ' o7 w9 ]8 u; m5 X7 m
43. snps,en-tx-lpi-clockgating;
    
44. 
    4 H5 d$ [6 Y* |( y% O; B7 ^
45. snps,axi-config = <&stmmac_axi_config_0>;
    ( V; ]- ^3 F9 j: O
46. 
    * W8 r; ~, i) j+ U
47. snps,tso;
    
48. 
    2 I/ w2 q$ h" X3 C9 C, X7 a' {  V" B
49. power-domains = <&pd_core>;
    , f+ ^! N, m9 C9 U# v2 Q" V8 b
50. 
    
51. status = "disabled";
    & q+ J9 ~' C1 ^8 x6 C) V+ A) }
52. 
    : G0 D, t# z8 d: |5 \
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 {
   
2. 
   
3. status = "okay";
   ! f% n# R' M- ]/ ~. q
4. 
   
5. pinctrl-0 = <ðernet0_rgmii_pins_a>;
   % Z  f1 u6 Y/ a
6. 
   # c0 d5 ]; d6 k$ P, p
7. pinctrl-1 = <ðernet0_rgmii_pins_sleep_a>;
   
8. 
   # Q  _2 A/ C  ~5 D; U
9. pinctrl-names = "default", "sleep";
   2 P3 C" a4 f' Z% Q& P) J
10. 
      \2 ^% U4 \( n# v
11. phy-mode = "rgmii-id";
    
12. 
    
13. max-speed = <1000>;
    ! e. O5 z$ i$ W: W: V
14. 
    7 s, l( b% J" @# B7 \" l9 @( B$ V* Q
15. phy-handle = <&phy0>;
    
16. 
    ) o* i3 P8 v0 u# u" X: }: A
17. mdio0 {
    9 ~! ?  r, O; a" h
18. 
    
19. #address-cells = <1>;
    
20. 
    $ \8 R# [; r5 e7 p
21. #size-cells = <0>;
    
22. 
    
23. compatible = "snps,dwmac-mdio";
    
24. 
    ' X! r: E8 P' m7 x. l% D1 P& U$ ~
25. phy0: ethernet-phy@0 {
    4 X" O' b5 J' b/ D2 I$ `7 m
26. 
    
27. reg = <0>;
    ) r' i& ^' A, Y! V
28. 
    2 M8 v2 l3 e' [2 V, b
29. };
    
30. 
    
31. };
    + t) e" e. u6 ?& o( @/ l0 H
32. 
    : b/ G3 V! I" S) N8 T9 f7 P
33. };

复制代码

1 b# v' C2 D1 J' t1.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 {
     e0 B  Q) s7 O5 e0 j
2. 
   
3. pins1 {
   1 `8 F3 o1 x) O' f$ z
4. 
   " k2 z* p3 K* E
5. pinmux = <STM32_PINMUX('G', 5, AF11)>, /* ETH_RGMII_CLK125 */
   
6. 
   . M8 r/ h$ s% u/ i
7. <STM32_PINMUX('G', 4, AF11)>, /* ETH_RGMII_GTX_CLK */
   , H8 {  S" _- J8 h
8. 
   ' i* c. d' u( T) T2 f; e3 f- V
9. <STM32_PINMUX('G', 13, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD0 */
   - n* y+ c/ s; }" I! r! ]
10. 
    7 H- s* k! m+ Y; d$ Y
11. <STM32_PINMUX('G', 14, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD1 */
    1 X4 j  [: M: x5 I
12. 
    
13. <STM32_PINMUX('C', 2, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD2 */
    
14. 
    8 |' k" A$ o, I7 R' u
15. <STM32_PINMUX('E', 2, AF11)>, /* ETH_RGMII_TXD3 */
    2 L5 h3 W$ S4 h; r' l
16. 
    ) Q" v1 O  {- ?+ V$ n6 e
17. <STM32_PINMUX('B', 11, AF11)>, /* ETH_RGMII_TX_CTL */
    
18. 
    
19. <STM32_PINMUX('C', 1, AF11)>; /* ETH_MDC */
    
20. 
    ! |' Q% X* {7 n% ~+ ~, j
21. bias-disable;
    
22. 
    
23. drive-push-pull;
      @% t1 b' d3 m
24. 
    $ ~; l! z% l3 e9 K1 z: K
25. slew-rate = <2>;
    
26. 
    / B; L6 B  s1 c  {0 d
27. };
    
28. 
    
29. pins2 {
    
30. 
    
31. pinmux = <STM32_PINMUX('A', 2, AF11)>; /* ETH_MDIO */
    % v+ F" s2 ?; n+ M3 E
32. 
    % ]9 V% K. r# P# T- b6 P. O
33. bias-disable;
    
34. 
    
35. drive-push-pull;
    - q4 _. I2 e: V9 x
36. 
    1 v) w# ]0 R4 j: y, q5 `/ x4 ]
37. slew-rate = <0>;
    6 s; h" r& c8 E* e
38. 
    
39. };
    4 X, Z( C2 M# U! n- W9 j% _9 p
40. 
    $ \1 O& e: b& ^0 N6 L! e$ @) i0 o, k
41. pins3 {
    
42. 
    
43. pinmux = <STM32_PINMUX('C', 4, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD0 */
    
44. 
    . v, {3 \; F) L% p* Q
45. <STM32_PINMUX('C', 5, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD1 */
    / m* e7 `3 x3 F! w( o
46. 
    
47. <STM32_PINMUX('B', 0, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD2 */
    , }0 }" W' I9 U- E
48. 
    # r+ U# V! @  |
49. <STM32_PINMUX('B', 1, AF11)>, /* ETH_RGMII_RXD3 */
    ) a( D2 v0 `  z* ]$ X6 r5 A. ?
50. 
    2 ^8 h; _' E7 N* G5 g: N
51. <STM32_PINMUX('A', 1, AF11)>, /* ETH_RGMII_RX_CLK */
    / o$ |1 g3 B; ^9 o0 p
52. 
    ( |  G9 {. z! N- H
53. <STM32_PINMUX('A', 7, AF11)>; /* ETH_RGMII_RX_CTL */
    " A/ a! ^2 p+ v/ V8 n( X& O0 w
54. 
    
55. bias-disable;
    / u& G8 b( z7 I
56. 
    ! f# O2 |. A: n7 S2 b+ ~* O) a- O
57. };
    
58. 
    & Q* y% P  b6 l! b- W
59. };
    % A+ W) g6 v6 O; L" q
60. 
    
61. ethernet0_rgmii_pins_sleep_a: rgmii-sleep-0 {
    
62. 
    ! j! W+ l* \2 q' n% V! Q
63. pins1 {
      c0 M1 R% }: \7 o, |0 O$ n6 M
64. 
    8 m, p) f& |: q
65. pinmux = <STM32_PINMUX('G', 5, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_CLK125 */
    
66. 
    8 T  |8 z; A, }6 u
67. <STM32_PINMUX('G', 4, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_GTX_CLK */
    2 W% F7 E* r5 I
68. 
    
69. <STM32_PINMUX('G', 13, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD0 */
    
70. 
    
71. <STM32_PINMUX('G', 14, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD1 */
    
72. 
    3 n, [5 ^; U, G* l; z: P
73. <STM32_PINMUX('C', 2, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD2 */
    . p7 M6 s) I- z# x
74. 
    
75. <STM32_PINMUX('E', 2, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TXD3 */
    ) M2 T( c$ g2 U& D* r; C0 `
76. 
    & R# }+ F9 v# R9 e
77. <STM32_PINMUX('B', 11, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_TX_CTL */
    7 L5 `: M4 t( U5 W% X% I; `
78. 
    
79. <STM32_PINMUX('A', 2, ANALOG)>, /* ETH_MDIO */
    
80. 
    
81. <STM32_PINMUX('C', 1, ANALOG)>, /* ETH_MDC */
    
82. 
    9 Z. z9 {& g# Z& s
83. <STM32_PINMUX('C', 4, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD0 */
    
84. 
    
85. <STM32_PINMUX('C', 5, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD1 */
    
86. 
    
87. <STM32_PINMUX('B', 0, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD2 */
    $ \( t7 e3 d% f6 H4 U( n/ ]
88. 
    5 e4 f7 G! M1 ~: A# l  {, r7 j
89. <STM32_PINMUX('B', 1, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RXD3 */
    
90. 
    9 q( g0 U1 `$ o3 v# F
91. <STM32_PINMUX('A', 1, ANALOG)>, /* ETH_RGMII_RX_CLK */
    
92. 
    6 e3 w' O3 v# x6 j9 a: c% g  @  U
93. <STM32_PINMUX('A', 7, ANALOG)>; /* ETH_RGMII_RX_CTL */
    + S# L" U1 [% `
94. 
    ' s- m. h8 v) y7 K0 S+ J- R& M
95. };
    
96. 
    
97. };

复制代码

- p4 y. N* u5 x& U& f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。
( x6 M) S3 L; ]0 [9 P
实验平台
" r: m* ?. f! u# @FS-MP1A平台；

实验步骤
1.导入交叉编译工具链
; u& K( ?8 L6 M6 E' V* H3 Flinux@ubuntu source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi

, r" K  L, ]; C, R: ?2 b2.添加网卡设备树配置。
修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件
% P7 \% L$ @; n: n' {  V
' p4 ]7 B2 U# r在文件末尾添加如下内容：

1. ðernet0 {
   
2. 
   2 U! D5 x1 D2 x
3. status = "okay";
   
4. 
   0 \  N% D& r: o- ]: l3 t8 v: O& l
5. pinctrl-0 = <ðernet0_rgmii_pins_a>;
   
6. 
   
7. pinctrl-1 = <ðernet0_rgmii_pins_sleep_a>;
   " t/ w$ P8 }2 h% }0 I. i5 k7 t1 C0 i* p
8. 
   
9. pinctrl-names = "default", "sleep";
   
10. 
    ( J7 X) V9 i- a# N6 m" h
11. phy-mode = "rgmii-id";
    : V- `% [2 R& h0 @9 p  i
12. 
    3 Z6 |( [4 ~8 r% v2 b
13. max-speed = <1000>;
    7 P8 R! o: {. [2 S% K) W% g- e
14. 
    
15. phy-handle = <&phy0>;
    5 r( @3 |8 V9 V
16. 
    
17. mdio0 {
    
18. 
    & h/ ?) g% _& p, z
19. #address-cells = <1>;
    0 r+ c/ X2 [& y* a, L
20. 
    8 Y% \3 A" u1 u9 |
21. #size-cells = <0>;
    
22. 
    
23. compatible = "snps,dwmac-mdio";
    
24. 
    
25. phy0: ethernet-phy@0 {
    ! x3 n5 k; K: @5 h; L
26. 
    
27. reg = <0>;
    $ B. v$ S' ~# K* d( ]
28. 
    # p0 h; \- ^" ~2 A  }$ P, B" @8 M
29. };
    * h4 ?% _4 B3 Y7 e
30. 
    3 m2 ?' l9 b2 W; N; v8 G& M; L8 W
31. };
    
32. 
    + V6 R- p% f6 o% g+ w; V; |* L
33. };

复制代码

3.配置内核
! Q( O- N' r) n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：

6 J; u' N/ {" f. Y3 ilinux@ubuntu make menuconfig
2 `+ F1 e( ?4 E. f" ~! b
  g8 Z8 `2 A% u, ]5 WDevice Drivers --->
% n' [1 \9 ]3 o. l2 ^: V* g" L Network device support --->
Ethernet driver support --->

0 m+ B$ o3 I; I1 c. K) ^; P& @" t* Y<*> STMicroelectronics Multi-Gigabit Ethernet driver
" V& _. X2 D, B$ b
9 b6 [' g( u& ~- L" p<*> STMMAC Platform bus support

0 |0 q5 }9 L) @$ w4 \<*> Support for snps,dwc-qos-ethernet.txt DT binding.
5 B0 S, U& _3 e7 X
<*> Generic driver for DWMAC
# b( Y9 @: n& L3 ?) v
<*> STM32 DWMAC support

8 w" {! X: _0 e: Z. s- X3.编译内核及设备树：
7 o# m$ c1 H1 B9 {6 flinux@ubuntu make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040
/ }$ \+ I/ Q/ E) @& D, C2 m
4.重启测试
4 `& Z6 X8 d" ]+ n; l' E2 V% y  h, w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：
% ^' l6 u3 I/ a* [
  h  L9 c; n3 o/ E2 V+ r

7 l' S* F5 C, N, N, C: ^

通过Ping 测试网卡

4 d7 W# \% h( E( m5 F

如果设备不能接入以太网，可以ping主机
————————————————
1 O1 Q. D, z9 O9 S版权声明：华清远见IT开放实验室
! P3 ?' f4 s! j1 R, d) e9 f
9 U+ P* U6 j' X3 s9 D5 S  R1 {
# a* d- {. [1 N0 r