ZHCABI5 January   2022 DRA821U , DRA829J , DRA829J-Q1 , DRA829V , TDA4VM , TDA4VM-Q1

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1以太网和 CPSW 简介
    1. 1.1 以太网接口
    2. 1.2 以太网集成
    3. 1.3 CPSW
    4. 1.4 MAC2MAC
  4. 2JACINTO7 MAC2MAC 解决方案
    1. 2.1 应用要求
    2. 2.2 RGMII 解决方案
    3. 2.3 SGMII 解决方案
  5. 3MAC2MAC 实现
    1. 3.1 RGMII 实现
      1. 3.1.1 CPSW 2G 更改
      2. 3.1.2 CPSW 9G 更改
    2. 3.2 SGMII 实现
    3. 3.3 MAC2MAC 调试
      1. 3.3.1 软件和配置问题
      2. 3.3.2 调试软件和配置问题
      3. 3.3.3 Pinmux 问题
      4. 3.3.4 硬件问题
        1. 3.3.4.1 RGMII 调试
        2. 3.3.4.2 SGMII 调试
  6. 4总结
  7. 5参考文献

应用要求

由于 Jacinto 7 采用多核异构架构,因此它不仅集成 Arm A72 内核,还集成 TI 的 C7000 和 C6000 DSP、Arm R5F MCU 内核等。这种多核异构架构不仅性能出众,而且灵活性高且便于设计。

图 2-1 显示 CPSW 的架构。从 MAC 接口类型来看,一般的 RGMII(简化千兆位媒体独立接口)和 SGMII(串行 GMII)可以支持 1000M 以太网。

图 2-1 CPSW 架构

RGMII 代表简化千兆位媒体独立接口,即引脚数量减少。时钟频率仍然是 125MHz,但 TX/RX 数据位宽从 8 位更改为 4 位。为了在减少数据线路后保持 1Gbps 传输速率不变,在时钟的上升沿和下降沿都发送数据。RGMII 还兼容 100Mbps 和 10Mbps 速率。为此,基准时钟频率分别为 25MHz 和 2.5MHz。图 2-2 显示典型的 RGMII 应用连接。

GUID-20211209-SS0I-SXRJ-PRNZ-ZSG6KDRKXXDK-low.png图 2-2 RGMII 连接

SGMII 代表串行 GMII,每当需要较高的速度和较少的引脚时会用到。代价是增加了复杂度,需要串行器和解串器模块,该模块简称为 SerDes。它有一对差分信号线,分别用于发送和接收信号。时钟频率为 625MHz,在时钟信号的上升沿和下降沿采样。基准时钟 RX_CLK 可由 PHY 提供,但它是可选的,主要在无时钟时用于 MAC 侧。正常情况下不使用 RX_CLK,传输和接收可以从数据中恢复时钟。大多数 MAC 芯片的 SGMII 接口都可以配置为 SerDes 接口(物理兼容,只需要配置寄存器),直接连接到其他模块,不需要 PHY 层芯片,时钟频率仍然是 625MHz。图 2-3(参考 J721E TRM)显示如何配置有 SerDes 接口的 CPSW SGMII。

GUID-20211209-SS0I-R1WS-7ZRN-DVJ2VVRHWRLZ-low.png图 2-3 Serdes0 概述

不同的 SGMII 端口对应不同的 SERDES 通道。表 2-1 显示了这种关系。

表 2-1 SGMII 端口 SERDES
SGMII 端口 SERDES - 通道
端口 1 SERDES 0 - 通道 0
端口 2 SERDES 0 - 通道 1
端口 3 SERDES 1 - 通道 0
端口 4 SERDES 1 - 通道 1
端口 5 SERDES 4 - 通道 0
端口 6 SERDES 4 - 通道 1
端口 7 SERDES 4 - 通道 2
端口 8 SERDES 4 - 通道 3

因此,MAC2MAC 互连解决方案通常有两种方式,即基于 RGMII 和基于 SGMII。MAC2MAC 可以有许多应用场景,这里说明其中 3 种:

  1. Jacinto7 分为两部分,MCU 域和主域。CPSW2G 通常分配给 MCU 域,CPSW9G 通常由主域内核 A72 和 R5F 使用。鉴于功能安全要求,MCU 域通常使用 AUTOSAR OS。除了内部数据路径,从外部看,通过 MAC2MAC 连接两个交换机也非常方便。图 2-4 显示系统架构。
    GUID-20211209-SS0I-T97X-GJGZ-M31KMWSRHLHB-low.png图 2-4 CPSW9G 和 CPSW2G MAC2MAC
  2. 当单个 Jactinto7 处理器的性能不能满足系统要求时,将多个 Jactinto7 SOC 集成在一块电路板上也是非常方便的。在这种情况下,有助于通过 MAC2MAC 连接 CPSW 交换机。图 2-5 显示系统方框图。
    GUID-20211209-SS0I-CL3Q-592Z-4LXX3DHDMR13-low.png图 2-5 SOC 与 SOC 之间的 MAC2MAC
  3. MAC2MAC 可用于连接外部交换机或其他 SoC 上的 MAC。它有两个目的,第一是增加端口数,第二是可用来互连 SoC。图 2-6 显示系统方框图。
    GUID-20211209-SS0I-915J-67KT-XPBQ4JPJQVXP-low.png图 2-6 外部 Soc 连接到 TDA4VM