RGMII接口案例：二個(gè)設(shè)備共享一個(gè)PHY

最近項(xiàng)目中，FPGA通過(guò)多個(gè)RGMII接口與其他設(shè)備通信，在通信的過(guò)程中，有一個(gè)RGMII接口對(duì)端設(shè)備始終無(wú)法驅(qū)動(dòng)，最后通過(guò)共享一個(gè)PHY，時(shí)分復(fù)用的形式來(lái)“解決”該問(wèn)題

案例背景

FPGA一共有2個(gè)RGMII接口，其中A接口外接一個(gè)PHY后通過(guò)RJ45連接網(wǎng)線，B接口通過(guò)RGMII接口以MAC對(duì)MAC的形式直接和W模塊相連，如下圖所示：

正常的業(yè)務(wù)場(chǎng)景下，F(xiàn)PGA有可能通過(guò)A接口用網(wǎng)線和外部連接的設(shè)備通信，也可能直接和W模塊通信。

問(wèn)題

由于W模塊的問(wèn)題，始終無(wú)法驅(qū)動(dòng)RGMII接口，后來(lái)和供應(yīng)商，以及W模塊上芯片的原廠交流，都無(wú)法知道如何驅(qū)動(dòng)該RGMII接口（***任道重遠(yuǎn)?。現(xiàn)PGA和W模塊的通路徹底斷開(kāi)。

分析及解決措施

（1）由于FPGA和W模塊之間的性能需要500Mbps+，所以無(wú)法通過(guò)飛線產(chǎn)生一個(gè)通用IO口來(lái)解決該問(wèn)題；

（2）W模塊供應(yīng)商其實(shí)也沒(méi)有對(duì)RGMII接口做過(guò)充分測(cè)試，推薦我們使用的是該模塊內(nèi)置的PHY接口和外界通信；

（3）FPGA的AB接口的業(yè)務(wù)本來(lái)可以不同時(shí)存在，那是否可以時(shí)分復(fù)用FPGA外接的PHY了，即FPGA通過(guò)PHY和RJ45通信，也可以和W模塊通信呢？于是構(gòu)想了如下的方案：

利用W模塊內(nèi)置的PHY，通過(guò)飛線的方式，連在PHY和RJ45之間，如圖中紅色線條所示。當(dāng)RJ45插上網(wǎng)線時(shí)，F(xiàn)PGA和RJ45通信，否則FPGA就和W模塊通信。但是這個(gè)方案有一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)插上網(wǎng)線的時(shí)候，外部設(shè)備和W模塊都通過(guò)FPGA的同一個(gè)PHY和FPGA通信，這必要會(huì)有沖突，那現(xiàn)在的問(wèn)題就是這2種模式如何最小代價(jià)的切換。

（4）由FPGA控制W模塊的上電來(lái)切換，當(dāng)FPGA和RJ45通信的時(shí)候，通過(guò)配置FPGA寄存器的方式，將W模塊下電，當(dāng)FPGA要和W模塊通信的時(shí)候，拔掉網(wǎng)線，同時(shí)通過(guò)配置FPGA寄存器的方式將W模塊上電。

測(cè)試結(jié)果

這種方案行不行，上板測(cè)試是最好的檢驗(yàn)方法。

（1）將W模塊下電，插上網(wǎng)線，外部設(shè)備通過(guò)網(wǎng)線給FPGA發(fā)包，F(xiàn)PGA在內(nèi)部MAC做環(huán)回，通過(guò)測(cè)試；

（2）將W模塊上電，拔掉網(wǎng)線，通過(guò)W模塊發(fā)包，F(xiàn)PGA在內(nèi)部MAC做環(huán)回，通過(guò)測(cè)試；

（3）將W模塊上電，且插上網(wǎng)線，我們通過(guò)W模塊和外部設(shè)備發(fā)現(xiàn)，和FPGA的鏈路不穩(wěn)定，一會(huì)能link up，一會(huì)又link down，即有沖突，和我們前期預(yù)想的一致。當(dāng)拔掉網(wǎng)線，或者W模塊下電后，對(duì)端都能和FPGA正常通信。

總結(jié)

當(dāng)一個(gè)PHY同時(shí)和2個(gè)PHY對(duì)接的時(shí)候，只要我們做好2個(gè)PHY的切換，是可以實(shí)現(xiàn)“時(shí)分復(fù)用”的，但是不到萬(wàn)不得已，還是別這么干吧。