基于ETH1的LWIP echo server测试

创建vivado工程

在上一个HDMI的基础上进行修改硬件：

由于 ZYNQ的PS 调用EMIO方式 默认输出是GMII,而我们的网络部分（转接卡）的芯片 RTL8211是 输出RGMII的，所以这里我们需要增加一个 GMII和RGMII转换的IP模块 （Gmii to Rgmii）

打开 GMII TO RGMII模块 设置更改成下面

又因为GMII TO RGMII 是高电平复位 ，但是ZYNQ 是输出低电平复位的，所以这里需要增加一个反相器（搜索utility, 在检索出来的选项里 选择 utility vector logic）

在设置页里改成 not（反相器）将位宽改成1

由于网口的配置要求和HDMI的配置要求有冲突，我们需要修改一下对ZYNQ的设置：

按下图进行连接：

block design 修改完成后保存，然后重新 Generate Output Products 和“Create HDL Wrapper”。接下来我们还要修改约束文件，根据原理图为 Ethernet1 接口分配引脚。

保存约束文件，然后进行之后操作重新生成 BIT 文件

创建vitis工程

由于可以与Ethernet0共用同一个工程，所以不需要建立新的工程，不过还是在其基础上有所修改：

在工程的代码文件下将网口改为Ethernet1：

修改lwip库文件：

• 修改lwip211.mld文件：

根据软件安装路径，我的是在C:\Xilinx\Vitis\2021.1\data\embeddedsw\ThirdParty\sw_services\lwip211_v1_5\data这个路径下：添加以下内容：

  BEGIN CATEGORY emio_options
    PARAM name = emio_options, desc = "Settings for ETH using EMIO in PL";
    PARAM name = use_gmii2rgmii_core_on_eth0, desc = "Settings for ETH0 using GMII to RGMII ip core in PL", type = bool, default = false;
    PARAM name = use_gmii2rgmii_core_on_eth1, desc = "Settings for ETH1 using GMII to RGMII ip core in PL", type = bool, default = false;
    PARAM name = gmii2rgmii_core_address_on_eth0, desc = "Settings for ETH0's PHY address of GMII to RGMII ip core in PL", type = int, default = 0;
    PARAM name = gmii2rgmii_core_address_on_eth1, desc = "Settings for ETH1's PHY address of GMII to RGMII ip core in PL", type = int, default = 0;
  END CATEGORY

之后打开BSP，按照下图修改设置值：

• 修改lwip211.tcl文件（文件路径：C:\Xilinx\Vitis\2021.1\data\embeddedsw\ThirdParty\sw_services\lwip211_v1_5\data），添加如下内容：

​x
proc generate_lwip_opts {libhandle} {
    ....
    
    # Content added begins
    # EMIO options
    set use_gmii2rgmii_core_on_eth0 [common::get_property CONFIG.use_gmii2rgmii_core_on_eth0 $libhandle]
    set use_gmii2rgmii_core_on_eth1 [common::get_property CONFIG.use_gmii2rgmii_core_on_eth1 $libhandle]
    set gmii2rgmii_core_address_on_eth0 [common::get_property CONFIG.gmii2rgmii_core_address_on_eth0 $libhandle]
    set gmii2rgmii_core_address_on_eth1 [common::get_property CONFIG.gmii2rgmii_core_address_on_eth1 $libhandle]

    if { $use_gmii2rgmii_core_on_eth0 == true } {
       puts $lwipopts_fd "\#define XPAR_GMII2RGMIICON_0N_ETH0_ADDR $gmii2rgmii_core_address_on_eth0"
    }
    
    if { $use_gmii2rgmii_core_on_eth1 == true } {
       puts $lwipopts_fd "\#define XPAR_GMII2RGMIICON_0N_ETH1_ADDR $gmii2rgmii_core_address_on_eth1"
    }
    # Content added ends

    puts $lwipopts_fd "\#endif"
    close $lwipopts_fd
}

同样，修改完之后一定记得右击平台工程进行Build Project：

RTL8211F的驱动

在V1.1.0的硬件设计中，eth的PHY芯片由RTL8211E更换成RTL8211F。目前vitis中提供的LWIP驱动中，不支持RTL8211F，所以需要修改LWIP的源码。

对应需要修改的文件是C:\Xilinx\Vitis\2021.1\data\embeddedsw\ThirdParty\sw_services\lwip211_v1_5\src\contrib\ports\xilinx\netif\xemacpsif_physpeed.c

xxxxxxxxxx
// Add RTL8211F macro definition.
#define PHY_REALTEK_RTL8211E                0xC915
#define PHY_REALTEK_RTL8211F                0xC916

#define RTL8211F_PAGSR              (0x1f)
#define RTL8211F_PHYSR              (0x1a)
#define RTL8211F_MIICR              (0x11)
#define RTL8211F_PHYSR_PAGE         (0xa43)
#define RTL8211F_MIICR_PAGE         (0xd08)
#define RTL8211F_PHYSR_LINK_MASK    (0x0004)
#define RTL8211F_PHYSR_SPEED_MASK   (0x0030)
#define RTL8211F_PHYSR_1000         (0x0020)
#define RTL8211F_PHYSR_100          (0x0010)
#define RTL8211F_PHYSR_10           (0x0000)
#define RTL8211F_TXDLY_MASK         (0x01<<8)

// Modified the get_Realtek_phy_speed function to support RTL8211F.
static u32_t get_Realtek_phy_speed(XEmacPs *xemacpsp, u32_t phy_addr)
{
    ...
    u16_t phy_identity2 = 0;
    ...
    
    xil_printf("autonegotiation complete \r\n");

    //Identify PHY model
    XEmacPs_PhyRead(xemacpsp, phy_addr, PHY_IDENTIFIER_2_REG,
                    &phy_identity2);

    switch (phy_identity2)
    {
        case PHY_REALTEK_RTL8211F:
        {
            xil_printf("detected RTL8211F \r\n");
            //Switch to page 0xd08
            XEmacPs_PhyWrite(xemacpsp, phy_addr, RTL8211F_PAGSR, RTL8211F_MIICR_PAGE);
            // enable TXDLY
            XEmacPs_PhyRead(xemacpsp, phy_addr, RTL8211F_MIICR, &control);
            XEmacPs_PhyWrite(xemacpsp, phy_addr, RTL8211F_MIICR, control | RTL8211F_TXDLY_MASK);

            //Switch to page 0xA43
            XEmacPs_PhyWrite(xemacpsp, phy_addr, RTL8211F_PAGSR, RTL8211F_PHYSR_PAGE);
            XEmacPs_PhyRead(xemacpsp, phy_addr, RTL8211F_PHYSR, &status_speed);
            //Switch back to default page
            XEmacPs_PhyWrite(xemacpsp, phy_addr, RTL8211F_PAGSR, 0);
            //If there is link
            if (status_speed & RTL8211F_PHYSR_LINK_MASK) {
                temp_speed = status_speed & RTL8211F_PHYSR_SPEED_MASK;

                if (temp_speed == RTL8211F_PHYSR_1000)
                    return 1000;
                else if(temp_speed == RTL8211F_PHYSR_100)
                    return 100;
                else
                    return 10;
            }
            break;
        }
        case PHY_REALTEK_RTL8211E:
            xil_printf("detected RTL8211E \r\n");
            //RTL8211E fall-back to default Realtek behaviour
        default:
        {
            XEmacPs_PhyRead(xemacpsp, phy_addr,IEEE_SPECIFIC_STATUS_REG,
                            &status_speed);
            if (status_speed & 0x400) {
                temp_speed = status_speed & IEEE_SPEED_MASK;

                if (temp_speed == IEEE_SPEED_1000)
                    return 1000;
                else if(temp_speed == IEEE_SPEED_100)
                    return 100;
                else
                    return 10;
            }
            break;
        }
    }
    return XST_FAILURE;
}

修改完之后，重启vitis，并重新编译平台工程。

你也可以从github上下载修改好的lwip压缩包。

编译调试

编译工程成功后，用type-c USB线将开发板的JTAG和电脑连接，使用另外一根type-c USB线将开发板的PS UART和电脑连接。找一个网线和电脑连接上，在电脑上打开串口调试工具MobaXterm，和开发板的PS UART建立连接。通过串口观察到网络已经启动，并且 网络IP为192.168.3.150，网络端口为port 7。

用相同路由器网段的 WINDOWS电脑（可以用本主机的IP ） ping 一下这个IP 可以ping 通，说明网络连接成功了：

通过网络调试助手连接后，发送什么数据，就能通过网络接收到什么数据（设置的端口号是7，IP地址按照之前串口读到的板子IP地址设置），在电脑端运行个tcp client ：