一文读懂Marvell交换芯片

admin 2023年1月3日11:52:56评论31 views字数 4078阅读13分35秒阅读模式

点击上方蓝字谈思实验室

获取更多汽车网络安全资讯


该芯片作为PHY和SERDES使用

基础知识

MII

MII 是一个标准接口,用于连接 MAC 和 PHY。MII 是 IEEE-802.3 定义的以太网标准, MII 接口可以同时控制多个 PHY。

一文读懂Marvell交换芯片

 

MII包含两个接口:

1.一个数据接口,用户 MAC 和 PHY 之间收发 Ethernet 数据
2.一个管理接口,这个管理接口通常称为 MDIO,MIIM 或者 SMI。
  这个接口用于 MAC 从 PHY 读取相关管理寄存器的值,或者往 PHY 管理寄存器上写入数据。

一文读懂Marvell交换芯片

 

 MDIO

MDIO 也被称为 MIIM,或者 SMI,它是 IEEE802.3 定义标准 MII 接口的一部分,用于 MAC 配置 PHY。MDIO 具有两个信号线,分别如下:

1. MDC 时钟线:MDIO 的时钟信号,由 MAC 驱动 PHY

2. MDIO 数据线:双向数据线,用于在 MAC 和 PHY 之间传输配置信息

MDIO 总线只支持 MAC 作为主设备,PHY 作为从设备。MIDO 支持两种时序,分别为 Clause 22 和 Clause 45.

MDIO接口最初是由IEEE RFC802.3中的22号条款定义的,在最初的定义中,一个单独的MDIO接口可以访问32个不同的PHY设备中的32个寄存器,这些寄存器提供状态和控制信息,例如:连接状态、传输速度能力、当前选择的传速、低压消耗时的下电情况、全双工还是半双工、自动协商、错误提示以及反馈信息等等。

 

为了满足10G以太网设备的普及发展,在IEEE 802.3ae 的45号条款中为MDIO接口提供了额外的规范:

1)能够通过32个端口访问32个不同设备的65536个寄存器;

2)为访问10G以太网提供额外的OP码和ST码,从而可以直接访问寄存器地址;

3)端到端的报错信号;

4)环回模式控制;

5)低压电气标准。

22号条款

22号条款的MDIO通信的帧格式定义如下:

一文读懂Marvell交换芯片

                一文读懂Marvell交换芯片

 

45号条款

为了弥补22号的条款中定义的缺陷,45号条款中增添了对低压设备的支持,最低可到1.2V,同时扩充了帧格式,能够访问更多的设备和寄存器。

 

45号MDIO通信帧格式如下:

一文读懂Marvell交换芯片

           一文读懂Marvell交换芯片

 第45号条款的主要变化是如何访问寄存器。在第22中,一个单独的帧指定要读或写的地址和数据,同时完成了这些工作。45号中改变这种范式,第一个地址帧发送到指定的MMD和寄存器,然后发送第二帧来执行读或写。

 

工作模式

该芯片有两种寻址模式:单芯片寻址和多芯片寻址。

多芯片寻址
  对于多芯片寻址,需要给芯片设置一个非零的SMI地址(ADDR[4:0]的反码)。在多芯片寻址模式下,仅有两个寄存器(0x00:SMI Command Register 0x01:SMI Data Register)能够使用,内部各PORT的寄存器均由这两个寄存器间接访问。

  通过向SMI Command Register的[9:5]写入内部SMI设备地址,[4:0]写入内部SMI寄存器地址来访问各个Port的内部寄存器,[11:10]决定决前是写入还是读出操作。
一文读懂Marvell交换芯片

 

   通过向SMI Data Register的[15:0]位写入或读取SMI Command Register设定的寄存器内容。一文读懂Marvell交换芯片

 

单芯片寻址
  对于单芯片寻址,其SMI地址为0x00(针对整个芯片),即ADDR[4:0]=0x1F。

一文读懂Marvell交换芯片

  一文读懂Marvell交换芯片 

在单芯片寻址模式下,每个Port都有各自的SMI地址(针对内部每个Port),Port0-Port9对应的SMI地址分别为0x0-0x9(直接访问),port10对应0xA。

若Port0、1、2等接有外部PHY,则必须使用以下SMI地址,0x00对应Port0,0x01对应Port1,这样PPU才能自动的轮询各个PHY获取各自的连接状况,速度,双工情况,流控状态等信息,这些外部PHY需要使用Global2 offset 0x18、0x19进行访问。对于Port3a、Port4的内部PHY地址映射为0x03、0x04;Port9、Port10的内部SERDES映射为0x9、0xa,同样的,也是需要使用Global2 offset 0x18、0x19进行访问。

Global2 寄存器的 Offset24,25 寄存器
前文提到,两个非常重要的寄存器,即Global2 offset 0x18、0x19寄存器,在单芯片寻址模式下PHY和SERDES寄存器的访问都必须通过这两个寄存器间接访问。

Global2 offset 0x18 (SMI PHY Command Register)寄存器
一文读懂Marvell交换芯片

 bit[12]指定了帧协议是22号时序还是45号时序。22号协议下,与多芯片存储能够访问的Command Register寄存器一样,[9:5]写入SMI设备地址,[4:0]写入SMI寄存器地址来访问各个Port的内部寄存器,[11:10]决定当前是写入还是读出操作。45号协议,[9:5]指定port,[4:0]指定设备类别。

Global2 offset 0x19 (SMI PHY Data Register)寄存器

一文读懂Marvell交换芯片

 与SMI Data Register相同,通过[15:0]位写入或读取SMI Command Register设定的寄存器内容。

在45号协议下,第一个地址帧发送到指定的MMD和寄存器,我们要把PHY Command Reg中的[11:10]置为0x00=write Address register,即在第一个帧中的最后16位数据中,指定要操作的寄存器的地址。随后在第二个数据帧中,要把PHY Command Reg中的[11:10]置为0x01=write data register,即第二个帧中的最后16位写入的是数据。

Uboot 中访问 MDIO (SMI/MIIM)

项目开发中,经常要在 uboot 阶段通过 MDIO 总线去配置 PHY 或者 SWITCH。

一文读懂Marvell交换芯片

 

 更多指令

示例:

6390x config

**配置端口10**
//0xa:P10  
//0x34a:
//      bit[3:0]-0xa-接口配置模式-SGMII
//        bit[6]  -0x1-EEE(Energy Efficient Ethernet)Enabled
//        bit[9:8]-0x3 = 10Gb or 2500Mbps
miiwrite 0xa 0 0x34a

**配置端口5** 
//p5        p177  p355
//addr:0x1c  
//regi:0x19  SMI Data register
//regi:0x18  SMI Command register
//在45号条款中
//第一个地址帧发送到指定的MMD和寄存器,然后发送第二帧来执行读或写。

miiwrite 0x1c 0x19 0x2000   //将数据0x2000写到PHY data寄存器0x19中
miiwrite 0x1c 0x18 0x82a4    //将数据0x82a4写到PHY Command寄存器中
//0x82a4 
//bit[15]:0x1——此位在首次操作SMI时,要置为1,并且在操作SMI完毕之后会自动清零
//bit[14:13]:0x0——内部访问-用于访问包含在这个设备中的内部PHYs和/或serde。
//bit[12]:0x0——SMI MODE——Generate IEEE 802.3 Clause 45 SMI frames
//bit[11:10]:0x0—— Write Address Register
//bit[9:5]:写入SMI设备地址-0x15——Port 10 Lane 1 = Port 5 & its registers are accessed at SMI address 0x15
//bit[4:0]:device class(clause 45)
//第一个地址帧的后16位为Addr,即data register中的数据0x2000

miiwrite 0x1c 0x19 0x8140    //将数据0x8140写到PHY data寄存器0x19中
miiwrite 0x1c 0x18 0x86a4    //将数据0x86a4写到PHY Command寄存器中
////bit[11:10]:0x01—— Write data Register
//第二个帧,后16位为要写入的数据,即data register中的数据0x8140
复制代码

WISS 2023 第四届世界物联网安全及数据安全治理峰会火热报名中 , 欢迎报名

一文读懂Marvell交换芯片

更多文章

智能网联汽车信息安全综述

华为蔡建永:智能网联汽车的数字安全和功能安全挑战与思考

汽车数据合规要点

车载以太网技术发展与测试方法

车载以太网防火墙设计

SOA:整车架构下一代的升级方向

软件如何「吞噬」汽车?

汽车信息安全 TARA 分析方法实例简介

汽车FOTA信息安全规范及方法研究

联合国WP.29车辆网络安全法规正式发布

滴滴下架,我却看到数据安全的曙光

从特斯拉被约谈到车辆远程升级(OTA)技术的合规

如何通过CAN破解汽

会员权益: (点击可进入)谈思实验室VIP会员


END

一文读懂Marvell交换芯片

微信入群

谈思实验室专注智能汽车信息安全、预期功能安全、自动驾驶、以太网等汽车创新技术,为汽车行业提供最优质的学习交流服务,并依托强大的产业及专家资源,致力于打造汽车产业一流高效的商务平台。

 

每年谈思实验室举办数十场线上线下品牌活动,拥有数十个智能汽车创新技术的精品专题社群,覆盖BMW、Daimler、PSA、Audi、Volvo、Nissan、广汽、一汽、上汽、蔚来等近百家国内国际领先的汽车厂商专家,已经服务上万名智能汽车行业上下游产业链从业者。专属社群有:信息安全功能安全自动驾驶TARA渗透测试SOTIFWP.29以太网物联网安全等,现专题社群仍然开放,入满即止。


扫描二维码添加微信,根据提示,可以进入有意向的专题交流群,享受最新资讯及与业内专家互动机会。

一文读懂Marvell交换芯片


谈思实验室,为汽车科技赋能,推动产业创新发展!

原文始发于微信公众号(谈思实验室):一文读懂Marvell交换芯片

  • 左青龙
  • 微信扫一扫
  • weinxin
  • 右白虎
  • 微信扫一扫
  • weinxin
admin
  • 本文由 发表于 2023年1月3日11:52:56
  • 转载请保留本文链接(CN-SEC中文网:感谢原作者辛苦付出):
                   一文读懂Marvell交换芯片http://cn-sec.com/archives/1495115.html

发表评论

匿名网友 填写信息