]> git.sur5r.net Git - freertos/blob - FreeRTOS-Plus/Source/FreeRTOS-Plus-TCP/portable/NetworkInterface/ATSAM4E/ethernet_phy.h
6729df0fe280f7d1c2ff2102c1a825139deab11d
[freertos] / FreeRTOS-Plus / Source / FreeRTOS-Plus-TCP / portable / NetworkInterface / ATSAM4E / ethernet_phy.h
1 /**
2  * \file
3  *
4  * \brief KSZ8051MNL (Ethernet PHY) driver for SAM.
5  *
6  * Copyright (c) 2013 Atmel Corporation. All rights reserved.
7  *
8  * \asf_license_start
9  *
10  * \page License
11  *
12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
13  * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
14  *
15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
16  *    this list of conditions and the following disclaimer.
17  *
18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
19  *    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
20  *    and/or other materials provided with the distribution.
21  *
22  * 3. The name of Atmel may not be used to endorse or promote products derived
23  *    from this software without specific prior written permission.
24  *
25  * 4. This software may only be redistributed and used in connection with an
26  *    Atmel microcontroller product.
27  *
28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ATMEL "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
29  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
30  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT ARE
31  * EXPRESSLY AND SPECIFICALLY DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL ATMEL BE LIABLE FOR
32  * ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
36  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN
37  * ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
38  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
39  *
40  * \asf_license_stop
41  *
42  */
43
44 #ifndef ETHERNET_PHY_H_INCLUDED
45 #define ETHERNET_PHY_H_INCLUDED
46
47 #include "compiler.h"
48
49 #ifdef __cplusplus
50 extern "C" {
51 #endif
52
53 // IEEE defined Registers
54 #define GMII_BMCR        0x00   // Basic Control
55 #define GMII_BMSR        0x01   // Basic Status
56 #define GMII_PHYID1      0x02   // PHY Idendifier 1
57 #define GMII_PHYID2      0x03   // PHY Idendifier 2
58 #define GMII_ANAR        0x04   // Auto_Negotiation Advertisement
59 #define GMII_ANLPAR      0x05   // Auto_negotiation Link Partner Ability
60 #define GMII_ANER        0x06   // Auto-negotiation Expansion
61 #define GMII_ANNPR       0x07   // Auto-negotiation Next Page
62 #define GMII_ANLPNPAR    0x08   // Link Partner Next Page Ability
63 //#define GMII_1000BTCR    9   // 1000Base-T Control  // Reserved
64 //#define GMII_1000BTSR   10   // 1000Base-T Status   // Reserved
65 #define GMII_AFECR1        0x11   // AFE Control 1
66 //#define GMII_ERDWR      12   // Extend Register - Data Write Register
67 //#define GMII_ERDRR      13   // Extend Register - Data Read Register
68 //14    reserved
69 #define GMII_RXERCR        0x15   // RXER Counter
70
71         #define PHY_REG_01_BMSR            0x01 // Basic mode status register
72         #define PHY_REG_02_PHYSID1         0x02 // PHYS ID 1
73         #define PHY_REG_03_PHYSID2         0x03 // PHYS ID 2
74         #define PHY_REG_04_ADVERTISE       0x04 // Advertisement control reg
75         #define PHY_REG_05_LPA             0x05 // Link partner ability reg
76         #define PHY_REG_06_ANER            0x06 //      6       RW              Auto-Negotiation Expansion Register
77         #define PHY_REG_07_ANNPTR          0x07 //      7       RW              Auto-Negotiation Next Page TX
78         #define PHY_REG_08_RESERVED0       0x08 // 0x08..0x0Fh  8-15    RW              RESERVED
79
80         #define PHY_REG_10_PHYSTS     0x10      // 16   RO              PHY Status Register
81         #define PHY_REG_11_MICR       0x11      // 17   RW              MII Interrupt Control Register
82         #define PHY_REG_12_MISR       0x12      // 18   RO              MII Interrupt Status Register
83         #define PHY_REG_13_RESERVED1  0x13      // 19   RW              RESERVED
84         #define PHY_REG_14_FCSCR      0x14      // 20   RO              False Carrier Sense Counter Register
85         #define PHY_REG_15_RECR       0x15      // 21   RO              Receive Error Counter Register
86         #define PHY_REG_16_PCSR       0x16      // 22   RW              PCS Sub-Layer Configuration and Status Register
87         #define PHY_REG_17_RBR        0x17      // 23   RW              RMII and Bypass Register
88         #define PHY_REG_18_LEDCR      0x18      // 24   RW              LED Direct Control Register
89         #define PHY_REG_19_PHYCR      0x19      // 25   RW              PHY Control Register
90         #define PHY_REG_1A_10BTSCR    0x1A      // 26   RW              10Base-T Status/Control Register
91         #define PHY_REG_1B_CDCTRL1    0x1B      // 27   RW              CD Test Control Register and BIST Extensions Register
92         #define PHY_REG_1B_INT_CTRL   0x1B      // 27   RW              KSZ8041NL interrupt control
93         #define PHY_REG_1C_RESERVED2  0x1C      // 28   RW              RESERVED
94         #define PHY_REG_1D_EDCR       0x1D      // 29   RW              Energy Detect Control Register
95         #define PHY_REG_1E_RESERVED3  0x1E      //
96         #define PHY_REG_1F_RESERVED4  0x1F      // 30-31        RW              RESERVED
97
98         #define PHY_REG_1E_PHYCR_1    0x1E      //
99         #define PHY_REG_1F_PHYCR_2    0x1F      //
100
101         #define PHY_SPEED_10       1
102         #define PHY_SPEED_100      2
103         #define PHY_SPEED_AUTO     (PHY_SPEED_10|PHY_SPEED_100)
104
105         #define PHY_MDIX_DIRECT    1
106         #define PHY_MDIX_CROSSED   2
107         #define PHY_MDIX_AUTO      (PHY_MDIX_CROSSED|PHY_MDIX_DIRECT)
108
109         #define PHY_DUPLEX_HALF    1
110         #define PHY_DUPLEX_FULL    2
111         #define PHY_DUPLEX_AUTO    (PHY_DUPLEX_FULL|PHY_DUPLEX_HALF)
112
113         typedef struct _SPhyProps {
114                 unsigned char speed;
115                 unsigned char mdix;
116                 unsigned char duplex;
117                 unsigned char spare;
118         } SPhyProps;
119
120         const char *phyPrintable (const SPhyProps *apProps);
121
122         extern SPhyProps phyProps;
123
124 #define GMII_OMSOR        0x16   // Operation Mode Strap Override
125 #define GMII_OMSSR       0x17   // Operation Mode Strap Status
126 #define GMII_ECR      0x18   // Expanded Control
127 //#define GMII_DPPSR      19   // Digital PMA/PCS Status
128 //20    reserved
129 //#define GMII_RXERCR     21   // RXER Counter Register
130 //22-26 reserved
131 #define GMII_ICSR        0x1B   // Interrupt Control/Status
132 //#define GMII_DDC1R       28   // Digital Debug Control 1 Register
133 #define GMII_LCSR        0x1D   // LinkMD Control/Status
134
135 //29-30 reserved
136 #define GMII_PCR1       0x1E   // PHY Control 1
137 #define GMII_PCR2       0x1F   // PHY Control 2
138
139 /*
140 //Extend Registers
141 #define GMII_CCR        256  // Common Control Register
142 #define GMII_SSR        257  // Strap Status Register
143 #define GMII_OMSOR      258  // Operation Mode Strap Override Register
144 #define GMII_OMSSR      259  // Operation Mode Strap Status Register
145 #define GMII_RCCPSR     260  // RGMII Clock and Control Pad Skew Register
146 #define GMII_RRDPSR     261  // RGMII RX Data Pad Skew Register
147 #define GMII_ATR        263  // Analog Test Register
148 */
149
150
151 // Bit definitions: GMII_BMCR 0x00 Basic Control
152 #define GMII_RESET             (1 << 15) // 1= Software Reset; 0=Normal Operation
153 #define GMII_LOOPBACK          (1 << 14) // 1=loopback Enabled; 0=Normal Operation
154 #define GMII_SPEED_SELECT      (1 << 13) // 1=100Mbps; 0=10Mbps
155 #define GMII_AUTONEG           (1 << 12) // Auto-negotiation Enable
156 #define GMII_POWER_DOWN        (1 << 11) // 1=Power down 0=Normal operation
157 #define GMII_ISOLATE           (1 << 10) // 1 = Isolates 0 = Normal operation
158 #define GMII_RESTART_AUTONEG   (1 << 9)  // 1 = Restart auto-negotiation 0 = Normal operation
159 #define GMII_DUPLEX_MODE       (1 << 8)  // 1 = Full duplex operation 0 = Normal operation
160 #define GMII_COLLISION_TEST    (1 << 7)  // 1 = Enable COL test; 0 = Disable COL test
161 //#define GMII_SPEED_SELECT_MSB  (1 << 6)  // Reserved
162 //      Reserved                6 to 0   // Read as 0, ignore on write
163
164 // Bit definitions: GMII_BMSR 0x01 Basic Status
165 #define GMII_100BASE_T4        (1 << 15) // 100BASE-T4 Capable
166 #define GMII_100BASE_TX_FD     (1 << 14) // 100BASE-TX Full Duplex Capable
167 #define GMII_100BASE_T4_HD     (1 << 13) // 100BASE-TX Half Duplex Capable
168 #define GMII_10BASE_T_FD       (1 << 12) // 10BASE-T Full Duplex Capable
169 #define GMII_10BASE_T_HD       (1 << 11) // 10BASE-T Half Duplex Capable
170 //      Reserved                10 to79  // Read as 0, ignore on write
171 //#define GMII_EXTEND_STATUS     (1 << 8)  // 1 = Extend Status Information In Reg 15
172 //      Reserved                7
173 #define GMII_MF_PREAMB_SUPPR   (1 << 6)  // MII Frame Preamble Suppression
174 #define GMII_AUTONEG_COMP      (1 << 5)  // Auto-negotiation Complete
175 #define GMII_REMOTE_FAULT      (1 << 4)  // Remote Fault
176 #define GMII_AUTONEG_ABILITY   (1 << 3)  // Auto Configuration Ability
177 #define GMII_LINK_STATUS       (1 << 2)  // Link Status
178 #define GMII_JABBER_DETECT     (1 << 1)  // Jabber Detect
179 #define GMII_EXTEND_CAPAB      (1 << 0)  // Extended Capability
180
181
182 // Bit definitions: GMII_PHYID1 0x02 PHY Idendifier 1
183 // Bit definitions: GMII_PHYID2 0x03 PHY Idendifier 2
184 #define GMII_LSB_MASK           0x3F
185 #define GMII_OUI_MSB            0x0022
186 #define GMII_OUI_LSB            0x05
187
188
189 // Bit definitions: GMII_ANAR   0x04 Auto_Negotiation Advertisement
190 // Bit definitions: GMII_ANLPAR 0x05 Auto_negotiation Link Partner Ability
191 #define GMII_NP               (1 << 15) // Next page Indication
192 //      Reserved               7
193 #define GMII_RF               (1 << 13) // Remote Fault
194 //      Reserved               12       // Write as 0, ignore on read
195 #define GMII_PAUSE_MASK       (3 << 11) // 0,0 = No Pause 1,0 = Asymmetric Pause(link partner)
196                                         // 0,1 = Symmetric Pause 1,1 = Symmetric&Asymmetric Pause(local device)
197 #define GMII_100T4               (1 << 9)  // 100BASE-T4 Support
198 #define GMII_100TX_FDX           (1 << 8)  // 100BASE-TX Full Duplex Support
199 #define GMII_100TX_HDX           (1 << 7)  // 100BASE-TX Support
200 #define GMII_10_FDX           (1 << 6)  // 10BASE-T Full Duplex Support
201 #define GMII_10_HDX           (1 << 5)  // 10BASE-T Support
202 //      Selector                 4 to 0   // Protocol Selection Bits
203 #define GMII_AN_IEEE_802_3      0x0001    // [00001] = IEEE 802.3
204
205
206 // Bit definitions: GMII_ANER 0x06 Auto-negotiation Expansion
207 //      Reserved                15 to 5  // Read as 0, ignore on write
208 #define GMII_PDF              (1 << 4) // Local Device Parallel Detection Fault
209 #define GMII_LP_NP_ABLE       (1 << 3) // Link Partner Next Page Able
210 #define GMII_NP_ABLE          (1 << 2) // Local Device Next Page Able
211 #define GMII_PAGE_RX          (1 << 1) // New Page Received
212 #define GMII_LP_AN_ABLE       (1 << 0) // Link Partner Auto-negotiation Able
213
214 /**
215  * \brief Perform a HW initialization to the PHY and set up clocks.
216  *
217  * This should be called only once to initialize the PHY pre-settings.
218  * The PHY address is the reset status of CRS, RXD[3:0] (the GmacPins' pullups).
219  * The COL pin is used to select MII mode on reset (pulled up for Reduced MII).
220  * The RXDV pin is used to select test mode on reset (pulled up for test mode).
221  * The above pins should be predefined for corresponding settings in resetPins.
222  * The GMAC peripheral pins are configured after the reset is done.
223  *
224  * \param p_gmac   Pointer to the GMAC instance.
225  * \param uc_phy_addr PHY address.
226  * \param ul_mck GMAC MCK.
227  *
228  * Return GMAC_OK if successfully, GMAC_TIMEOUT if timeout.
229  */
230 uint8_t ethernet_phy_init(Gmac *p_gmac, uint8_t uc_phy_addr, uint32_t ul_mck);
231
232
233 /**
234  * \brief Get the Link & speed settings, and automatically set up the GMAC with the
235  * settings.
236  *
237  * \param p_gmac   Pointer to the GMAC instance.
238  * \param uc_phy_addr PHY address.
239  * \param uc_apply_setting_flag Set to 0 to not apply the PHY configurations, else to apply.
240  *
241  * Return GMAC_OK if successfully, GMAC_TIMEOUT if timeout.
242  */
243 uint8_t ethernet_phy_set_link(Gmac *p_gmac, uint8_t uc_phy_addr,
244                 uint8_t uc_apply_setting_flag);
245
246
247 /**
248  * \brief Issue an auto negotiation of the PHY.
249  *
250  * \param p_gmac   Pointer to the GMAC instance.
251  * \param uc_phy_addr PHY address.
252  *
253  * Return GMAC_OK if successfully, GMAC_TIMEOUT if timeout.
254  */
255 uint8_t ethernet_phy_auto_negotiate(Gmac *p_gmac, uint8_t uc_phy_addr);
256
257 /**
258  * \brief Issue a SW reset to reset all registers of the PHY.
259  *
260  * \param p_gmac   Pointer to the GMAC instance.
261  * \param uc_phy_addr PHY address.
262  *
263  * \Return GMAC_OK if successfully, GMAC_TIMEOUT if timeout.
264  */
265 uint8_t ethernet_phy_reset(Gmac *p_gmac, uint8_t uc_phy_addr);
266
267 typedef struct xPHY_PROPS {
268         signed char phy_result;
269         uint32_t phy_params;
270         uint32_t phy_stat1;
271         uint32_t phy_stat2;
272         unsigned char phy_chn;
273 } PhyProps_t;
274 extern PhyProps_t phy_props;
275
276 #ifdef __cplusplus
277 } /* extern "C" */
278 #endif
279
280 #endif /* #ifndef ETHERNET_PHY_H_INCLUDED */
281