git.sur5r.net Git - freertos/blob - FreeRTOS/Demo/CORTEX_M4F_ATSAM4E_Atmel_Studio/src/ASF/sam/components/ethernet_phy/ksz8051mnl/ethernet_phy.c

   1  /**\r
   2  * \file\r
   3  *\r
   4  * \brief API driver for KSZ8051MNL PHY component.\r
   5  *\r
   6  * Copyright (c) 2013 Atmel Corporation. All rights reserved.\r
   7  *\r
   8  * \asf_license_start\r
   9  *\r
  10  * \page License\r
  11  *\r
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without\r
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions are met:\r
  14  *\r
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,\r
  16  *    this list of conditions and the following disclaimer.\r
  17  *\r
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,\r
  19  *    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation\r
  20  *    and/or other materials provided with the distribution.\r
  21  *\r
  22  * 3. The name of Atmel may not be used to endorse or promote products derived\r
  23  *    from this software without specific prior written permission.\r
  24  *\r
  25  * 4. This software may only be redistributed and used in connection with an\r
  26  *    Atmel microcontroller product.\r
  27  *\r
  28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ATMEL "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED\r
  29  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF\r
  30  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT ARE\r
  31  * EXPRESSLY AND SPECIFICALLY DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL ATMEL BE LIABLE FOR\r
  32  * ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL\r
  33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS\r
  34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)\r
  35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,\r
  36  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN\r
  37  * ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE\r
  38  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.\r
  39  *\r
  40  * \asf_license_stop\r
  41  *\r
  42  */\r
  43 \r
  44 #include "ethernet_phy.h"\r
  45 #include "gmac.h"\r
  46 #include "conf_eth.h"\r
  47 \r
  48 /// @cond 0\r
  49 /**INDENT-OFF**/\r
  50 #ifdef __cplusplus\r
  51 extern "C" {\r
  52 #endif\r
  53 /**INDENT-ON**/\r
  54 /// @endcond\r
  55 \r
  56 /**\r
  57  * \defgroup ksz8051mnl_ethernet_phy_group PHY component (KSZ8051MNL)\r
  58  *\r
  59  * Driver for the ksz8051mnl component. This driver provides access to the main\r
  60  * features of the PHY.\r
  61  *\r
  62  * \section dependencies Dependencies\r
  63  * This driver depends on the following modules:\r
  64  * - \ref gmac_group Ethernet Media Access Controller (GMAC) module.\r
  65  *\r
  66  * @{\r
  67  */\r
  68 \r
  69 /* Max PHY number */\r
  70 #define ETH_PHY_MAX_ADDR   31\r
  71 \r
  72 /* Ethernet PHY operation max retry count */\r
  73 #define ETH_PHY_RETRY_MAX 1000000\r
  74 \r
  75 /* Ethernet PHY operation timeout */\r
  76 #define ETH_PHY_TIMEOUT 10\r
  77 \r
  78 /**\r
  79  * \brief Find a valid PHY Address ( from addrStart to 31 ).\r
  80  *\r
  81  * \param p_gmac   Pointer to the GMAC instance.\r
  82  * \param uc_phy_addr PHY address.\r
  83  * \param uc_start_addr Start address of the PHY to be searched.\r
  84  *\r
  85  * \return 0xFF when no valid PHY address is found.\r
  86  */\r
  87 static uint8_t ethernet_phy_find_valid(Gmac *p_gmac, uint8_t uc_phy_addr,\r
  88                 uint8_t uc_start_addr)\r
  89 {\r
  90         uint32_t ul_value = 0;\r
  91         uint8_t uc_rc = 0;\r
  92         uint8_t uc_cnt;\r
  93         uint8_t uc_phy_address = uc_phy_addr;\r
  94 \r
  95         gmac_enable_management(p_gmac, true);\r
  96 \r
  97         /* Check the current PHY address */\r
  98         gmac_phy_read(p_gmac, uc_phy_addr, GMII_PHYID1, &ul_value);\r
  99 \r
 100         /* Find another one */\r
 101         if (ul_value != GMII_OUI_LSB) {\r
 102                 uc_rc = 0xFF;\r
 103                 for (uc_cnt = uc_start_addr; uc_cnt <= ETH_PHY_MAX_ADDR; uc_cnt++) {\r
 104                         uc_phy_address = (uc_phy_address + 1) & 0x1F;\r
 105                         gmac_phy_read(p_gmac, uc_phy_address, GMII_PHYID1, &ul_value);\r
 106                         if (ul_value == GMII_OUI_MSB) {\r
 107                                 uc_rc = uc_phy_address;\r
 108                                 break;\r
 109                         }\r
 110                 }\r
 111         }\r
 112 \r
 113         gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 114 \r
 115         if (uc_rc != 0xFF) {\r
 116                 gmac_phy_read(p_gmac, uc_phy_address, GMII_BMSR, &ul_value);\r
 117         }\r
 118         return uc_rc;\r
 119 }\r
 120 \r
 121 \r
 122 /**\r
 123  * \brief Perform a HW initialization to the PHY and set up clocks.\r
 124  *\r
 125  * This should be called only once to initialize the PHY pre-settings.\r
 126  * The PHY address is the reset status of CRS, RXD[3:0] (the emacPins' pullups).\r
 127  * The COL pin is used to select MII mode on reset (pulled up for Reduced MII).\r
 128  * The RXDV pin is used to select test mode on reset (pulled up for test mode).\r
 129  * The above pins should be predefined for corresponding settings in resetPins.\r
 130  * The GMAC peripheral pins are configured after the reset is done.\r
 131  *\r
 132  * \param p_gmac   Pointer to the GMAC instance.\r
 133  * \param uc_phy_addr PHY address.\r
 134  * \param ul_mck GMAC MCK.\r
 135  *\r
 136  * Return GMAC_OK if successfully, GMAC_TIMEOUT if timeout.\r
 137  */\r
 138 uint8_t ethernet_phy_init(Gmac *p_gmac, uint8_t uc_phy_addr, uint32_t mck)\r
 139 {\r
 140         uint8_t uc_rc = GMAC_TIMEOUT;\r
 141         uint8_t uc_phy;\r
 142 \r
 143         ethernet_phy_reset(GMAC,uc_phy_addr);\r
 144 \r
 145         /* Configure GMAC runtime clock */\r
 146         uc_rc = gmac_set_mdc_clock(p_gmac, mck);\r
 147         if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 148                 return 0;\r
 149         }\r
 150 \r
 151         /* Check PHY Address */\r
 152         uc_phy = ethernet_phy_find_valid(p_gmac, uc_phy_addr, 0);\r
 153         if (uc_phy == 0xFF) {\r
 154                 return 0;\r
 155         }\r
 156         if (uc_phy != uc_phy_addr) {\r
 157                 ethernet_phy_reset(p_gmac, uc_phy_addr);\r
 158         }\r
 159 \r
 160         return uc_rc;\r
 161 }\r
 162 \r
 163 \r
 164 /**\r
 165  * \brief Get the Link & speed settings, and automatically set up the GMAC with the\r
 166  * settings.\r
 167  *\r
 168  * \param p_gmac   Pointer to the GMAC instance.\r
 169  * \param uc_phy_addr PHY address.\r
 170  * \param uc_apply_setting_flag Set to 0 to not apply the PHY configurations, else to apply.\r
 171  *\r
 172  * Return GMAC_OK if successfully, GMAC_TIMEOUT if timeout.\r
 173  */\r
 174 uint8_t ethernet_phy_set_link(Gmac *p_gmac, uint8_t uc_phy_addr,\r
 175                 uint8_t uc_apply_setting_flag)\r
 176 {\r
 177         uint32_t ul_stat1;\r
 178         uint32_t ul_stat2;\r
 179         uint8_t uc_phy_address, uc_speed, uc_fd;\r
 180         uint8_t uc_rc = GMAC_TIMEOUT;\r
 181 \r
 182         gmac_enable_management(p_gmac, true);\r
 183 \r
 184         uc_phy_address = uc_phy_addr;\r
 185 \r
 186         uc_rc = gmac_phy_read(p_gmac, uc_phy_address, GMII_BMSR, &ul_stat1);\r
 187         if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 188                 /* Disable PHY management and start the GMAC transfer */\r
 189                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 190 \r
 191                 return uc_rc;\r
 192         }\r
 193 \r
 194         if ((ul_stat1 & GMII_LINK_STATUS) == 0) {\r
 195                 /* Disable PHY management and start the GMAC transfer */\r
 196                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 197 \r
 198                 return GMAC_INVALID;\r
 199         }\r
 200 \r
 201         if (uc_apply_setting_flag == 0) {\r
 202                 /* Disable PHY management and start the GMAC transfer */\r
 203                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 204 \r
 205                 return uc_rc;\r
 206         }\r
 207 \r
 208         /* Read advertisement */\r
 209         uc_rc = gmac_phy_read(p_gmac, uc_phy_address, GMII_ANAR, &ul_stat2);\r
 210         if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 211                 /* Disable PHY management and start the GMAC transfer */\r
 212                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 213 \r
 214                 return uc_rc;\r
 215         }\r
 216 \r
 217         if ((ul_stat1 & GMII_100BASE_TX_FD) && (ul_stat2 & GMII_100TX_FDX)) {\r
 218                 /* Set GMAC for 100BaseTX and Full Duplex */\r
 219                 uc_speed = true;\r
 220                 uc_fd = true;\r
 221         }\r
 222 \r
 223         if ((ul_stat1 & GMII_10BASE_T_FD) && (ul_stat2 & GMII_10_FDX)) {\r
 224                 /* Set MII for 10BaseT and Full Duplex */\r
 225                 uc_speed = false;\r
 226                 uc_fd = true;\r
 227         }\r
 228 \r
 229         if ((ul_stat1 & GMII_100BASE_T4_HD) && (ul_stat2 & GMII_100TX_HDX)) {\r
 230                 /* Set MII for 100BaseTX and Half Duplex */\r
 231                 uc_speed = true;\r
 232                 uc_fd = false;\r
 233         }\r
 234 \r
 235         if ((ul_stat1 & GMII_10BASE_T_HD) && (ul_stat2 & GMII_10_HDX)) {\r
 236                 /* Set MII for 10BaseT and Half Duplex */\r
 237                 uc_speed = false;\r
 238                 uc_fd = false;\r
 239         }\r
 240 \r
 241         gmac_set_speed(p_gmac, uc_speed);\r
 242         gmac_enable_full_duplex(p_gmac, uc_fd);\r
 243 \r
 244         /* Start the GMAC transfers */\r
 245         gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 246         return uc_rc;\r
 247 }\r
 248 \r
 249 \r
 250 /**\r
 251  * \brief Issue an auto negotiation of the PHY.\r
 252  *\r
 253  * \param p_gmac   Pointer to the GMAC instance.\r
 254  * \param uc_phy_addr PHY address.\r
 255  *\r
 256  * Return GMAC_OK if successfully, GMAC_TIMEOUT if timeout.\r
 257  */\r
 258 uint8_t ethernet_phy_auto_negotiate(Gmac *p_gmac, uint8_t uc_phy_addr)\r
 259 {\r
 260         uint32_t ul_retry_max = ETH_PHY_RETRY_MAX;\r
 261         uint32_t ul_value;\r
 262         uint32_t ul_phy_anar;\r
 263         uint32_t ul_phy_analpar;\r
 264         uint32_t ul_retry_count = 0;\r
 265         uint8_t uc_speed = 0;\r
 266         uint8_t uc_fd=0;\r
 267         uint8_t uc_rc = GMAC_TIMEOUT;\r
 268 \r
 269         gmac_enable_management(p_gmac, true);\r
 270 \r
 271         /* Set up control register */\r
 272         uc_rc = gmac_phy_read(p_gmac, uc_phy_addr, GMII_BMCR, &ul_value);\r
 273         if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 274                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 275                 return uc_rc;\r
 276         }\r
 277 \r
 278         ul_value &= ~(uint32_t)GMII_AUTONEG; /* Remove auto-negotiation enable */\r
 279         ul_value &= ~(uint32_t)(GMII_LOOPBACK | GMII_POWER_DOWN);\r
 280         ul_value |= (uint32_t)GMII_ISOLATE; /* Electrically isolate PHY */\r
 281         uc_rc = gmac_phy_write(p_gmac, uc_phy_addr, GMII_BMCR, ul_value);\r
 282         if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 283                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 284                 return uc_rc;\r
 285         }\r
 286 \r
 287         /* \r
 288          * Set the Auto_negotiation Advertisement Register.\r
 289          * MII advertising for Next page.\r
 290          * 100BaseTxFD and HD, 10BaseTFD and HD, IEEE 802.3.\r
 291          */\r
 292         ul_phy_anar = GMII_100TX_FDX | GMII_100TX_HDX | GMII_10_FDX | GMII_10_HDX | \r
 293                         GMII_AN_IEEE_802_3;\r
 294         uc_rc = gmac_phy_write(p_gmac, uc_phy_addr, GMII_ANAR, ul_phy_anar);\r
 295         if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 296                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 297                 return uc_rc;\r
 298         }\r
 299 \r
 300         /* Read & modify control register */\r
 301         uc_rc = gmac_phy_read(p_gmac, uc_phy_addr, GMII_BMCR, &ul_value);\r
 302         if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 303                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 304                 return uc_rc;\r
 305         }\r
 306 \r
 307         ul_value |= GMII_SPEED_SELECT | GMII_AUTONEG | GMII_DUPLEX_MODE;\r
 308         uc_rc = gmac_phy_write(p_gmac, uc_phy_addr, GMII_BMCR, ul_value);\r
 309         if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 310                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 311                 return uc_rc;\r
 312         }\r
 313 \r
 314         /* Restart auto negotiation */\r
 315         ul_value |= (uint32_t)GMII_RESTART_AUTONEG;\r
 316         ul_value &= ~(uint32_t)GMII_ISOLATE;\r
 317         uc_rc = gmac_phy_write(p_gmac, uc_phy_addr, GMII_BMCR, ul_value);\r
 318         if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 319                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 320                 return uc_rc;\r
 321         }\r
 322 \r
 323         /* Check if auto negotiation is completed */\r
 324         while (1) {\r
 325                 uc_rc = gmac_phy_read(p_gmac, uc_phy_addr, GMII_BMSR, &ul_value);\r
 326                 if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 327                         gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 328                         return uc_rc;\r
 329                 }\r
 330                 /* Done successfully */\r
 331                 if (ul_value & GMII_AUTONEG_COMP) {\r
 332                         break;\r
 333                 }\r
 334 \r
 335                 /* Timeout check */\r
 336                 if (ul_retry_max) {\r
 337                         if (++ul_retry_count >= ul_retry_max) {\r
 338                                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 339                                 return GMAC_TIMEOUT;\r
 340                         }\r
 341                 }\r
 342         }\r
 343 \r
 344         /* Get the auto negotiate link partner base page */\r
 345         uc_rc = gmac_phy_read(p_gmac, uc_phy_addr, GMII_PCR1, &ul_phy_analpar);\r
 346         if (uc_rc != GMAC_OK) {\r
 347                 gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 348                 return uc_rc;\r
 349         }\r
 350 \r
 351 \r
 352         /* Set up the GMAC link speed */\r
 353         if ((ul_phy_anar & ul_phy_analpar) & GMII_100TX_FDX) {\r
 354                 /* Set MII for 100BaseTX and Full Duplex */\r
 355                 uc_speed = true;\r
 356                 uc_fd = true;\r
 357         } else if ((ul_phy_anar & ul_phy_analpar) & GMII_10_FDX) {\r
 358                 /* Set MII for 10BaseT and Full Duplex */\r
 359                 uc_speed = false;\r
 360                 uc_fd = true;\r
 361         } else if ((ul_phy_anar & ul_phy_analpar) & GMII_100TX_HDX) {\r
 362                 /* Set MII for 100BaseTX and half Duplex */\r
 363                 uc_speed = true;\r
 364                 uc_fd = false;\r
 365         } else if ((ul_phy_anar & ul_phy_analpar) & GMII_10_HDX) {\r
 366                 /* Set MII for 10BaseT and half Duplex */\r
 367                 uc_speed = false;\r
 368                 uc_fd = false;\r
 369         }\r
 370 \r
 371         gmac_set_speed(p_gmac, uc_speed);\r
 372         gmac_enable_full_duplex(p_gmac, uc_fd);\r
 373 \r
 374         /* Select Media Independent Interface type */\r
 375         gmac_select_mii_mode(p_gmac, ETH_PHY_MODE);\r
 376 \r
 377         gmac_enable_transmit(GMAC, true);\r
 378         gmac_enable_receive(GMAC, true);\r
 379 \r
 380         gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 381         return uc_rc;\r
 382 }\r
 383 \r
 384 /**\r
 385  * \brief Issue a SW reset to reset all registers of the PHY.\r
 386  *\r
 387  * \param p_gmac   Pointer to the GMAC instance.\r
 388  * \param uc_phy_addr PHY address.\r
 389  *\r
 390  * \Return GMAC_OK if successfully, GMAC_TIMEOUT if timeout.\r
 391  */\r
 392 uint8_t ethernet_phy_reset(Gmac *p_gmac, uint8_t uc_phy_addr)\r
 393 {\r
 394         uint32_t ul_bmcr = GMII_RESET;\r
 395         uint8_t uc_phy_address = uc_phy_addr;\r
 396         uint32_t ul_timeout = ETH_PHY_TIMEOUT;\r
 397         uint8_t uc_rc = GMAC_TIMEOUT;\r
 398 \r
 399         gmac_enable_management(p_gmac, true);\r
 400 \r
 401         ul_bmcr = GMII_RESET;\r
 402         gmac_phy_write(p_gmac, uc_phy_address, GMII_BMCR, ul_bmcr);\r
 403 \r
 404         do {\r
 405                 gmac_phy_read(p_gmac, uc_phy_address, GMII_BMCR, &ul_bmcr);\r
 406                 ul_timeout--;\r
 407         } while ((ul_bmcr & GMII_RESET) && ul_timeout);\r
 408 \r
 409         gmac_enable_management(p_gmac, false);\r
 410 \r
 411         if (!ul_timeout) {\r
 412                 uc_rc = GMAC_OK;\r
 413         }\r
 414 \r
 415         return (uc_rc);\r
 416 }\r
 417 \r
 418 /// @cond 0\r
 419 /**INDENT-OFF**/\r
 420 #ifdef __cplusplus\r
 421 }\r
 422 #endif\r
 423 /**INDENT-ON**/\r
 424 /// @endcond\r
 425 \r
 426 /**\r
 427  * \}\r
 428  */\r