[FPGA] DP83848網路晶片開發心得(1)

最近想要用FPGA來存取網路，於是想到之前買的一個DP88848晶片的網路版子，剛好拿出來研究研究。

查了一下規格它是使用RMII的傳輸介面可以達到10M/100M的速度，應該很夠用了吧。

那第一步就是先研究一下這電路要怎麼接?剛好有在網路找到其電路圖?

 買了 一個洞洞板，接到DE0-Nano的GPIO_0，腳位如下:

pin discrption
GPIO_0[10]: MDC    GPIO_0[11]: MDIO
GPIO_0[12]: CRS     GPIO_0[13]: OSCIN
GPIO_0[14]: RX1     GPIO_0[15]: RX0
GPIO_0[16]: TX0     GPIO_0[17]: TX_EN
GPIO_0[18]: NC      GPIO_0[19]: TX1

 腳位連接焊完後，外部電路就差不多就大功告成。

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接下來就要開始寫verilog程式了，要先從哪裡開始呢?

 

我想還是要加一顆Nio處理器來處理封包，訊號傳輸還是用verilog來控制會比較快，那就先從MAC(Media Access Controller)開始吧。

由下面的系統圖可以得知要控制這顆dp83848網路晶片，需先設定MII register。

要設定MII register必須要先寫一個串列傳輸程式來讀寫MDIO及MDC，其中MDIO是雙向資料線，而MDC是時脈訊號，最大時脈可以到25Mhz。

查了一下MDC與MDIO的傳輸協定，如下圖所示，此時就開始來寫一個傳輸程式來控制。

 以下這是我的程式IO介面。

// SMI Test
SMI_top  SMI_top(
    // clock reset interface 
        .iClk_50M(CLOCK_50), // 50Mhz clock
        .iRst_n(1),         // reset negativite
    
    // SDI interface
        .iReg_Addr(5'h00),      // register address
        .iTXData(16'ha),    // transmit data
        .iCMD_Trig(rCnt[9]),  // command trigger valid
        .oRXData(GPIO_1[15:0]),    // receive data
        .iRWn(1),
        .oFinish(GPIO_1[16]),    // trigger, when send or receive a rxdata finish
        .oBusy(GPIO_1[17]),      // busy to MD operation
 
    // dp83848 rmii signal
        .oMDC(oMDC),       // management data clock
        .MDIO(MDIO)        // management data I/O
    );

這裡面設計重點在於PHY_ADDRESS，一開始照著spec波形圖設計PHY_ADDRESS設0x0C，送訊號結果MAC連動都不動。

後來查了一下規格書說可以用外部電路來設定PHY_ADDRESS的位址，就看了一下電路發現PHY_ADDRESS要設成0x07才會動。

終於可以讓程式順利動起來了，可以讀到暫存器0的資料了。

今天就先寫到這邊吧。下篇再繼續介紹如何擷取RXD資料。

檔案下載

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reference

1. DP83848-Ethernet-Board-Schematic.pdf

2. DP83848C PHYTER® - Commercial Temperature Single Port 10/100 Mb/s Ethernet Physical Layer Transceiver