RGMII接口案例：二個設(shè)備共享一個PHY

最近項目中，FPGA通過多個RGMII接口與其他設(shè)備通信，在通信的過程中，有一個RGMII接口對端設(shè)備始終無法驅(qū)動，最后通過共享一個PHY，時分復(fù)用的形式來“解決”該問題

案例背景

FPGA一共有2個RGMII接口，其中A接口外接一個PHY后通過RJ45連接網(wǎng)線，B接口通過RGMII接口以MAC對MAC的形式直接和W模塊相連，如下圖所示：

正常的業(yè)務(wù)場景下，F(xiàn)PGA有可能通過A接口用網(wǎng)線和外部連接的設(shè)備通信，也可能直接和W模塊通信。

問題

由于W模塊的問題，始終無法驅(qū)動RGMII接口，后來和供應(yīng)商，以及W模塊上芯片的原廠交流，都無法知道如何驅(qū)動該RGMII接口（***任道重遠啊），F(xiàn)PGA和W模塊的通路徹底斷開。

分析及解決措施

（1）由于FPGA和W模塊之間的性能需要500Mbps+，所以無法通過飛線產(chǎn)生一個通用IO口來解決該問題；

（2）W模塊供應(yīng)商其實也沒有對RGMII接口做過充分測試，推薦我們使用的是該模塊內(nèi)置的PHY接口和外界通信；

（3）FPGA的AB接口的業(yè)務(wù)本來可以不同時存在，那是否可以時分復(fù)用FPGA外接的PHY了，即FPGA通過PHY和RJ45通信，也可以和W模塊通信呢？于是構(gòu)想了如下的方案：

利用W模塊內(nèi)置的PHY，通過飛線的方式，連在PHY和RJ45之間，如圖中紅色線條所示。當RJ45插上網(wǎng)線時，F(xiàn)PGA和RJ45通信，否則FPGA就和W模塊通信。但是這個方案有一個問題，當插上網(wǎng)線的時候，外部設(shè)備和W模塊都通過FPGA的同一個PHY和FPGA通信，這必要會有沖突，那現(xiàn)在的問題就是這2種模式如何最小代價的切換。

（4）由FPGA控制W模塊的上電來切換，當FPGA和RJ45通信的時候，通過配置FPGA寄存器的方式，將W模塊下電，當FPGA要和W模塊通信的時候，拔掉網(wǎng)線，同時通過配置FPGA寄存器的方式將W模塊上電。

測試結(jié)果

這種方案行不行，上板測試是最好的檢驗方法。

（1）將W模塊下電，插上網(wǎng)線，外部設(shè)備通過網(wǎng)線給FPGA發(fā)包，F(xiàn)PGA在內(nèi)部MAC做環(huán)回，通過測試；

（2）將W模塊上電，拔掉網(wǎng)線，通過W模塊發(fā)包，F(xiàn)PGA在內(nèi)部MAC做環(huán)回，通過測試；

（3）將W模塊上電，且插上網(wǎng)線，我們通過W模塊和外部設(shè)備發(fā)現(xiàn)，和FPGA的鏈路不穩(wěn)定，一會能link up，一會又link down，即有沖突，和我們前期預(yù)想的一致。當拔掉網(wǎng)線，或者W模塊下電后，對端都能和FPGA正常通信。

總結(jié)

當一個PHY同時和2個PHY對接的時候，只要我們做好2個PHY的切換，是可以實現(xiàn)“時分復(fù)用”的，但是不到萬不得已，還是別這么干吧。