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[参考译文] AM3358:KSZ9031 RGMII 问题

Guru**** 2551590 points
Other Parts Discussed in Thread: AM3358, AM3352

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/processors-group/processors/f/processors-forum/602179/am3358-ksz9031-rgmii-problem

器件型号:AM3358
主题中讨论的其他器件: AM3352

我正在进行基于 AM3358的设计。  一段时间以来,我们一直在努力使千兆位以太网正常工作,但没有任何运气。  我们使用 Microchip’s/Micrel’s KSZ9031RNX PHY,它通过 RGMII 与 AM3358进行通信。  当我们使用1 Gb 链路进行吞吐量测试时、通常只能看到~1 Mbps。  使用10/100链路,我们可以看到速度符合我们的预期。  我们认为、我们的偏斜值会出现问题、从而导致千兆位速度出现问题。

 尽管在电路板布局和组装之前在数据表中找到这一点很有帮助、但我们发现 TI 论坛文章建议接收和发送时钟延迟1.8ns; 这篇文章使用的是 AM3352 (而不是 AM3358)、但使用的是与我们相同的 PHY。  

https://e2e.ti.com/support/arm/sitara_arm/f/791/p/334206/1166129

考虑到该目标、我们修改了 PHY 偏斜寄存器、使其尽可能接近、同时考虑到电路板上的实际布线长度(请参阅下面的电子表格)。  在接收端(从处理器的角度看输入)、PHY 在接收时钟垫上已经有1.2ns 的默认延迟。  因此、我们(通过寄存器)添加了0.6ns 延迟、以达到建议的1.8ns。  在发送端,没有默认延迟,因此我们必须调整时钟、数据和控制线的偏差(时钟偏差+,数据和控制偏差)。  由于两个方向上的最大延迟、我们只能使用寄存器达到1380ps、因此我们必须在电路板上的时钟信号中添加~420ps。  这采用了3.1英寸导线的形式,该导线已添加到电路板上,如下所示。

即使发生了这些变化、我们仍会看到在传输方向上重试的次数很多。  接收路径不存在此问题。  

应用工程师能否:

  1. 确认1.8ns 延迟是建议的延迟。
  2. 建议调试此问题的后续步骤。

谢谢!

Matt

 

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    以太网专家已收到通知。 他们将在这里作出回应。
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    您好 Matt。

    TRM 的第14.1.2节规定不支持 RGMII 内部延迟模式。 AM335x RGMII 的使用说明(包括不支持内部延迟模式的权变措施)位于 器件勘误表(SPRZ360i)的第1.0.10节。 请记住、此1.8ns 总线/芯片延迟是 RGMII 规格要求、而不是 AM335x 要求。

    1) 1) RGMII v2.0+ 规范列出了最小值为1ns 且最大值为2.6ns 时的 Tskr(接收器上的数据到时钟输入偏斜)。 1.8ns 是该窗口的中间值、因此它是一个很好的目标。

    2) 2)我建议使用多通道示波器或逻辑分析仪对接口(接收器处)进行仪表化、以确保 确实符合 RGMII 接收器时序规格。   如果您无法访问规范本身、则可以在 Microchip 数据手册的表7-1中复制 RGMII 时序信息。 它还显示您正在运行(至少) GTX_CLK、它非常接近信号总线。 因此、您可能会遇到接口串扰问题。 理想情况下、用户需要"禁止"高速周期信号、以防止发生串扰。 请参阅 SPRAAR7以了解有关这方面的一些背景信息。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    DK、

    感谢您的回答。  我使用 MSO5104来检查发送信号、这两个信号都是通过逻辑分析仪部分(用于捕获 CLK、TXD[3:0]和 CTL)和模拟部分(仅 CLK、TXD[1:0]和 CTL)来实现的。  令人惊讶的是、当我连接了所有分析仪导线时、电路板的平均值几乎为370 Mb/s  然后、我开始一次移除一个导联、速度逐渐变差。

    对于模拟通道、我在数据线路上没有看到任何非常难看的东西。  有一些过冲、但我看不到会导致问题的任何东西。  我怀疑每次添加示波器探头时添加的~4pF 电容的边缘四舍五入足以提高速度。  我认为这与 AM3358不再相关。

    CH1 = TCLK、CH2 = TXD0、CH3 = TXD1

    连接所有探头引线

    Iperf 完成。

    root@jester:~# iperf3 -c 192.168.1.102

    连接到主机192.168.1.102端口5201

    [4] 本地192.168.1.105端口57410连接到192.168.1.102端口5201

    [ ID]间隔          传输    带宽      RETR Cwnd

    [4]   0.00-1.01  秒 39.4 MB  328 Mbit/s 137  26.9 KB

    [4]   1.01-2.02  秒 44.5 MB  369 Mbit/s 117  42.4 KB

    [4]   2.02-3.00  秒 43.9 MB  374 MB /秒  76  33.9 KB

    [4]   3.00-4.02  秒 44.5 MB  368 MB /秒 106  25.5 KB

    [4]   4.02-5.01  秒 44.1 MB  372 MB 每秒 100  38.2 KB

    [4]   5.01-6.01  秒 44.4 MB  372 MB 每秒 115  38.2 KB

    [4]   6.01-7.01  秒 45.5 MB  381 MB 每秒  92  24.0 KB

    [4]   7.01-8.01  秒 43.6 MB  367 Mbit/s  89  29.7 KB

    [4]   8.01-9.02  秒 45.0 MB  373 MB /秒  90  50.9 KB

    [4]   9.02-10.03 秒 45.4 MB  377 MB 每秒  99  67.9 KB

    ------- ------- ------- ------- -------

    [ ID]间隔          传输    带宽      可再生

    [4]   0.00-10.03 秒  440 MB  368 Mbit/s 1021            发送器

    [4]   0.00-10.03 秒  440 MB  368 Mbit/s                 接收器

    Iperf 完成。

    root@jester:~#

    已从 TXD0中移除逻辑分析仪导线

    root@jester:~# iperf3 -c 192.168.1.102

    连接到主机192.168.1.102端口5201

    [4] 本地192.168.1.105端口57414连接到192.168.1.102端口5201

    [ ID]间隔          传输    带宽      RETR Cwnd

    [4]   0.00-1.03  秒 18.7 MB  153 MB /秒 183  15.6 KB

    [4]   1.03-2.00  秒 29.1 MB  251 Mbit/s 204  17.0 KB

    [4]   2.00-3.01  秒 33.0 MB  274 Mbit/s 134  41.0 KB

    [4]   3.01-4.02  秒 47.3 MB  395 MB 每秒 152  33.9 KB

    [4]   4.02-5.00  秒 45.9 MB  391 MB /秒 152  29.7 KB

    [4]   5.00-6.02  秒 46.3 MB  379 Mbit/s 179  28.3 KB

    [4]   6.02-7.01  秒 44.6 MB  380 Mbit/s 166  59.4 KB

    [4]   7.01-8.03  秒 45.8MBytes  378 Mbit/s 172  55.1KBytes

    [4]   8.03-9.02  秒 45.6 MB  386 Mbit/s 154  36.8 KB

    [4]   9.02-10.01 秒 46.1 MB  389 MB /秒 158  31.1 KB

    ------- ------- ------- ------- -------

    [ ID]间隔          传输    带宽      可再生

    [4]   0.00-10.01 秒  402 MB  337 Mbit/s 1654            发送器

    [4]   0.00-10.01 秒  402 MB  337 Mbit/s                 接收器

     

    Iperf 完成。

    root@jester:~#

    从 TXD0、TXD1移除逻辑分析仪引线

    root@jester:~# iperf3 -c 192.168.1.102

    连接到主机192.168.1.102端口5201

    [4] 本地192.168.1.105端口57418连接到192.168.1.102端口5201

    [ ID]间隔          传输    带宽      RETR Cwnd

    [4]   0.00-1.00  秒 25.4 MB  213 MB 每秒 300  21.2 KB

    [4]   1.00-2.01  秒 20.0 MB  167 Mbit/s 268  26.9 KB

    [4]   2.01-3.01  秒 42.5 MB  356 MB /秒 385  21.2 KB

    [4]   3.01-4.02  秒 43.5 MB  360 Mbit/s 347  26.9 KB

    [4]   4.02-5.00  秒 43.1 MB  366 Mbits/sec 376  38.2 KB

    [4]   5.00-6.01  秒 45.3 MB  377 MB /秒 322  26.9 KB

    [4]   6.01-7.02  秒 43.5 MB  362 Mbit/s 389  22.6 KB

    [4]   7.02-8.00  秒 42.7 MB  364 Mbit/s 343  12.7 KB

    [4]   8.00-9.00  秒 42.8 MB  358 MB 每秒 360  26.9 KB

    [4]   9.00-10.02 秒 43.6 MB  361 Mbit/s 382  21.2 KB

    ------- ------- ------- ------- -------

    [ ID]间隔          传输    带宽      可再生

    [4]   0.00-10.02 秒  392 MB  328 Mbits/sec 3472            发送器

    [4]   0.00-10.02 秒  392 MB  328兆比特/秒                 接收器

     

    从 TXD0、TXD1、TXD2删除了逻辑分析仪引线

    Iperf 完成。

    root@jester:~# iperf3 -c 192.168.1.102

    连接到主机192.168.1.102端口5201

    [4] 本地192.168.1.105端口57422连接到192.168.1.102端口5201

    [ ID]间隔          传输    带宽      RETR Cwnd

    [4]   0.00-1.02  秒 10.4 MB 85.5 MB 每秒 307  26.9 KB

    [4]   1.02-2.00  秒 16.0 MB  137 Mbits/sec 380  4.24 KB

    [4]   2.00-3.03  秒 15.8 MB  128 MB 每秒 479  21.2 KB

    [4]   3.03-4.00  秒 16.8 MB  146 MB /秒 495  14.1 KB

    [4]   4.00-5.00  秒 17.4 MB  146 MB 每秒 463  4.24 KB

    [4]   5.00-6.00  秒 1.21 MB 10.1 Mbits/sec  64  1.41 KB

    [4]   6.00-7.01  秒 19.7 MB  164 Mbit/s 505  28.3 KB

    [4]   7.01-8.00  秒 11.5 MB 97.5 MB 每秒 237  2.83 KB

    [4]   8.00-9.00  秒  225 KB 1.84 MB 每秒  16  1.41 KB

    [4]   9.00-10.00 秒 5.55 MB 46.5 MB 每秒 175  4.24 KB

    ------- ------- ------- ------- -------

    [ ID]间隔          传输    带宽      可再生

    [4]   0.00-10.00 秒  115 MB 96.1 Mbit/s 3121            发送器

    [4]   0.00-10.00 秒  114 MB 96.0 Mbit/s                 接收器

     

     

    从 TXD0、TXD1、TXD2、TXD3移除逻辑分析仪引线

    Iperf 完成。

    root@jester:~# iperf3 -c 192.168.1.102

    连接到主机192.168.1.102端口5201

    [4] 本地192.168.1.105端口57426连接到192.168.1.102端口5201

    [ ID]间隔          传输    带宽      RETR Cwnd

    [4]   0.00-1.00  秒 10.6 MB 88.6 MB 每秒 508  4.24 KB

    [4]   1.00-2.00  秒 3.93 MB 33.0 Mbits/sec 241  1.41 KB

    [4]   2.00-3.00  秒 9.51 MB 79.8 MB 每秒 477  5.66 KB

    [4]   3.00-4.00  秒 2.80 MB 23.5 Mbit/s 125  2.83 KB

    [4]   4.00-5.00  秒  526 KB 4.31 MB /秒  42  2.83 KB

    [4]   5.00-6.00  秒 2.15 MB 18.0 MB 每秒 115  5.66 KB

    [4]   6.00-7.00  秒 8.98 MB 75.4 MB 每秒 451  2.83 KB

    [4]   7.00-8.00  秒 2.41 MB 20.2 MB 每秒 152  2.83 KB

    [4]   8.00-9.00  秒 3.47 MB 29.1 MB 每秒 180  2.83 KB

    [4]   9.00-10.00 秒 3.71 MB 31.1 MB 每秒 205  2.83 KB

    ------- ------- ------- ------- -------

    [ ID]间隔          传输    带宽      可再生

    [4]   0.00-10.00 秒 48.0 MB 40.3 Mbit/s 2496            发送器

    [4]   0.00-10.00 秒 47.9 MB 40.2 Mbit/s                 接收器

     Iperf 完成。

    逻辑分析仪引线从 TXD0、TXD1、TXD2、TXD3、TCTL 中移除

    root@jester:~# iperf3 -c 192.168.1.102

    连接到主机192.168.1.102端口5201

    [4] 本地192.168.1.105端口57430连接到192.168.1.102端口5201

    [ ID]间隔          传输    带宽      RETR Cwnd

    [4]   0.00-1.00  秒  325 KB 2.66 MB /秒  36  2.83 KB

    [4]   1.00-2.00  秒  246 KB 2.02 MB /秒  34  2.83 KB

    [4]   2.00-3.00  秒 43.8 KB  359 KB /秒   8  1.41 KB

    [4]   3.00-4.00  秒 74.9 KB  614 KB /秒  12  2.83 KB

    [4]   4.00-5.00  秒  221 KB 1.81 MB /秒  36  2.83 KB

    [4]   5.00-6.00  秒  202 KB 1.66 MB /秒  32  2.83 KB

    [4]   6.00-7.00  秒  164 KB 1.34 MB 每秒  20  2.83 KB

    [4]   7.00-8.00  秒  369 KB 3.02 MB /秒  44  11.3 KB

    [4]   8.00-9.00  秒  110 KB  903 KB /秒  13  2.83 KB

    [4]   9.00-10.00 秒  202 KB 1.66 MB /秒  21  4.24 KB

    ------- ------- ------- ------- -------

    [ ID]间隔          传输    带宽      可再生

    [4]   0.00-10.00 秒 1.91 MB 1.60 Mbits/sec 256            发送器

    [4]   0.00-10.00 秒 1.87 MB 1.57 Mbit/s                 接收器

     Iperf 完成。

     

    从 TXD0、TXD1、TXD2、TXD3、TCTL、 TCLK

    root@jester:~# iperf3 -c 192.168.1.102

    连接到主机192.168.1.102端口5201

    [4] 本地192.168.1.105端口57434连接到192.168.1.102端口5201

    [ ID]间隔          传输    带宽      RETR Cwnd

    [4]   0.00-1.00  秒  409 KB 3.35 MB /秒  48  1.41 KB

    [4]   1.00-2.00  秒  269 KBytes 2.20 Mbit/s  38  4.24 KBytes

    [4]   2.00-3.00  秒  120 KB  984 KB /秒  23  2.83 KB

    [4]   3.00-4.00  秒 18.4 KB  151 KB /秒   9  2.83 KB

    [4]   4.00-5.00  秒 72.1 KB  591 KB /秒  15  2.83 KB

    [4]   5.00-6.00  秒 60.8KB  498 KB /秒  121.41  KB

    [4]   6.00-7.00  秒  102 KB  834 KB /秒  15  1.41 KB

    [4]   7.00-8.00  秒 59.4 KB  486 KB /秒  13  1.41 KB

    [4]   8.00-9.00  秒 84.8 KB  695 KB /秒  11  2.83 KB

    [4]   9.00-10.00 秒  567 KB 4.65 MB 每秒  58  1.41 KB

    ------- ------- ------- ------- -------

    [ ID]间隔          传输    带宽      可再生

    [4]   0.00-10.00 秒 1.72 MB 1.44 Mbit/s 242            发送器

    [4]   0.00-10.00 秒 1.68 MB 1.41 Mbit/s                 接收器

    谢谢、

    Matt

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    有趣。

    您将什么值用于 RGMII 串联电阻器?