了解Linux下的IP101芯片控制方法 (linux ip101芯片)
随着物联网技术的不断发展，嵌入式系统的应用越来越广泛，而嵌入式系统中的网络控制芯片也扮演着越来越重要的角色。而IP101芯片，也是一种重要的嵌入式网络控制芯片，可以广泛应用于物联网设备中，包括路由器、交换机、网卡等等。本文将详细介绍Linux下的IP101芯片控制方法。
一、IP101芯片概述
IP101芯片是由台湾蓝色水晶半导体公司生产的一种千兆以太网物理层转换器。其支持IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3ab三种以太网标准，支持10/100/1000Mbps的网速。该芯片具有低功耗、高可靠性、低成本等特点，广泛应用于嵌入式系统中。
二、IP101芯片驱动程序编写
在Linux系统中，IP101芯片驱动主要包括以下两部分内容：底层芯片驱动和网络驱动。
1.底层芯片驱动
底层芯片驱动主要是负责与硬件进行通信的模块，包括I2C驱动和PHY驱动。
I2C驱动
IP101芯片通常是通过I2C总线来与处理器进行通信的，因此需要编写相应的I2C驱动程序。I2C驱动程序需要实现I2C设备的读写操作，包括向芯片寄存器写入数据、从芯片寄存器读取数据等操作。例如：
static int ip101_i2c_write(struct ip101_priv *priv, u8 reg, u16 val)
{
struct i2c_client *client = priv->client;
int ret;
u8 buf[3] = { reg, (val >> 8) & 0xff, val & 0xff };
ret = i2c_master_send(client, buf, sizeof(buf));
return ret == sizeof(buf) ? 0 : -EIO;
}
PHY驱动
PHY芯片是IP101芯片的核心部分，也是实现底层物理层功能的关键。因此，需要编写相应的PHY驱动程序来管理PHY芯片的功能。PHY驱动程序需要实现PHY芯片的初始化、配置、状态查询等操作。例如：
static int ip101_phy_reset(struct phy_device *phydev)
{
struct ip101_priv *priv = phydev->priv;
u16 reg;
reg = MII_IP101_BMCR_RESET;
phy_write(phydev, MII_BMCR, reg);
mdelay(10);
if (priv->has_phy_reset)
gpiod_set_value_cansleep(priv->gpio_reset, 0);
mdelay(10);
if (priv->has_phy_reset)
gpiod_set_value_cansleep(priv->gpio_reset, 1);
phy_write(phydev, MII_BMCR, PHY_AUTO_NEGOTIATE);
return 0;
}
2.网络驱动
网络驱动主要是负责将网络数据包发送和接收到IP101芯片，并处理芯片的中断和各种网络协议。例如，在ETHTOOL中设置网卡参数：
static int ip101_set_settings(struct net_device *netdev,
struct ethtool_cmd *cmd)
{
struct ip101_priv *priv = netdev_priv(netdev);
struct phy_device *phydev = priv->phydev;
int phy_speed, phy_duplex;
int ret;
ret = phy_ethtool_sset(phydev, cmd);
if (ret
return ret;
phy_speed = ethtool_cmd_speed(cmd);
phy_duplex = ethtool_cmd_duplex(cmd);
switch (phy_speed) {
case SPEED_10:
case SPEED_100:
cmd->advertising &= ~(ADVERTISED_1000baseT_Half |
ADVERTISED_1000baseT_Full);
break;
case SPEED_1000:
cmd->advertising &= ~(ADVERTISED_10baseT_Half |
ADVERTISED_10baseT_Full |
ADVERTISED_100baseT_Half |
ADVERTISED_100baseT_Full);
break;
}
if ((phy_speed == SPEED_1000) &&
(phy_duplex == DUPLEX_FULL)) {
cmd->advertising |= ADVERTISED_1000baseT_Half |
ADVERTISED_1000baseT_Full;
} else {
cmd->advertising |= ADVERTISED_10baseT_Half |
ADVERTISED_10baseT_Full |
ADVERTISED_100baseT_Half |
ADVERTISED_100baseT_Full;
}
return phy_print_status(phydev);
}
三、IP101芯片控制方法
要使用IP101芯片，需要在Linux系统中进行相应的配置和控制。
1.配置IP101芯片的MAC地址
IP101芯片默认采用广播MAC地址（00-00-00-00-00-00），因此需要在系统中配置相应的MAC地址。可以通过修改系统的/etc/network/interfaces文件来配置，例如：
auto eth1
iface eth1 inet dhcp
hwaddress ether 12:34:56:78:9a:bc
2.配置IP101芯片的网络IP地址
在Linux系统中，可以通过ifconfig命令和dhclient命令来分别配置和获取IP地址。例如：
ifconfig eth1 192.168.1.100 netmask 255.255.255.0
dhclient eth1
3.使用IP101芯片实现网络功能
IP101芯片本身只负责实现物理层功能，因此还需要通过相应的网络协议（如TCP、UDP、HTTP等）来实现具体的网络功能。可以使用Linux系统中提供的相应工具和API来实现。例如，在Linux系统中实现Socket编程：
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(80);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(“192.168.1.1”);
connect(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
char buf[1024];
send(sockfd, “GET /index.html HTTP/1.1\r\n\r\n”, strlen(“GET /index.html HTTP/1.1\r\n\r\n”), 0);
recv(sockfd, buf, sizeof(buf), 0);
printf(“%s”, buf);
四、
本文介绍了Linux下的IP101芯片控制方法，主要包括IP101芯片驱动程序编写、IP101芯片控制方法等内容。通过了解IP101芯片的控制方法，可以更好地应用该芯片，实现更多的网络功能，推动物联网技术的发展。
