TSE的loopback功能设置和调试

所谓loopback，便是TSE的收发形成一个闭环，通常是在初步调试验证MAC的基本功能时使用。TSE的这个loopback功能的开启可有两道“门槛”，一个不能少，不仅软件编程开启，而且硬件也有“玄机”，一不留意恐怕你死活也搞不定它。尤其是当原型调试时，你还真搞不懂是loopback没配置好还是MAC的收发不工作。

废话不多说，直接上图。首先在配置TSE的IP组件时，需要勾选MAC Options页面的Enable local loopback on MII/GMII/RGMII选项，默认可是不勾选的，所以需要特别开启。在Small MAC模式下，没有loopback功能，所以无从设置。

在User guide中对此有专门说明。

其次，在软件编程时，使能Config寄存器的bit15，使LOOP_ENA功能被开启。

具体编程操作时，可以参考如下顺序进行操作。

初始化的代码如下。

//Ethernet初始化

void ethernet_init(void)

{

    alt_u32 temp;

    //MDIO phy地址设置 = 5‘b10000（参考88E1111_datasheet page63）

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_MDIO_ADDR0(MY_TSE_BASE,0x11);

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_MDIO_ADDR1(MY_TSE_BASE,0x11);

    //MAC配置寄存器初始化

    //关闭MAC数据流接收和发送使能位

    do {

       IOWR_ALTERA_TSEMAC_CMD_CONFIG(MY_TSE_BASE,0x00802220);

       temp = IORD_ALTERA_TSEMAC_CMD_CONFIG(MY_TSE_BASE);

    } while(temp != 0x00800220);

    //MAC FIFO配置

    /*  Tx_section_empty = Max FIFO size - 16

       Tx_almost_full = 3

       Tx_almost_empty = 8

       Rx_section_empty = Max FIFO size - 16

       Rx_almost_full = 8

       Rx_almost_empty = 8

       //Cut Throught Mode, Set this Threshold to 0 to enable Store and Forward Mode

       Tx_section_full = 16

       //Cut Throught Mode, Set this Threshold to 0 to enable Store and Forward  Mode

       Rx_section_full = 16 */

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_TX_SECTION_EMPTY(MY_TSE_BASE,(MY_TSE_TRANSMIT_FIFO_DEPTH-16));

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_TX_ALMOST_FULL(MY_TSE_BASE,3);

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_TX_ALMOST_EMPTY(MY_TSE_BASE,8);

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_RX_SECTION_EMPTY(MY_TSE_BASE,(MY_TSE_RECEIVE_FIFO_DEPTH-16));

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_RX_ALMOST_FULL(MY_TSE_BASE,8);

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_RX_ALMOST_EMPTY(MY_TSE_BASE,8);

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_TX_SECTION_FULL(MY_TSE_BASE,0);

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_RX_SECTION_FULL(MY_TSE_BASE,0);

    //MAC地址配置

       //MAC address is 00-1C-23-17-4A-CB

    /* Low word (bits 31:0) of MAC address */

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_MAC_0(MY_TSE_BASE,0x17231c00);

    /* High half-word (bits 47:32) of MAC address. Upper 16 bits reserved */

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_MAC_1(MY_TSE_BASE,0x0000cb4a);

    //MAC功能配置

    /*  //Maximum Frame Length is 1518 bytes

       Frm_length = 1518

       //Minimum Inter Packet Gap is 12 bytes

       Tx_ipg_length = 12

       //Maximum Pause Quanta Value for Flow Control

       Pause_quant = 0xFFFF

       //Set the MAC with the following option:

           // 100Mbps, User can get this information from the PHY status/PCS status

           //Full Duplex, User can get this information from the PHY status/PCS status

           //Padding Removal on Receive

           //CRC Removal

           //TX MAC Address Insertion on Transmit Packet

           //Select mac_0 and mac_1 as the source MAC Address

       Command_config Register = 0x00800220      */

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_FRM_LENGTH(MY_TSE_BASE,1518);

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_TX_IPG_LENGTH(MY_TSE_BASE,12);

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_PAUSE_QUANT(MY_TSE_BASE,0xffff);

    IOWR_ALTERA_TSEMAC_CMD_CONFIG(MY_TSE_BASE,0x00800220);

    //MAC复位

       //Set SW_RESET bit to 1

    do {

       IOWR_ALTERA_TSEMAC_CMD_CONFIG(MY_TSE_BASE,0x00802220);

    } while(IORD_ALTERA_TSEMAC_CMD_CONFIG(MY_TSE_BASE) != 0x00800220);

    //MAC数据流发送和接收使能

    do {   //BIT15--loop_enable=1

       IOWR_ALTERA_TSEMAC_CMD_CONFIG(MY_TSE_BASE,0x00808223);

       temp = IORD_ALTERA_TSEMAC_CMD_CONFIG(MY_TSE_BASE);

    } while(temp != 0x00808223);

    printf("Ethernet initial successful.\n");

}

TSE的用户收发端的Avalon-ST接口都连接到了onchip-RAM上，实时观测到他们的收发数据帧是完全一致的。说明这个loopback功能和TSE收发已经完全正常了。