基于Lemon ZYNQ的PS实验十千兆网络初测（基于MIO）

本文介绍在RTL8211F千兆网络基础上实现PS端的以太网网口功能。

此章节内容适用于Lemon ZYNQ主板，如是其他板子请看对应板子目录
本文在 vivado2018.3版本上演示

LWIP（Lightweight IP）是一款轻量级的网络协议栈，旨在为资源有限的嵌入式系统提供高效的网络通信功能。它支持多种网络协议（如 TCP、UDP 和 DHCP），具有灵活的配置选项以适应不同硬件资源，提供低延迟和高吞吐量的网络性能。

Xilinx 的SDK平台上就提供了多个Lwip示例项目，本次实验我们就借助其中的LWIP回环实验来演示我们ZYNQ主板的网络功能，也为后续更高阶的网络功能开发奠定基础。

写在前面：

ZYNQ 网络功能可以有4种方式实现

一 PS端 MIO功能直接扩展以太网口
二 PS端通过EMIO的方式将以太网口映射到PL端口上
三 PL端口的硬件以太网功能通过AXI的方式供PS端调用
四 PL端用逻辑跑以太网功能（不需要PS端参与）

因为Lemon ZYNQ的主板网络部分是直接连接在PS端的，所以我们可以直接通过方式一 MIO直连的方式直接拓展以太网口。

准备工作：添加支持RTL8211F的LWIP库文件

因为我们Lemon ZYNQ板子上所使用的是RTL8211F， RTL8211F和RTL8211E有个别配置寄存器地址是不同的，而SDK和Vitis默认的 LWIP库仅支持RTL8211E，所以我们需要对库进行修改才能支持RTL8211F，详见SDK部分。（这部分对2016版之后的petalinux不产生影响） Digilent 官方手册也介绍了这部分的内容：https://files.digilent.com/resources/programmable-logic/documents/RTL8211F_PCN.pdf

添加支持RTL8211F的LWIP库文件：

下载可以适配RTL8211F芯片的 LWIP库：lwip211下载
解压刚刚下载的lwip211库，并复制lwip211文件夹（请确认lwip211文件下就是data，doc文件夹，而不是另一个lwip211文件夹）
将刚刚复制的lwip211文件夹粘贴到 Vivado 的SDK安装目录下 \Xilinx\SDK\2018.3\data\embeddedsw\ThirdParty\sw_services，如果你装的是vitis 则目录地址是\Xilinx2020\Vitis\2020.2\data\embeddedsw\ThirdParty\sw_services（即使文件夹下存在lwip211其他版本也要继续粘贴）
完成上述操作后，如果您已经开启SDK或者Vitis，需要重启SDK和Vitis一遍。
之后在SDK工程的BSP修改页面将默认的lwip更改为刚刚我们复制的lwip211（1.5版）（这部分下文第三部分中会介绍到）

一、工程创建

工程创建的过程可以参考试验一中的内容，这里不再详细描述了。基于Lemon ZYNQ的PS实验一 GPIO之用EMIO方式点亮LED（完整图文）(芯片型号选XC7Z020CLG400-1)

二、Vivado 中的设置

1）IP INTEGRATOR→Create Block Design，在弹出的对话框中输入设计名，最后点击“OK”，如下图所示

2)在右侧的窗口里，点击加号，在选择框里搜索ZYNQ，并找到ZYNQ7 PROCESSING SYSTEM ，双击并打开

3）软件自动生成了一个 zynq的block 如下图所示，接下来要做一些相应的设置，双击下图中的ZYNQ核

4）依次在弹窗里找到DDR Configuration→DDR Controller Configuration→DDR3，在Memory Part下拉菜单中根据自己板子上的DDR来选择相应的DDR3，本实验所用到型号：MT41K256M16RE-125，数据位宽选择16bit 最后点击“OK”,如下图所示。