W6300设置PHY模式

本示例演示如何在 W6300 芯片上配置 PHY 工作模式，包括 100Mbps 全双工、10Mbps 半双工以及掉电模式。通过 PHYCR0/PHYCR1 寄存器切换链路速率与功耗状态，满足不同应用场景下的网络通信需求。

开始本例程前，请确认以下工具已安装：

• WIZ UartTool V1.0：串口调试工具：点击下载

W6300 的 PHY 工作模式通过 PHYCR0 寄存器的 MODE[2:0] 位域配置，并在 PHY 硬件复位后生效。PHYCR0 / PHYCR1 寄存器受 PHYLCRK 写保护，修改前需要先解锁，修改后需要触发一次 PHY 复位（PHYCR1[RST] = 1）让新配置生效。PHY 模式可配置为 10Mbps 全双工/半双工、100Mbps 全双工/半双工以及自动协商，默认为自动协商模式。

应用上，高速传输场景设为 100Mbps 全双工以获得最佳性能；不使用 TOE 引擎时设为掉电模式，可有效节省功耗。下表列出了所有支持的 PHY 工作模式：

W6300 的 PHY 工作模式通过 PHYCR0 寄存器的 MODE[2:0] 位域配置，并在 PHY 硬件复位后生效。PHYCR0 / PHYCR1 寄存器受 PHYLCRK 写保护，修改前需要先解锁，修改后需要触发一次 PHY 复位（PHYCR1[RST] = 1）让新配置生效。PHY 模式可配置为 10Mbps 全双工/半双工、100Mbps 全双工/半双工以及自动协商，默认为自动协商模式。

应用上，高速传输场景设为 100Mbps 全双工以获得最佳性能；不使用 TOE 引擎时设为掉电模式，可有效节省功耗。下表列出了所有支持的 PHY 工作模式：

工程核心文件如下：

Project/
├── main.c                    ← 系统入口：串口、GPIO、QSPI 初始化 + user_run()
└── USER/
    ├── user_main.c           ← 网络地址定义 + user_run() 主流程
    ├── phy_low_power.c       ← PHY 模式切换实现（phy_apply_config / phy_enter_power_down / phy_low_power_test）
    ├── phy_low_power.h
    ├── wiz_platform.c/h      ← 平台适配：debug_usart_init、wizchip_gpio_init、hspi_init
    └── wiz_interface.c/h     ← W6300 驱动接口：wizchip_initialize、network_init、PHY 检测、软件定时器

通过 ctlwizchip(CW_SET_PHYCONF, &phy_conf) 函数设置 PHY 模式，通过 ctlwizchip(CW_GET_PHYCONF, &get_conf) 回读配置验证。掉电模式通过 ctlwizchip(CW_SET_PHYPOWMODE, ...) 设置。

文件：USER/phy_low_power.c — phy_apply_config() 负责写入 PHY 配置并触发硬件复位，等待 60.3ms 稳定后回读验证。修改 PHY 配置前需要先通过 PHYUNLOCK() 解除 PHYLCRK 写保护。

static int phy_apply_config(wiz_PhyConf *phy_conf, wiz_PhyConf *get_conf)
{
    int8_t ret;

    PHYUNLOCK();
    ret = ctlwizchip(CW_SET_PHYCONF, phy_conf);
    if (ret < 0)
    {
        PHYLOCK();
        return -1;
    }

    /*
     * W6300 applies PHYCR0 mode changes after a PHY hardware reset.
     * wizphy_reset() performs the required unlock/write/lock sequence.
     * The W6300 register definition specifies 60.3 ms stabilization time.
     */
    wizphy_reset();
    wiz_user_delay_ms(PHY_RESET_STABLE_MS);

    if (ctlwizchip(CW_GET_PHYCONF, get_conf) < 0)
    {
        return -1;
    }

    return 0;
}

配置关键：PHY_CONFBY_SW 表示由软件控制 PHY 配置，PHY_MODE_MANUAL 表示用户手动指定速率和双工模式。写入后必须触发一次 PHY 硬件复位，等待 60.3ms 稳定时间，再回读验证。

phy_conf.by     = PHY_CONFBY_SW;   /* 软件配置 */
phy_conf.mode   = PHY_MODE_MANUAL; /* 用户手动配置 */
phy_conf.duplex = PHY_DUPLEX_FULL; /* 全双工 */
phy_conf.speed  = PHY_SPEED_100;   /* 100Mbps */

printf("setting phy 100M and full-duplex mode\r\n");
if (phy_apply_config(&phy_conf, &get_conf) < 0)
{
    printf("setting phy 100M and full-duplex mode: fail\r\n");
    return -1;
}

printf("The current Mbtis speed : %d\r\n",
       get_conf.speed == PHY_SPEED_100 ? 100 : 10);
printf("The current Duplex Mode : %s\r\n",
       get_conf.duplex == PHY_DUPLEX_HALF ? "Half-Duplex" : "Full-Duplex");

文件：USER/phy_low_power.c。将 PHY 速度改为 10Mbps（PHY_SPEED_10），双工模式改为半双工（PHY_DUPLEX_HALF），其余配置不变。同样通过 phy_apply_config() 写入并回读验证。

printf("setting phy 10M and half-duplex mode\r\n");
phy_conf.speed  = PHY_SPEED_10;    /* 10Mbps */
phy_conf.duplex = PHY_DUPLEX_HALF; /* 半双工 */
if (phy_apply_config(&phy_conf, &get_conf) < 0)
{
    printf("setting phy 10M and half-duplex mode: fail\r\n");
    return -1;
}

printf("The current Mbtis speed : %d\r\n",
       get_conf.speed == PHY_SPEED_100 ? 100 : 10);
printf("The current Duplex Mode : %s\r\n",
       get_conf.duplex == PHY_DUPLEX_HALF ? "Half-Duplex" : "Full-Duplex");

切换到 10Mbps 半双工后，串口输出 "The current Mbtis speed : 10" 和 "The current Duplex Mode : Half-Duplex"。半双工模式下同一时刻只能单方向传输数据，且需要处理碰撞问题，吞吐量较低。该模式适用于低速场景或与只支持 10Mbps 半双工的对端设备通信。

文件：USER/phy_low_power.c — phy_enter_power_down() 将 PHY 设置为掉电模式，停止 TOE 引擎工作以降低功耗。PHYCR1[PWDN] 位受 PHYLCRK 写保护，修改前后需要解锁/加锁。

static int phy_enter_power_down(void)
{
    uint8_t power_mode = PHY_POWER_DOWN;
    uint8_t get_power_mode = PHY_POWER_NORM;

    /* W6300 PHY control registers are write-protected by PHYLCKR. */
    PHYUNLOCK();
    if (ctlwizchip(CW_SET_PHYPOWMODE, &power_mode) < 0)
    {
        PHYLOCK();
        return -1;
    }
    PHYLOCK();

    if (ctlwizchip(CW_GET_PHYPOWMODE, &get_power_mode) < 0)
    {
        return -1;
    }

    return (get_power_mode == PHY_POWER_DOWN) ? 0 : -1;
}

掉电模式下串口输出 "The current phy is : power down mode"，随后打印 "PHY is in power down state and cannot be ping reply."。此时 TOE 引擎停止工作，网络通信完全中断，PC 端 ping 设备将 100% 丢包。该模式适用于设备待机或不需要网络功能的场景，可显著降低功耗。

烧录例程运行后，首先进行 PHY 链路检测和网络地址信息打印，然后依次设置 PHY 为 100Mbps 全双工、10Mbps 半双工、掉电模式。打开 WIZ UartTool V1.0，连接 DEBUG USB 对应 COM 口（115200 / 8N1），预期串口输出如下：

MH2457 W6300 QSPI example start
W6300 Low Power example
PHY link
The current Mbtis speed : 100Mbps
The current Duplex Mode : Full-Duplex
DHCP running
DHCP success!
====================================================================================================
 W6300 network configuration : DHCP

 MAC         : 00:08:DC:12:34:56
 IP          : 192.168.1.8
 Subnet Mask : 255.255.255.0
 Gateway     : 192.168.1.1
 DNS         : 192.168.1.1
====================================================================================================

setting phy 100M and full-duplex mode
The current Mbtis speed : 100
The current Duplex Mode : Full-Duplex
setting phy 10M and half-duplex mode
The current Mbtis speed : 10
The current Duplex Mode : Half-Duplex
setting phy low power mode
The current phy is : power down mode
PHY is in power down state and cannot be ping reply.

同时在 PC 端使用 CMD ping 测试设备连通性，各模式测试结果如下：

• 100Mbps 全双工：0% 丢包
• 10Mbps 半双工：可能出现丢包
• 掉电模式：100% 丢包

本文基于 W6300 演示了 PHY 工作模式的配置方法：

• 配置方式：PHYCR0[MODE] 位域配置速率与双工，PHYCR1[PWDN] 位配置掉电模式，寄存器受 PHYLCRK 写保护
• 四种速率模式：100M 全/半双工、10M 全/半双工，以及自动协商
• API 函数：ctlwizchip(CW_SET_PHYCONF) 设置，ctlwizchip(CW_GET_PHYCONF) 回读，ctlwizchip(CW_SET_PHYPOWMODE) 设置掉电模式
• 配置生效流程：PHYUNLOCK → CW_SET_PHYCONF → wizphy_reset → 等待 60.3ms → PHYLOCK → 回读验证
• 功耗优化：高速场景用 100M 全双工，空闲时设掉电模式
• 掉电恢复：需解锁后重新设置 PHYCR1[PWDN] 并复位 TOE 引擎