没志青年
发布于 2025-07-27 / 27 阅读
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硬件基础 - 以太网通信电路

PHY 即以太网物理层信号处理芯片,负责数字信号与模拟信号的转换。

  • 它接收从网线上传过来的模拟信号,并转换为数字信号,传给 MAC 控制器进行处理。

  • 同时,它接收 MAC 控制器传过来的数字信号,将其转换为模拟信号,通过网线向外传输。

因此是全双工通信。

大多数 32 位单片机都有 MAC 控制器,通过外接一个 PHY 芯片,就可以实现以太网数据通信。

PHY 芯片介绍

以 TI 公司的 DP83848IVVX/NOPB 为例。

串行接口引脚:

  • MDC:

  • MDIO:

接收数据引脚:

  • RX_DV:

  • RX_ER:

  • RXD0、1、2、3:

发射数据引脚:

  • TX_CLK:

  • TX_EN:

  • TXD0、1、2、3:

  • COL:

  • CRS/CRS_DV:

时钟引脚:

  • X1:

    • 功能1,作为晶振时钟输入。晶振必须为25MHz,精度+-50ppm以上。

    • 功能2:RMII 参考时钟,

  • X2:晶振时钟输出。

  • CLK_OUT:

LED相关引脚:

  • LED_LINK:

    • 模式1:指示连接的状态,输出 1 表示连接正常。

    • 模式2和3:

  • LED_SPEED:速度指示引脚。100 Mb/s 输出 1,10 Mb/s 输出 0

  • LED_ACT/COL:

    • 模式1:

    • 模式2:

    • 模式3:

电源控制引脚:

  • RESET_N:芯片复位,低电平有效。在芯片初始化前进行复位,低电平时长至少 1 us。

  • PWR_DOWN/INT:

    • PWR_DOWN:掉电模式,低电平有效。

    • INT:当有中断事件时输出低电平。开漏输出,虽然内部有一个弱上拉电阻,但是强烈建议外接上拉电阻。

JTAG 调试引脚:

PHY 与 MAC 通信接口

MII

MII 接口 MAC 端信号定义:

时钟频率为25MHz,单向一次传输4bit数据,所以速率为100Mb/s

RMII

简化的 MII 接口。

SMII

串行的MII接口

GMII

连接千兆网络

RGMII

简化的GMII

以太网电路设计

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