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以LAN8720A为例的以太网硬件设计方案
一、芯片概述
芯片主要特点:
1.高性能10/100M以太网传输模块
2.支持RMII接口以减少引脚数
3.支持全双工与半双工模式
4.两个LED状态输出
5.可以使用25MHz晶振以降低成本
6.支持自协商模式
7.支持HP Auto-MDIX自动翻转功能
8.支持SMI串行管理接口
9.支持MAC接口
二、RMII接口概述
注:图中箭头标明数据传输方向
REF_CLK:参考时钟,由MAC或外部时钟晶振向PHY芯片提供
TX_EN:发送始能信号,由MAC向PHY提供
TXD0与TXD1:发送数据位0与1,MAC到PHY
RX_ER:接收数据错误,PHY到MAC
RXD0与RXD1:接收数据位0与1,PHY到MAC
CRS_DV:数据有效标志,PHY到MAC
MDIO:管理数据,双向传输
MDC:管理数据时钟,由MAC提供
三、LAN8720A详解
3.1 芯片电源
电源与地分类:
VDDIO:IO引脚供电
VDDCR:1.2V电源,可由芯片内部稳压电源提供,亦可由外部电源提供,由外部电源提供可降低芯片功耗。
VDD1A与VDD2A:为通道1与通道2供电(发送接收通道)
GND:地
上电时序:
根据手册描述可知:在VDDIO电源至少达到工作电压水平的80% 后,VDDCR方可上电。
VDDCR上电方式由REGOFF引脚配置,REGOFF接上拉电阻至VDD2A,VDDCR由外部1.2V电源供电。
REGOFF悬空或下拉到地,VDDCR由内部稳压器提供1.2V电源。
VDDIO与VDD1A,VDD2A只要在规定时间段tpon内达到工作电压水平,就可以按照任意顺序接通。
3.2芯片时钟
输入时钟(XTAL1/CLKIN,XTAL2):推荐外加25MHz(性价比较高)晶振为PHY芯片提供时钟,PHY芯片内部PLL将其倍频为50MHz来使用,亦可使用直接使用50MHz晶振。
输出时钟(REFCLKO):向MAC端输出50MHz时钟。
nINTSEL引脚决定 REFCLKO时钟来源,nINTSEL=0,采用REF_CLK Out Mode模式,REFCLKO由PHY内部PLL提供。nINTSEL=1,采用REF_CLK In Mode模式,REFCLKO由外部晶振提供,此情况下外部晶振需选用50MHz。
3.3芯片复位
复位引脚(nRST):低有效。
3.4余下配置
3.4.1 MODE配置
MODE配置:以太网传输速率及工作方式配置
三位MODE通过高低电平组合分别对应以上8种模式 ,包含10M半双工,10M全双工,100M半双工,100M全双工,是否启用自协商协议,CRS是否有效等。
3.4.2 PHY地址配置
PHY地址引脚(PHYAD0):通过该引脚对器件SMI地址进行配置。
3.4.3 RBIAS引脚配置
外部偏置电阻(RBIAS):外接12.1KΩ电阻下拉到地,为芯片内部提供参考。
3.4.5 LED的使用
LED1:检测到有数据传输点亮,检测到CRS高电平,闪烁。
LED2:检测到数据以100M传输,点亮。
手册链接:链接:https://pan.baidu.com/s/1yV5kbN-ysZBi_ZLoEh5ywA
提取码:wxm9