瑞芯微(EASY EAI)RV1126B 千兆以太网电路

1. 千兆以太网电路

RV1126B芯片拥有1个GMAC控制器,可以对外提供RMII/RGMII接口扩展外置以太网百兆/千兆PHY芯片,也可以切换到内置的百兆FEPHY上,二者只能选择其中一个,不能同时使用。

GMAC控制器支持以下功能:

l 支持 10/100/1000 Mbps 数据传输速率的 RGMII 接口

l 支持 10/100 Mbps 数据传输速率的 RMII 接口

RGMII 连接示图13,具体电路请见参考图14(GEPHY 工作时钟使用外置 25MHz 晶体)

1.1 原理图设计建议

图1 千兆以太网电路

RGMII/RMII 接口的设计注意事项:

l 在 RGMII 模式下,RV1126B 芯片内部 TX/RX 时钟路径集成了 delayline,支持调整;参考图默认配置是:TXCLK 与 data 之间时序由 MAC 来控制,RXCLK 与 data 之间时序由 PHY 来控制(如使用**8211F/FI 即 RXCLK 默认开启 2ns delay,其它 PHY 要注意这个配置)。

l Ethernet PHY 的 Reset 信号需要用 GPIO 来控制,GPIO 电平必须和 PHY IO 电平匹配,靠近PHY 管脚必须增加 100nF 电容,加强抗静电能力,注意: **8211F/FI 的复位管脚只支持 3.3V电平。

l **8211F/FI 的 INTB/PMEB 为开漏输出,外部必须增加上拉电阻。

l PHY 使用外置晶体时,晶体电容请根据实际使用的晶体的负载电容值选择,控制频偏在+/-20ppm 以内。

l **8211F/FI 的 RSET 管脚外接电阻为 2.49K ohm 精度为 1%,不得随意修改。

l PHY 的初始化硬件配置必须和实际需求匹配。

l MDIO 必须外部加上拉电阻,推荐 1.5-1.8Kohm,上拉电源必须和 IO 电源保持一致。

l 变压器中心抽头的连接必须按参考各 Ethernet PHY 厂家的参考设计,因为不同的 PHY 厂家会有不同的连接方式。

l 1000pF 隔离电容建议采用高压安规电容,有足够大的电气间隙保证雷击的安全性。

l 网络变压器高压侧的 75 ohm 电阻建议采用 0805 以上的封装。

l 雷击防护等级达到 4KV 以上需要增加防雷管,普通的隔离变压器只能满足 2KV 等级要求。

l 如果有雷击差分测试要求,MDI 差分对间需要增加 TVS 管。

l 务必确认 RJ45 封装和原理图是否一致,RJ45 有分 Tab down 和 Tab up,信号顺序刚好是相反,如果使用**8211F/FI 建议采用 Tab down,MDI 顺序是顺的。

1.2 PCB设计建议

l 放电管和接地电容需要放在接口处,并连接到大地;

l ESD器件需要靠近接口放置;

l 复位信号比较敏感,需要与高速信号隔开;

l 晶体电路布局需要优先考虑,布局时应与芯片在同一层并尽量靠近放置以避免打过孔,晶体走线尽可能的短,远离干扰源,尽量远离板边缘;

l 晶体以及时钟信号需要全程包地处理,包地线每隔200mil至少添加一个GND过孔,并且必须保证邻层的地参考面完整;

l 晶体电路布局时如果与芯片不同层放置,晶体走线及必须全程包地处理,避免被干扰;

l 时钟走线Xin和Xout以及晶体下方投影区域禁止任何走线,避免噪声耦合进入时钟电路;

l 晶体下方的第二层保持完整的地参考平面,避免任何走线分割,有助于隔离噪声保持晶体输出的稳定;

l RGMII布线要求如下:

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