01 基础问题
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0 u$ W7 ?6 A6 M7 L. r* P9 \9 n
1.1、芯片数据接口
( w. k7 H2 A1 V
1 _3 |( e$ X9 T( c1 Y
/ B1 ^0 J4 n6 b1 L. f- `& Z- H( K9 ]- Z


$ V7 a  L& v& g8 m$ IRTL8201E（L）是一种单芯片/单端口快速以太网物理接收器，支持MII接口，RMII接口，SNI接口。


( P; _4 |$ U0 ZMII接口和RMII接口切换在8.1.1章节有讲到，如下图：

5 O  b; R2 }7 S9 t
2 E3 V7 A* }7 S8 {+ l+ I
; s8 o) y0 e7 ?
$ t# ]1 S  Q1 X3 d4 R: r7 z
选择MII接口，把COL/SNI脚拉低。


7 |- n+ N, {( J% y6 |RTL8201E的框图如下

/ w- j5 w- C+ K& s# T7 W4 R  R  E
0 g/ o0 L  p2 l* f) C2 v8 W
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. h! u& v; w" r" v
和MCU连接的系统框图如下：

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: W9 O. L; J* \( t  _+ o3 I


, ~5 E& i( l  ?: L9 x0 e* [& R①RJ45也就是网口，就是我们常见的网口，如下图：




2 v$ o- o7 c9 K( O) I& u
9 j/ I5 v' i1 a' F/ e8 b②magnetics，直译磁性元件，这里的通常叫法为：网络变压器。网络变压器又名网络隔离变压器、以太网变压器、网络滤波器，主要有信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和高电压隔离等作用。如下图
' J0 z8 O( J4 f3 D$ \


, C; j% u; g" B
3 H! h) P" ^7 |( y' V9 R1 N! p
③PHY芯片，中文可称之为端口物理层，PHY连接一个数据链路层的设备（MAC）到一个物理媒介，如光纤、铜缆线或网线等。也就是本文重点讲解的内容，如下图
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/ P8 D5 j; z/ J8 O2 ]- E* M, }8 Q

& Y" i; ]% G" l* Y5 s1 u) j
4 g: N: m4 ~9 j4 m8 Z8 {, R
④MAC部分，主要是STM32的ETH外设部分，这方面之前的文章已经讲解过了
5 c- U$ J$ C' s. m' @

* x/ A$ {$ f. W& \2 Q/ F2 C


涉及到的文章有《STM32网络之SMI接口》《STM32网络之MII和RMII接口》《STM32网络电路设计》《STM32网络之MAC控制器》《STM32网络之DMA控制器》《STM32网络之中断》。
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1.2、芯片地址

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0 g9 J) m8 S- C2 A: t8 y0 ~MCU如何选择PHY芯片的地址，参看芯片的SMI接口
) P2 _; n. Z* H0 e

8 x' y- c# \$ F4 N" z3 l+ j' z% b( M0 eRTL8201的PHY地址经过两个管脚配置的
* Q4 Q. j' _; o  Y
3 N8 e$ z$ u) h; X


/ b/ d4 b6 C, E3 c. D7 e
在这里我们看出，这两个管脚和LED灯的管脚是复用的
; L1 r; ~' Z) b2 J: A
1 u$ A9 E0 n1 V% M' b; b+ \
: q* \3 F/ \2 y7 x/ N
* V  v* W4 W3 S3 |

; S* S7 I! J0 ~为了减少RTL8201EL的引脚数，LED引脚和PHY地址引脚复用。额外的捆绑考虑和LED使用必须被考虑，为了避免争用。具体的来说，当LED的输出被直接用来驱动LED时，每一个输出驱动的活跃状态依赖于相应的PHAD输入在上电和复位采样的逻辑电平。例如，如图6(左侧)显示，如果一个给定的输入电阻PHYAD拉高，那么相应的输出将被配置为低电平驱动。在右边，我们可以看到，如果一个给定的输入电阻拉低PHYAD然后相应的输出将被配置为一个高电平驱动。PHY地址配置脚不应该直接和VCC或GND相连，但是一个电阻(比如5.1KΩ)拉高或拉低。如果没有LED指示灯，LED的路径组件（LED+ 510Ω）可以被删除。



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查看PCB得知，我们的控制卡PHY的地址是0

" J- q: N5 w2 |, g/ e/ w- j0 Y! p
! z# H! u4 h0 T, X$ ^; s. w1.3、时钟源的选择


' H  E. l* p  A/ {! i+ m+ Q7 \

/ T0 h( o- w" h1 S. _& A
CKXTAL2 25MHz晶振输出（25MHzCrystal Output）：该引脚提供25MHz晶振输出。当X1用一个外部的25MHz振荡器驱动时该引脚必须悬空。
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CKXTAL1 25MHz晶振输入（25MHzCrystalInput）：该引脚提供25MHz晶振输入。如果使用一个25MHz的振荡器，连接X1到振荡器的输出。参见9.3节对时钟源的说明。
' G* T# A, V. V6 y/ q" I
( s$ n# X2 s! r% H7 ~9 A6 ?
) m6 v1 u% R2 y2 O7 K* a! w  K# }


) L: Y) \* c3 X& P我们使用MCU的MCO1提供时钟，查看电路图，X2是悬空的。


# _0 O0 k1 s# G0 f: \( n7 `4 `+ k& Q& y备注：
, j# X+ {; H" T6 K: G$ E
* I# @* O) i( D" K3 b! n
如果使用25MHz无源晶振，两个脚都需要连接，和MCU的无源晶振连接相同，关于晶振方面知识，可以参考《晶振原理讲解》。
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; f8 Z4 m* ^) v: _0 a- h3 q% o
) @0 G8 D8 }5 o
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02 寄存器
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' m) O/ ?8 F1 M* x: s. ?6 B
, w8 w- k! O* R! S6 TPHY寄存器是由IEEE802.3定义的，一般通过SMI对PHY进行管理和控制,也就是读写PHY内部寄存器。PHY寄存器的地址空间为5位，可以定义0~31共32个寄存器。IEEE802.3定义了0~15这16个寄存器的功能，16~31寄存器由芯片制造商自由定义。
- S6 R, ]* P2 Z8 w" U1 T( C
. k9 ^6 {, h. @
* Y. V/ e. R% t- C9 ?4 Q寄存器0、寄存器1和寄存器15讲解以及IEEE802.3官方文档，请看《PHY寄存器》。
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( Y' a8 a2 X) m. |自定义寄存器16
获取PHY芯片的链接速度
$ K4 H1 f3 Y$ j4 m! Z9 U# mST官方库文件的驱动在stm32f2x7_eth_conf.h最后部分

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7 R5 j4 g( T" ~( f; h3 z7 b0 M% t
, I, C4 r& I" a0 w( e" y
1 n/ X2 R7 B1 Y: O7 iST官方使用的是DP83848芯片，寄存器16可以用来获取芯片的速度，这个寄存器就是DP83848芯片厂家自定义的寄存器，所以在移植STM32官方代码时注意这个问题。
! b9 [6 O$ \) h1 ?, u3 }' L3 s6 R1 L- j

我们使用的RTL8201芯片也是并不是这样的

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, k9 \. X* s: O+ g寄存器16  Nway设置寄存器
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. D5 n* f% @0 I" G1 \3 O


翻译成中文如下
; s' [: P  P) L, P其他寄存器并非必须的寄存器，重要的寄存器0和寄存器1已经在《PHY寄存器》讲解过了。

RTL8201资料下载：


2 }+ z% V. v- k1 e" Z. @链接：https://pan.baidu.com/s/1hKQcp9KCyICbTiZRANTiZA
' y; y, o" `" E! S/ U7 }
+ ^+ k* k' z9 v9 r0 w
% f, G! p+ m' n. |; f- ~5 F7 Y提取码：wkr1

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