01 基础问题
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" L$ `/ o2 ^* W# Q% m& N1.1、芯片数据接口



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RTL8201E（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。
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MII接口和RMII接口切换在8.1.1章节有讲到，如下图：
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' \* C  W& X# w. g4 V9 e
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1 C) k3 C! y. p2 V选择MII接口，把COL/SNI脚拉低。


RTL8201E的框图如下
% q9 b7 p4 d; S4 Z" C


+ r! N1 P1 J9 \1 C+ V

和MCU连接的系统框图如下：


6 f1 ^% m$ H. c


①RJ45也就是网口，就是我们常见的网口，如下图：


4 n& R$ j" n& u

% T, s8 V  X9 t' q2 X
②magnetics，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

8 a  Q5 W/ t% O) E5 G8 D

) b. j, h* H" O  ^1 v+ H0 a
+ e$ N& I2 P0 h
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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+ M" f3 c, {+ f: }# ~6 ^
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


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$ u( `# L8 Z9 q

* g# G0 D/ I# J6 V" X$ b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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9 Q$ ^6 x: F& _+ I9 R1.2、芯片地址


MCU如何选择PHY芯片的地址，参看芯片的SMI接口

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; v/ ?8 x1 I9 @RTL8201的PHY地址经过两个管脚配置的

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; X$ c" [: _& o; z3 A在这里我们看出，这两个管脚和LED灯的管脚是复用的





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。





查看PCB得知，我们的控制卡PHY的地址是0

6 r5 w! i# \, W
1.3、时钟源的选择



' i( X" \( f  Y" e  A6 Y

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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3 {9 @! p( v3 h" h' ^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。
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9 ?: k- p+ x  j- u1 f
) a: w& w! l& U0 B

我们使用MCU的MCO1提供时钟，查看电路图，X2是悬空的。


备注：


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》。

0 r2 d2 ~1 v' _! G( a" Q' d  y


02 寄存器


2 g( h3 }& z& ~5 G2 v/ a' RPHY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。


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》。

* D% A' m9 V2 _* Y/ w1 _- {4 u
自定义寄存器16
, c- p0 @* D8 N' B- ~( }# Q- V/ U1 P3 {获取PHY芯片的链接速度
ST官方库文件的驱动在stm32f2x7_eth_conf.h最后部分

( ?5 I7 l7 C" M/ e5 ^


0 ~" ]. i$ i  r9 y
* U/ Q+ w4 Y" L' i- mST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。

# L3 C  S) x9 g* `
我们使用的RTL8201芯片也是并不是这样的
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) `4 I+ \# c5 r/ b寄存器16  Nway设置寄存器



' E3 Z! F0 w) F. `/ G8 Z3 m

& D. n1 x0 O4 U翻译成中文如下
7 Q3 D6 G9 t# m- |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：

+ l- b- m5 _& \4 O" k
% S) z7 k0 o4 D5 G6 h) _# }链接：https://pan.baidu.com/s/1hKQcp9KCyICbTiZRANTiZA
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- m6 \" |* `  E7 i* [  i8 d1 i5 w提取码：wkr1
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