01 基础问题


1.1、芯片数据接口


4 O- T6 P% U( E$ d) t! j
4 V# ^0 k6 P% v9 {' a# R( `7 p3 w
% k  A5 `) y. p. W" g" I
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。
* s' x7 H; ?; H" m; C& J7 e. b! c8 C
& z4 a2 l& X' @' |1 N) h8 h4 N
* X4 p* q2 m" f* X& \8 AMII接口和RMII接口切换在8.1.1章节有讲到，如下图：
$ ^& A6 L. M% ?* g  i% n( z8 O

9 `9 W1 @9 }# I1 J" w( E

/ `5 q% H- S( @3 S
选择MII接口，把COL/SNI脚拉低。

; \: [, L# G7 ]( x2 F0 u. @: @
RTL8201E的框图如下
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# H* e$ @* S0 G" V* O& j9 G

$ ]4 F: h6 c6 n) c6 q

! t! _* c4 c) F4 f和MCU连接的系统框图如下：
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3 W# [8 E( {: B! K
% k- V. A1 ~6 C( l; P$ ?+ f7 H


①RJ45也就是网口，就是我们常见的网口，如下图：

' h$ T& m4 ^& M' J

- ~  Z2 T. q1 O4 d3 R' J
% m5 D3 R+ R' ]( z/ E" `% c: g
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


- h  }) p& s4 M0 \; l% V% Y/ R
* S9 E6 c0 Q/ r! \- ?  I5 x. y4 ^
9 X( t* V# V8 q2 m+ u; l
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
9 y, h( w- K) A; s5 R


, \! Y' _+ R9 V1 g" x  G" J5 o: J

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
* O  p; A/ m% x& a, c: a6 y8 g: p


/ I, s- K9 \3 W* u% Y/ Q

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》。


1.2、芯片地址
! z/ e( t; y% a2 G# p. B
9 O( k& `) U$ n
$ q$ u& y/ C- H/ d. EMCU如何选择PHY芯片的地址，参看芯片的SMI接口

5 F6 g, }" @3 i0 [' p0 |$ T+ m5 \
RTL8201的PHY地址经过两个管脚配置的


& s% \0 i1 R& u  }# G  k2 y" D

  \3 E+ u& R; d! y: y! I  e
在这里我们看出，这两个管脚和LED灯的管脚是复用的



# O' |, }1 w, ^& Y
+ i7 D4 Q/ t0 a6 R
! p7 ?7 J* q$ ]+ c2 S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。


9 |0 I2 d6 ~" S1 T% W( _" L

7 ]% k# H. O/ C% L; v
3 y$ R3 s3 F8 D5 O查看PCB得知，我们的控制卡PHY的地址是0
# D5 O+ I; U0 b! M! U/ l

( G0 N. I6 X& x: j& V# B/ J1.3、时钟源的选择
% w+ @) y/ r8 m  w2 x8 k# R

8 x4 g% w0 w5 ]$ u. S
$ d9 q$ Z' Q2 M8 _- o5 U

2 d4 c6 y* Y* b: n7 E% |' s9 MCKXTAL2 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。
5 L* V7 D5 B0 z0 ~5 [* H% |- b

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。
+ Z5 x" a9 k+ s  n! c

7 ]- ~2 [7 E( @


我们使用MCU的MCO1提供时钟，查看电路图，X2是悬空的。
% Y$ e9 O( R: p8 h3 \* J& x  C5 T6 w
( g  ^2 r* w/ u; q, B
备注：

5 u9 ~" O% }! l- P
- K$ U9 |0 c& n5 h5 F0 M% l0 u  e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》。
" Q/ e; o4 I4 O+ y% S

6 H0 G$ t3 ?8 o3 F& V

02 寄存器


. L* m1 D0 e" J9 n% EPHY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。
2 P9 p2 b! R9 ?! z

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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( l' x" X& p4 j/ d4 ~' J9 Y+ a自定义寄存器16
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
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; k# R( v% s& O
" |- _( g9 K& b) Q7 [: n

  O& i# b' E% h9 S# _! U6 g
# z: f4 B! ~4 q) h5 a# o8 s. NST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。
7 N* O) E( [0 I' a9 @% u
2 q& f! L3 Y- S
我们使用的RTL8201芯片也是并不是这样的
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寄存器16  Nway设置寄存器

8 M* W, i6 F( ?/ f

3 ~  _7 W5 z2 e7 \
9 P8 T. Q) l1 z/ f
6 }) s( {. w0 v* i. z* T7 {( C: Z翻译成中文如下
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：


链接：https://pan.baidu.com/s/1hKQcp9KCyICbTiZRANTiZA


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