01 基础问题
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( F) @0 ~8 [+ v9 u5 C1.1、芯片数据接口
' z0 ]2 K8 k+ I6 c8 h+ x: r



+ N3 M1 i6 n+ t; t
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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1 w" M% \; Z" [5 ?MII接口和RMII接口切换在8.1.1章节有讲到，如下图：

/ O3 a* O% F( S' ^- D( N
) p* Y4 |0 v8 O# d, R/ f# t


选择MII接口，把COL/SNI脚拉低。


1 M: C5 I5 J) T! MRTL8201E的框图如下
! n% k* ?" M& w' f; n& T+ b

" z1 L) x/ R2 S0 O% W


和MCU连接的系统框图如下：
7 m) R  i% T5 h$ s! {9 |6 l& R
/ ]7 I/ |/ P  |' g5 V! T' J



①RJ45也就是网口，就是我们常见的网口，如下图：

* {- x# c' }0 \3 n5 a) g( ^+ D

8 h4 t0 K2 R+ `. e+ V

4 r8 y! s& [4 _- z2 x5 T4 L②magnetics，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
4 Y$ K) Z' B* M$ e( ?" x: _6 h
5 E# x9 c1 E- [9 M# c; W
$ q' u( R0 e% a- p4 L

# j2 t! L4 t, M! d$ Y2 a& f/ m  |
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

0 A# S0 ]7 K+ n4 _  D
4 w! s# u9 V+ c7 U8 r
2 Z$ S; Q+ r8 u0 ]! J8 P. g

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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5 Z) P, [% X6 w! n9 f
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 Z1 K9 m2 q) \, _1 c" W! N* [1.2、芯片地址

7 Y- n0 N3 ]+ t" ?1 e7 N* a0 |
MCU如何选择PHY芯片的地址，参看芯片的SMI接口


# z7 ]# U, w. x9 f, mRTL8201的PHY地址经过两个管脚配置的

3 E, @. ?, x  E! D. ?0 q- {% \) y) d" {

- ?# ^, X8 _( @5 c; ^* G2 s
2 l) e8 I2 A- f( E
在这里我们看出，这两个管脚和LED灯的管脚是复用的

# n3 s$ k  p$ u
; K) i+ z& ^6 E" G# o

; _& W' _  X9 t8 P/ d, Q
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。


- v; p& ~! e7 B$ q" }


查看PCB得知，我们的控制卡PHY的地址是0
6 U, s) E& C- D! T& q

9 d8 @! T  [. P5 |1.3、时钟源的选择

" R4 O$ T, v- X0 Y; \. k$ L


9 F; ?3 a9 S* D2 j1 u& O& t
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。
7 B( Z4 Q3 ^, T

, M' ?. h( t$ d+ ?! YCKXTAL1 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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5 K0 j+ {6 r- G& _- k0 s我们使用MCU的MCO1提供时钟，查看电路图，X2是悬空的。
2 m3 r3 D2 m, N; n( j5 F

备注：


- g$ U) V5 C- K3 j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》。
- k% C3 M/ D% a# ~, L% F: e6 J
0 j4 K8 u' S0 k# l4 r- D7 U8 o
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02 寄存器


' L) h$ i8 b, g! G7 ]PHY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。


3 c( s/ ]) f1 r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》。


  E" V' q) f9 C0 R) f( l7 m自定义寄存器16
7 \- Y6 c" y! b3 a获取PHY芯片的链接速度
) G0 \1 F0 ~: P' OST官方库文件的驱动在stm32f2x7_eth_conf.h最后部分
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* l9 q- u. w* n: w8 w
" W, [7 A( T# @! b" \, r

ST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。


5 A( R' N! V# U$ k) E( ]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


% ?- x' Z: D7 x6 {, o9 H$ a9 J
% o7 L# m; y. W1 P; a

翻译成中文如下
+ c0 y' k. w( ~- X- ]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：
- K4 o. o8 `6 ?0 P

链接：https://pan.baidu.com/s/1hKQcp9KCyICbTiZRANTiZA
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提取码：wkr1