01 基础问题


1.1、芯片数据接口





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。


MII接口和RMII接口切换在8.1.1章节有讲到，如下图：





选择MII接口，把COL/SNI脚拉低。


RTL8201E的框图如下





和MCU连接的系统框图如下：





①RJ45也就是网口，就是我们常见的网口，如下图：





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





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





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





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


MCU如何选择PHY芯片的地址，参看芯片的SMI接口


RTL8201的PHY地址经过两个管脚配置的





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


1.3、时钟源的选择





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。


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。





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》。




02 寄存器


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。


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》。


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





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。


我们使用的RTL8201芯片也是并不是这样的


寄存器16  Nway设置寄存器





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


提取码：wkr1