RX72M和PHY芯片連接時(shí)的注意事項(xiàng)

瑞薩電子的MCU產(chǎn)品RX72M是一款適用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)解決方案的高性能32位微控制器，在應(yīng)用時(shí)需搭配外部的以太網(wǎng)PHY芯片。本次我們介紹RX72M和PHY芯片連接時(shí)的注意事項(xiàng)。

一

所需引腳定義

首先，RX72M和PHY芯片整體的連接關(guān)系如下圖（RX72M Hardware Manual中Example of Connection with the PHY-LSI）所示：

圖1 RX72M和PHY-LSI連接示例

由于RX72M具備兩個(gè)ESC端口，因此需要連接兩顆PHY芯片。

對(duì)于每個(gè)PHY芯片，和RX72M連接時(shí)用到的引腳如下：

圖2 每個(gè)PHY芯片和RX72M引腳的連接

注：*的值為0或1。

兩個(gè)PHY芯片共同連接到RX72M的引腳如下：

圖3 兩個(gè)PHY芯片和RX72M連接時(shí)共用的引腳

注：MDIO引腳需增加4.7K上拉電阻。

二

PHY接口模式選擇

每個(gè)PHY芯片的Power on strapping要求不盡相同，由于RX72M ESC僅支持MII模式，因此引腳配置請(qǐng)參考MII對(duì)應(yīng)的要求（下表中黃色高亮的部分）：

圖4 PHY芯片Power on strapping - Mode Config

三

PHY地址配置

對(duì)于MCU和PHY芯片通信來(lái)說(shuō)，PHY芯片地址是非常重要的參數(shù)。由于RX72M具備兩個(gè)ESC端口，因此需要通過(guò)地址對(duì)兩顆PHY芯片進(jìn)行區(qū)分。此情況下，00b地址不可用。請(qǐng)從下表中的3種可選項(xiàng)中選取任意兩個(gè)。

圖5 PHY芯片Power on strapping – Phy Address

由于需要利用兩顆LED分別指示PHY芯片的Link和Activity狀態(tài)，因此將Pin 10 RXD1設(shè)定為L(zhǎng)ED Mode，如下圖所示：

圖6 PHY芯片 Power on strapping – Wake On LAN Selection

四

系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

有了前面的基礎(chǔ)信息，我們可以按照以下的步驟進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

01

選取板上兩顆PHY芯片的Phy Address，由此決定LED/PHYADD0和LED1/PHYADD1的初始電平。

02

依據(jù)Phy Address決定LED的有效驅(qū)動(dòng)電平，設(shè)計(jì)RJ45接口電路。下圖是RJ45的參考設(shè)計(jì)，保留了充分的冗余設(shè)計(jì)，可適配不同Phy Address選項(xiàng)。

圖7 RJ45部分參考設(shè)計(jì)

03

以LED0（Green）表示Link Status，LED1（Yellow）表示Activity Status為例，不同的Phy Address選項(xiàng)下，對(duì)應(yīng)了不同的電阻配置，參考下表中的說(shuō)明調(diào)整RJ45中電阻的焊接/不焊接配置。

圖8 Phy Address和電阻設(shè)定對(duì)照表

04

對(duì)照硬件設(shè)計(jì)，需要在RX72M Project的Smart Configurator中進(jìn)行Phy Address和Link Signal Polarity設(shè)定，下圖以Phy Address分別為2和3時(shí)的設(shè)定值。注意，Phy Address的低位（bit 0）決定了Link Signal Active Level。具體地說(shuō)，如果bit 0為0，則表示上電時(shí)該引腳電平已為低，則PHY芯片Link起來(lái)時(shí)，該引腳電平會(huì)變高，因此Link Signal Active Level應(yīng)設(shè)定為Active-High。bit 0為1時(shí)則剛好相反。

圖9 PHY Address和Link Signal Polarity設(shè)定方式

五

軟件引腳初始化

最后，需要在RX72M代碼（r_ecat_setting_rx72m.c中函數(shù)esc_init()）中增加對(duì)PHY芯片初始化的配置，使得PHY芯片按照設(shè)定的模式工作。

左右滑動(dòng)查看完整內(nèi)容

//configuration for phy0
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C0); // EXT 40C0
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1f, 0x0030);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C0);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C3); // EXT 40C3
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1f, 0x0320);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C3);
//configuration for phy1
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C0); // EXT 40C0
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1f, 0x0030);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C0);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C3); // EXT 40C3
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1f, 0x0320);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C3);