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  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，因此引腳配置請參考MII對應(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

  對于MCU和PHY芯片通信來說，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，因此需要通過地址對兩顆PHY芯片進(jìn)行區(qū)分。此情況下，00b地址不可用。請從下表中的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LED 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，對應(yīng)了不同的電阻配置，參考下表中的說明調(diào)整RJ45中電阻的焊接/不焊接配置。

圖8 Phy Address和電阻設(shè)定對照表

  04，對照硬件設(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，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起來時(shí)，該引腳電平會變高，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PHY芯片初始化的配置，使得PHY芯片按照設(shè)定的模式工作。