目录
一、 JL11x1 PHY Transceiver介绍
1、基本概述
景略半导体(上海)有限公司推出的快速以太网物理层收发器JL11x1，基于自主知识产权的EtherNextTM技术-采用独特的混合芯片架构和先进制造工艺，在性能、功耗和可靠性等指标具有行业领先优势。
JL11x1可以提供远超IEEE规范的性能，具有良好的互通性，使用5类线可以达到行业领先的超过200米的传距离。JL11x1还可以支持Auto-MDIX，以适应各类复杂的线路环境。JL11x1具有出色的ESD性能，在人体放电模型（HBM）下可以持大于8KV的放电，极高的稳定性和可靠性，确保了JL11x1在所有的应用中都能发挥高水平的性能。JL11x1支持多种供电模式，既可以只用一路3.3V供电以简化系统设计，也可以使用外部1.2V来供电（仅JL1111支持）和调节I/O供电（支持1.8V/2.5V/3.3V）来达到业内最低的116mW功耗。
- 单端口 10Base-T/100Base-TX IEEE 802.3 规范
- 支持MII/RMII 模式
- 支持全/半双工模式
- 输出支持双绞线/光纤
- 支持自动协商
- 支持断电模式
- 支持基线漂移（BLW）补偿
- 支持自动识别MDIX
- 支持中断功能
- 支持网络唤醒功能(Wol)
- 自适应均衡
- 支持极性校正
- 网络状态指示灯
- 支持25M/50M Hz 作为时钟源
- 可以为MAC 提供50M Hz 时钟源
目标应用
- 视频监控
- 电力采集系统
- 工业控制及自动化
- 门禁系统
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Package Pin Assignments |
2、引脚配置及功能
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Serial Management Interface |
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MII Interface |
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Strap Options |
3、主要技术规格
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25M Hz Oscillator |
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50M Hz Oscillator |
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Power Consumption |
二、 MM32F5277E8P MCU 介绍
基本概述MM32F5 系列是灵动微电子基于安谋科技Arm China STAR-MC1处理器，Armv8-M Mainline架构打造的高性能MCU。MM32F5277E8P 是LQFP100 封装，-40-105℃。
2、Ethernet MAC 特点
该MCU 内置1 个 10/100M 以太网 MAC 控制器，兼容 IEEE 802.3x 规范，支持通
MII(新版本已不支持RMII模式)。
- 为应用程序提供单独的发送、接收和控制接口
- 使用 SMI 接口配置和管理最多 32 个 PHY 设备
- 支持检测远程唤醒帧和 AMD Magic Packet™ 帧
- 支持内部回送的 Loopback 模式
- 支持半双工操作的 CSMA/DA 协议
- 支持半双工操作的背压流量控制
- 支持适用于全双工操作的 IEEE802.3x 流量控制
- 全双工操作时可以将接收的暂停控制帧转发到应用程序
- 全双工操作中如果流量控制输入信号消失，将自动发送零时间片暂停帧
- 接收以太网帧时，自动去除数据帧（长度字段小于 0x600）的 PAD 和 FCS 字段
- 接收以太网帧时，自动去除类型帧的 FCS 字段
- 接收以太网帧时，自动进行接收帧的 CRC 计算
- 发送以太网帧时，对 SA 进行插入、替换
- 发送以太网帧时，对 CRC 进行插入、替换
- 发送以太网帧时，对 VLAN 帧标识符进行插入、替换、删除
- 发送以太网帧时，对小于 60 字节（DA+SA+LEN+DATA）的帧自动生成 PAD 填充
- 发送以太网帧时，处理冲突帧的自动重新发送
- 发送以太网帧时，支持可编程帧间隔（40-96 位时间，以 8 为步长）
- 支持 5/6 个 48 位完全（DA）地址过滤器，可对每个字节进行掩码操作
- 支持 5 个 48 位完全（SA）地址过滤器，可对每个字节进行掩码操作
- 支持 64 位 Hash 过滤器，适用于单播和多播目标地址过滤
- 可传送所有多播地址帧
- 可传送所有帧，无需为网络监视进行过滤
- 传送所有传入数据包时（每次过滤时）均附有一份状态报告
- 支持一组 VLAN 标识符过滤，Hash 滤波方式
- 支持 12/16 位 VLAN 标识符选择
- 支持四组远程唤醒帧过滤器，控制四组掩码操作
- 在接收帧时，可选择丢弃无 TCP/UDP 字段的帧
- 对接收到的 IPv4 报文的 Header Checksum 字段进行校验
- 对接收到的 TCP 报文、UDP 报文、ICMP 报文的 Checksum 字段进行校验
- 对发送的 IPv4 报文进行 Checksum 计算，将计算结果插入到 Header Checksum 字段
- 对发送的 TCP 报文、UDP 报文、ICMP 报文进行 Checksum 计算，将计算结果插入到
Checksum 字段
- 支持 MMC 计数器进行网络统计
- 具有一个可编程阈值的 2KB 专用发送 Memory（TxFIFO）和一个可编程阈值的 2KB 专用接收Memory（RxFIFO）
- RxFIFO 和 TxFIFO 均支持存储转发模式
- 软件控制刷新 TxFIFO
- RxFIFO 在存储转发模式下，可选择过滤所有的错误帧，不将这些错误帧转发给应用
- RxFIFO 可根据填充（阈值可配置）级别自动生成要发送给 MAC 子控制器的暂停控制帧或背压信号
- RxFIFO 中丢失或损坏的帧可进行数据统计
- RxFIFO 进行多帧存储时，通过在 EOF 传输后向 RxFIFO 插入接收状态矢量，从而使得
RxFIFO 无需存储这些帧的接收状态
三、 原理图设计
1、MII 连接特点
MII（Media Independent Interface）简称媒体独立接口,是IEEE 802.3定义的以太网行业标准。它包括一个数据接口，以及一个MAC和PHY之间的管理接口。数据接口包括分别用于发送器和接收器的两条独立信道。每条信道都有自己的数据、时钟和控制信号。
ENET 包括 AHB Master 接口、AHB Slave 接口、DMA 子控制器、MAC 子控制器、PTP 子控制
器、接口控制逻辑等。DMA 子控制器通过 AHB 接口将 MAC 子控制器和系统存储器相连。PTP 子控制
器用于在接收和发送帧过程中，生成和管理时间戳。AHB Master 接口用于数据传输，AHB Slave 接口用
于 ENET 的基本寄存器访问配置等。
在发送数据时，将数据从系统存储器由 DMA 子控制器内的 TxDMA 引擎送至专用 Memory
（TxFIFO），经 MAC 子控制器后通过 MII 接口送至外部 PHY。
接收数据时，经过 MII 接口接收进来的数据，经 MAC 子控制器后送至专用 Memory（RxFIFO），
DMA 子控制器的 RxDMA 引擎再将接收数据传送到系统存储器。
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MII 连接 |
2、参考设计
首先要找到MCU Ethernet MII Pin 复用的定义， 主要有：TX_CLK,RX_CLK(3个复用),CRS_DV（2个复用）,其他所用Pin 都是唯一的，考虑其他应用，结合PCB Layout，不用走线太分散，可选配置不多。
另外结合JL11X1 MII Interface和 Strap Opions 的引脚功能定义，由于MII功能需要有些Pin 外部置高或拉低。具体根据硬件要求。特别是PIN23 ,MDIO 选择。原理图中有详细描述。
由于有高速信号，抗干扰就显得非常重要。需要再AVDD，DVDD之间加磁珠滤波，数据信号间最好加上匹配电阻，隔离变压器使用和隔离地处理。PCB Route 需要等长处理等。
JL11x1手册中还特别提到RBIAS Pin1 ，需要特殊固定电阻：2.49K欧，1% 精度。
3、原理图
四、 总结
本文简要介绍了JL11x1 PHY Transceiver 和 MM32F5277E8P MCU通过MII连接的以太网电路设计。由于这两个产品还比较新，产品性能也待确认。再加上作者本人理解有限，而且还需要具体硬件，软件的验证，难免考虑不全。抛砖引玉，总结分享，乃成长乐事，欢迎指正交流。除作者邮箱外，也可发送到：atu.sh@wpi-group.com。
参考文件
[1]:《MM32F5270 用户手册》
[2]:《MM32F5270 产品介绍》
下载链接：
上海灵动微电子股份有限公司 (mindmotion.com.cn)
[3]:《JL11x1 Datesheet》
下载链接：
pb008_JL11x1_v1.10_20210416-CN.pdf (ufileos.com)
[4]: 百度百科—MII