黑金AX7020开发板原理图学习分享第二部分 电源及网络芯片详解

一，电源

1.POWER TREE

2.TLV62130RGT

表2.1电源芯片引脚定义

图2.1 测量信息数据表及典型电路

根据手册给出的测量信息数据表和典型电路，可以搭建合适的电源转换电路。其输出电压值由R1,R2的值共同决定。

TLV62130可以通过使用从VOUT到AGND的电阻分压器来编程为从0.9V到5V的输出电压。FB引脚处的电压被调节到800 mV。输出电压值由公式中选择的电阻分压器设定。建议选择允许电流至少为2uA的电阻值，这意味着r2的值不应超过400kΩ。较低的电阻值被推荐为最高的精度和最稳健的设计。

二，网络

1.GPHY芯片

1.1 RTL8211E-VL推荐应用框图及黑金AX7020开发板内应用

图1.1 RTL8211E-VL推荐应用框图

图1.2 RTL8211E黑金AX7020开发板内应用

1.2 千兆以太网系统搭建

数据流动过程：网络数据–>RJ45接口–>网络变压器–>网络PHY芯片–>MAC–>CPU

Zynq-7000系列，PS部分包含两个千兆以太网MAC层硬核，该模块负责实现千兆以太网标准协议（该芯片支持1000Base-T IEEE 802.3ab、100Base-TX IEEE 802.3u、10Base-T IEEE 802.3）数据的封装与解封。同时负责适配硬件PHY物理接口，组成物理层通讯接口。

MAC通过RGMII[1]接口与PHY进行通讯,通过MDC/MDIO管理接口，配置并读取PHY芯片内部各寄存器。

PHY是物理接口收发器，它实现物理层，IEEE-802.3标准定义了PHY标准。PHY在发送数据时，收到MAC过来的数据，然后将并行数据转串行数据流，再按照物理层编码规则将数据编码，再转模拟信号送出，接收反之。

PHY还有一个重要功能就是实现CSMA/CD部分功能，它可以检测到网络上是否有数据在传送并通过LED显示自己目前的连接状态和工作状态（对应芯片32、34、35的LED[0-2]功能）。

PHY与隔离变压器通过MDI[2]连接。

隔离变压器：把PHY发送出来的差分信号用差分耦合线圈耦合滤波以增强信号，并通过电磁场转换耦合以连接至网线另外一端。这样做的优点是：PHY与网线之间无直接物理连接，隔离信号中直流分量且对信号进行增强。

1.3 RTL8211E供电

电源供电有：3.3V电源供电、1.5V或1.8V RGMII供电、1.05V AVDD10及DVDD10供电。

开发板RGMII选择1.8V供电。

3.3V电源和1.8VRGMII 供由两片TLV62130RGT转换提供，1.05V由芯片引脚REG_OUT提供。

1.4 RTL8211E芯片引脚

格式，引脚编号，名称：类型[3]，功能。

1、2、4、5、7、8、10、11，MDI[0]+、MDI[0]-、MDI[1]+、MDI[1]-、MDI[2]+、MDI[2]-、MDI[3]+、MDI[3]-:I/O，PHY芯片向变压器输出的四路差分信号。

13，RXCTL/PHY_AD2:O/LI/PD,向MAC发送控制信号/PHY地址配置。

14，RXD0/SELRGV:O/LI/PU，接收数据第0位/打开芯片RGMII上下拉。

16，RXD1/TXDLY:O/LI/PD， 接收数据第1位/RGMII发射时钟定时控制，1：向TXC添加2ns延迟以便于TXD锁定。

17，RXD2/AN0:O/LI/PU，接收数据第2位/自动协商（Nway）配置第0位。

18，RXD3/AN1:O/LI/PU，接收数据第3位/自动协商（Nway）配置第1位。

19，RXC：O，接收时钟125MHz（1000Mb/s）、25MHz（100Mb/s）、2.5MHz（10Mb/s）。

20，INTB：O/OD，中断。

22，TXC：I/PU，具体设置同RXC。

23-26，TXD0-TXD3：I/PD/PU，发送数据，数据通过TXD从MAC传输到PHY[3:0]。

27，TXCTL：I，从MAC接收控制信号。

29，PHYRSTB：I，硬件重置。

30，MDC：I/PU，管理数据时钟。

31，MDIO:IO/PU，数据出入管理，决定是否提供2.5/3.3/1.5/1.8上拉。

32，LED2/RXDLY：O/LI/PD，无默然按照手册表19配置/RGMII接收器时钟定时控制，向RXC添加2ns延迟以便RXD锁定。

33，PMEB：O/OD，电源管理。

34，LED0/PHY_AD0:O/LI/PU，LED闪烁，数据开始传输或者接收/PHY地址配置第0位。

35，LED1/PHY_AD1:O/LI/PU，LED H,链路开启,L,链路关闭/PHY地址配置第1位。

38，ENSWREG：I，3.3V启用开关调节器，0V禁用。

39，RSET：O，外部电阻参考，开关调节器反馈引脚。

42、43，CKXTAL1/CKXTAL2：I/O，25M时钟。

48，REG_OUT：O，开关调节器1.05V输出，连接到一个2.2uH或4.7uH电感器。

其余引脚，电源或地。

2 HR911130A

自带千兆变压器的RJ45连接器。

RTL8211E datasheet链接：链接：https://pan.baidu.com/s/1-XNqYIT0MQ-vLb_ryiZJaQ 提取码：80q9。



开发板原理图见黑金AX7020开发板原理图学习分享第一部分 整体架构内资料分享。 

补充：RTL8211功耗问题

手册给出了千兆网状态下评估板功耗，约0.8W，黑金开发板中供电为1.8V和3.3V，所以实测状态应有所不同，但笔者认为两者功耗应不会相去甚远，有做过实测的朋友欢迎分享经验，感谢！

注:

[1]RGMII:RGMII接口共14PIN，支持10/100/1000Mb/s传输，这里我们仅介绍1000Mb/s传输。

发送器：

GTX_CLK 发送时钟

TXD[3-0] 发送数据

TX_CTL 发送控制

接收器：

RX_CLK 接收时钟

RXD[3-0] 接收数据

RX_CTL 接收控制

COL 冲突检测（仅用于半双工工作模式）

CRS 载波监听

MDI 配置接口时钟

MDIO 配置接口I/O

[2]MDI:MDI：媒体相关接口，用来将PMD子层和物理层的线缆连接。在千兆网中就是四对差分对。

[3]引脚类型：

I:输入。

O:输出。

LI:通电或重置时输入。

PD：复位通电时内部下拉。

PU：复位通电时内部上拉。

OD:漏极开路，即高阻状态，适用于输入输出，可独立输入输出低电平和高阻状态。

P:Power电源。