转一个好贴：不使用网络变压器，网口PHY芯片直连心得

jackmo · 发表于 2014-3-20 10:36:49

本帖最后由 jackmo 于 2014-3-20 10:39 编辑

http://bbs.21ic.com/blog-134715-100337.html

我想很多人都考虑过，当同一块板卡上的两块网口PHY芯片对连的时候，能不能省略两个网络变压器而直接对连呢，答案当然是肯定的。
不过我实际操作过后，发现里面还是有很多陷阱，现在给大家一一道来。
首先我们必须知道一件事情，网口PHY芯片对于TX与RX的驱动方式有电压驱动和电流驱动之分。最简单的一个识别方式就是看其推荐原理图，如果网络变压器的中心抽头需要提供一个VCC（3.3V、2.5V等等，下同）电源的就是电压驱动，如果是直接加一个对地电容就可以的就是电流驱动。
现在我们来精简电路。（由于两块PHY芯片靠的很近，故在此不考虑阻抗匹配的问题，如果情况不同，请自行考虑，下同）
最原始的情形就是使用两个网络变压器，然后TX与TX交叉连接，也就是正常的连接方式。

对应图第一个图

先精简成如上图所示的情况，使用一个1CT：1CT的普通变压器，这种方式其实没有经过实质性的改变，所以一定是可行的（没有验证过[em:10:]），但既然是要精简了就得精简到底，所以这种方式估计没什么人会愿意使用。

对应图第二个图

再精简成最实用的情况，如上图所示，使用电容隔离，加入偏置电流。
其中连接千兆PHY时，电容取值0.01uF，百兆PHY时，电容取值0.1uF，网上有一个图使用的是10uF的电容，我觉得太大了。
其中电阻我实测时使用的是49.9ohm，取值的原则应该是考虑其驱动能力以及阻抗匹配的要求。（我认为此处应该使用电感更为合理，但是我没有合适的，所以没有测过，我实测了一个60ohm 500mA的磁珠，不通，示波器观察波形发现信号幅度过小，网上有一个图使用的是30ohm的电阻，我觉得还是49.9ohm更为合理，有兴趣的朋友可以试试不同的方案[em:2:]）
有人可能会问，能再精简一下么？
我的答案是看情况。
1、如果你使用的PHY芯片的中心抽头电压VCC一致的话（对于电压驱动型PHY），可以省略电容，TX与RX直连即可，电阻也可以节省一半。
特别注意：万一VCC电压不一致的话，连接失败事小，烧芯片事大，所以注意确认。
2、如果你使用的是电流驱动型PHY的话，连接到中心抽头的电阻也可省略，因为本来就不需要嘛，呵呵。

最后总结一下：如果你使用的是电流驱动型PHY，TX与RX交叉连接即可，如果你使用的是电压驱动型PHY，必须给TX与RX提供一个偏置电压，如果两块PHY芯片的偏置电压不一致，中间需用电容隔开。

PS：贴图时，图片位置能不能自定义的？？

硬邦邦 · 发表于 2014-3-20 11:00:44

这种设计感觉像山寨的一样，成本是降下来了。

KongQuan · 发表于 2014-3-20 11:01:52

好经验。

jackmo · 发表于 2014-3-20 11:03:12

硬邦邦发表于 2014-3-20 11:00
这种设计感觉像山寨的一样，成本是降下来了。

不是山货啊，

这个是芯片级连接的好方法啊，不然在同一个板上，要加两个网络变压器，再连起来，那才叫山。。

jackmo · 发表于 2014-3-20 11:05:39

PHY TO PHY

还有更好办法吗？

physis · 发表于 2014-3-20 11:32:29

再发一遍，Hoho

mhw · 发表于 2014-3-20 11:42:22

同板，还是PHY通过电容耦合连接是正道
同一个机箱内部，也可以的。变压器本身就不是必须的

oufuqiang · 发表于 2014-3-20 12:54:14

同板为何要使用PHY为接口？

jackmo · 发表于 2014-3-20 13:06:04

physis 发表于 2014-3-20 11:32
再发一遍，Hoho

谢谢

这个才是理论来源

jackmo · 发表于 2014-3-20 13:07:31

oufuqiang 发表于 2014-3-20 12:54
同板为何要使用PHY为接口？

因为所用的芯片，本身就内置了PHY

关键还是于：所用的PHY接口驱动类型不一样，一边是电流，一边是电压

jackmo · 发表于 2014-3-20 13:08:42

PHY接口驱动类型不一样
请参考：
http://www.amobbs.com/thread-5573590-1-1.html

zouzhichao · 发表于 2014-3-20 13:14:48

直连MII不是更省？

jackmo · 发表于 2014-3-20 13:22:22

mhw 发表于 2014-3-20 11:42
同板，还是PHY通过电容耦合连接是正道
同一个机箱内部，也可以的。变压器本身就不是必须的 ...

没有MII接口乍么办？

mhw · 发表于 2014-3-20 13:39:14

jackmo 发表于 2014-3-20 13:22
没有MII接口乍么办？

如果都是自己的板，其实SPI比什么都强……

jackmo · 发表于 2014-3-20 18:18:34

mhw 发表于 2014-3-20 13:39
如果都是自己的板，其实SPI比什么都强……

SPI 能跑多少M

myxiaonia · 发表于 2014-3-20 18:30:16

同板用网口连，真是v587

jackmo · 发表于 2014-3-20 19:02:55

myxiaonia 发表于 2014-3-20 18:30
同板用网口连，真是v587

这是没有别的接口了，没法，
有MII就好了

xiaoxu191 · 发表于 2014-3-20 21:26:01

有可能遇到这样的问题。

lengshuicha · 发表于 2014-3-20 22:03:24

哪种环境会使用到这种连接方式？

myxiaonia · 发表于 2014-3-21 07:41:08

jackmo 发表于 2014-3-20 19:02
这是没有别的接口了，没法，
有MII就好了

用mii连也那么多脚呢，直接用这么多脚当并口连也行啊，呵呵

gonboy · 发表于 2014-3-21 08:54:11

要求通讯速率达到多少？
什么场合会用到呢？

mrf245 · 发表于 2014-3-21 09:09:07

正常啊，百兆网络速率，用其他芯片或总线形式很少能4根线实现同样速率，特别是研发水平没达到一定程度，用网口同板高速传数据可行，但我们是一个系统里N个板之间通过底板链接互传。

jackmo · 发表于 2014-3-21 09:46:07

myxiaonia 发表于 2014-3-21 07:41
用mii连也那么多脚呢，直接用这么多脚当并口连也行啊，呵呵

刚好，用的芯片，内置了PHY，没有MII接口

jackmo · 发表于 2014-3-21 09:46:41

mrf245 发表于 2014-3-21 09:09
正常啊，百兆网络速率，用其他芯片或总线形式很少能4根线实现同样速率，特别是研发水平没达到一定程度，用 ...

就是你这个意思

mhw · 发表于 2014-3-21 10:27:23

jackmo 发表于 2014-3-20 18:18
SPI 能跑多少M

SPI速率一般可以达到系统时钟的1/4，也就是系统时钟100MHz的话，跑到25MHz没问题（这可是全双工的，并且没有其他开销）。如果处理器还带DMA就更好用了

mhw · 发表于 2014-3-21 10:31:08

mrf245 发表于 2014-3-21 09:09
正常啊，百兆网络速率，用其他芯片或总线形式很少能4根线实现同样速率，特别是研发水平没达到一定程度，用 ...

网口本身是100M没错，但是如果底下是普通ARM单片机，还要拖一个TCP/IP协议栈，在应用层的正常速度能达到1MB/s都不错了（数据环回测试这种不算）……相比SPI还会带来PHY到PHY，变压器、交换芯片，物料和研发成本的暴涨……

mrf245 · 发表于 2014-3-21 10:33:04

mhw 发表于 2014-3-21 10:31
网口本身是100M没错，但是如果底下是普通ARM单片机，还要拖一个TCP/IP协议栈，在应用层的正常速度能达到1 ...

是啊，看实际应用场景，有需要才这样用，毕竟一个PHY+MAC也不少银子。

dgtg · 发表于 2017-10-25 15:10:00

zouzhichao 发表于 2014-3-20 13:14
直连MII不是更省？

挖个坟...
请问下，MII能直连吗？

passage110 · 发表于 2017-10-25 16:10:03

为什么同板还要用PHY芯片呢，SPI或者总线等等不行吗?

zxq6 · 发表于 2017-10-25 17:59:00

passage110 发表于 2017-10-25 16:10
为什么同板还要用PHY芯片呢，SPI或者总线等等不行吗?

如果以前的方案有一个网口，现在需要增加一个网口，接入一个交换机芯片是最好的，最简便的方案，这就涉及到phy互联的问题了。

zhouzmt · 发表于 2017-10-27 09:39:45

dgtg 发表于 2017-10-25 15:10
挖个坟...
请问下，MII能直连吗？

看双方角色，一个是mac，一个是phy就可以

4317mjh · 发表于 2019-2-19 23:52:35

同问，MII能直连吗？

boyiee · 发表于 2019-2-20 00:28:48

4317mjh 发表于 2019-2-19 23:52
同问，MII能直连吗？

MII不直连你还加变压器啊？？

楼主说的直连是PHY出来的差分线。。。。看清楚帖子。。

Esc · 发表于 2019-9-9 15:19:19

zxq6 发表于 2017-10-25 17:59
如果以前的方案有一个网口，现在需要增加一个网口，接入一个交换机芯片是最好的，最简便的方案，这就涉及 ...

赞！我现在就打算这么用。

jackiezeng · 发表于 2019-11-11 10:59:45

我这样搞过，通是能通，好发热啊～！

dgtg · 发表于 2020-7-28 17:48:01

请问下楼主，如果两颗PHY芯片，一颗是电流驱动，另一颗是电压驱动，这两PHY直连，硬件应该如何连接啊？

oaixuw · 发表于 2020-10-26 21:50:42

dgtg 发表于 2020-7-28 17:48
请问下楼主，如果两颗PHY芯片，一颗是电流驱动，另一颗是电压驱动，这两PHY直连，硬件应该如何连接啊？ ...

同问，有知道的大神没？

dgtg · 发表于 2020-10-27 11:37:59

oaixuw 发表于 2020-10-26 21:50
同问，有知道的大神没？

看这个贴子https://www.amobbs.com/thread-5618188-1-1.html
我这边已经调试通过了，通信正常！

oaixuw · 发表于 2020-10-27 11:45:19

dgtg 发表于 2020-10-27 11:37
看这个贴子https://www.amobbs.com/thread-5618188-1-1.html
我这边已经调试通过了，通信正常！ ...

感谢感谢！

x271818587 · 发表于 2021-2-1 08:13:27

我也遇到这个问题了，还没调通

x271818587 · 发表于 2021-2-1 08:15:57

我的是83848连接ip175G,电容耦合，上拉到电源

转一个好贴：不使用网络变压器，网口PHY芯片直连心得

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