探索onsemi NCN26010XMNEVB評(píng)估板：10BASE - T1S MACPHY的理想之選

在當(dāng)今的電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)于高效、可靠的通信解決方案的需求日益增長(zhǎng)。onsemi的NCN26010XMNEVB評(píng)估板為工程師們提供了一個(gè)絕佳的平臺(tái)，用于探索和開發(fā)基于10BASE - T1S MACPHY的應(yīng)用。今天，我們就來深入了解一下這款評(píng)估板的特點(diǎn)、應(yīng)用以及使用方法。

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評(píng)估板簡(jiǎn)介

NCN26010XMNEVB是一款精心設(shè)計(jì)的印刷電路板（PCB），其核心目的是讓客戶能夠輕松訪問onsemi的NCN26010 SPI啟用的10BASE - T1S MACPHY。它不僅可以展示MACPHY的基本功能，還能作為實(shí)驗(yàn)室工具，幫助客戶為NCN26010設(shè)備開發(fā)自己的嵌入式軟件驅(qū)動(dòng)程序。

通過評(píng)估板上的PMOD連接器，我們可以實(shí)現(xiàn)SPI連接，這使得它能夠與各種供應(yīng)商的MCU演示板和評(píng)估板相連。例如，onsemi的RSL10 BDK - GEVK評(píng)估板就可以與之完美搭配。此外，當(dāng)將NCN26010XMNEVB與NCN26010BMNEVB配對(duì)時(shí)，用戶還可以將評(píng)估板連接到樹莓派單板計(jì)算機(jī)（SBC）上。

示例設(shè)置

評(píng)估板特點(diǎn)

完整的電路設(shè)計(jì)

該評(píng)估板包含了所有必要的電路，當(dāng)通過SPI連接到主機(jī)計(jì)算機(jī)/MCU時(shí)，它可以作為一個(gè)10BASE - T1S MACPHY節(jié)點(diǎn)運(yùn)行。具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可以參考NCN26010XMNEVK評(píng)估套件用戶指南。

SPI流量監(jiān)控

為了方便用戶監(jiān)控SPI流量，評(píng)估板配備了一個(gè)間距為0.1英寸的引腳頭，易于訪問。這個(gè)引腳頭還可以用于連接邏輯分析儀，讓用戶在與樹莓派（不提供）或任何其他合適的主機(jī)MCU或SBC一起全功能運(yùn)行時(shí)，能夠跟蹤SPI信號(hào)。此外，用戶還可以使用這個(gè)連接器連接到?jīng)]有PMOD連接器的第三方MCU評(píng)估板。

雙RJ45連接器

評(píng)估板上的NCN26010帶有兩個(gè)RJ45連接器，可用于連接標(biāo)準(zhǔn)的Cat5以太網(wǎng)電纜。需要注意的是，RJ45連接器中只有連接到引腳1和2的雙絞線被使用。為了方便使用，用戶可以利用RJ45連接器的引腳1和2來壓接自己的電纜。

應(yīng)用信息

要使評(píng)估板作為通信節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，需要一個(gè)主機(jī)計(jì)算機(jī)來執(zhí)行任何網(wǎng)絡(luò)通信。NCN26010XMNEVB執(zhí)行媒體訪問控制器（MAC）和物理層（PHY）設(shè)備的功能。上層協(xié)議需要由運(yùn)行在主機(jī)上的軟件提供，同時(shí)主機(jī)還需要處理MACPHY和主機(jī)之間的SPI通信，因?yàn)镸ACPHY作為SPI從設(shè)備運(yùn)行。此外，MACPHY還提供一個(gè)IRQn信號(hào)，用于向主機(jī)發(fā)出新的RX數(shù)據(jù)和其他需要處理的事件的信號(hào)。

連接器和跳線位置

電源供應(yīng)

NCN26010XMNEVB需要一個(gè)單一的3.3V電源，該電源至少能夠提供100mA的峰值電流。在全功能運(yùn)行時(shí)，評(píng)估板大約消耗45mA的電流，但在電源開啟時(shí)會(huì)有高達(dá)100mA的浪涌電流。電源可以通過PMOD連接器J6或邊緣連接器J5提供。

連接器和跳線功能

名稱	功能	注釋
J1	雙RJ45 SPE	用于連接標(biāo)準(zhǔn)Cat5以太網(wǎng)電纜，僅使用RJ45連接器引腳1和2的雙絞線。兩個(gè)插座電氣連接，可用于連接多個(gè)NCN26010板以構(gòu)建更大的網(wǎng)絡(luò)。
J2	設(shè)置終端的跳線	閉合時(shí)，評(píng)估板在MDI端子上提供一個(gè)100Ω的終端電阻。只有多分支段兩端的板應(yīng)啟用終端電阻。
J3	數(shù)字IO電壓選擇	用于在3.3V和2.5V VDDIO電壓之間進(jìn)行選擇。評(píng)估板有一個(gè)2.5V電壓調(diào)節(jié)器，可與使用2.5V I/O的MCU接口；相應(yīng)地設(shè)置跳線。無論如何，評(píng)估板的電源必須為3.3V。
J4	設(shè)置Opt - BIN終端的跳線	閉合時(shí)，添加一個(gè)電容器和一個(gè)100kΩ電阻接地。只有在J2設(shè)置時(shí)才應(yīng)設(shè)置此跳線。
J5	SPI和IRQ調(diào)試/監(jiān)控	可用于連接邏輯分析儀，監(jiān)控SPI接口上的OA - 協(xié)議。也可用于與沒有PMOD連接器的MCU板接口。評(píng)估板也可以通過此端口供電。通過PMOD（J6）連接器連接評(píng)估板時(shí)，不要使用J5為評(píng)估板供電。
J6	PMOD連接器	這是主要的連接器，用于為評(píng)估板供電，并將SPI、DIO和IRQ信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)MCU。引腳排列主要遵循Digilent PMOD接口類型2A。
J7、J8	GND	接地連接條，便于示波器探頭等進(jìn)行接地連接。

測(cè)試點(diǎn)

除了連接器和跳線，評(píng)估板還設(shè)有幾個(gè)測(cè)試點(diǎn)，用于監(jiān)控各種信號(hào)。

名稱	功能	注釋
TP1	時(shí)鐘輸入	如果評(píng)估板應(yīng)由外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，TP1可用于注入25MHz LVCMOS外部時(shí)鐘信號(hào)。為此，需要通過移除0Ω電阻R7將板上的晶體電路與NCN26010設(shè)備斷開連接。
TP2、TP3	線路P和線路N測(cè)試點(diǎn)	可用于監(jiān)控NCN26010引腳處的10BASE - T1S信號(hào)（去耦網(wǎng)絡(luò)后面）。onsemi建議在監(jiān)控LINEN/P差分10BASE - T1S信號(hào)時(shí)使用低電容的差分探頭。
TL1、TL2	MDI L +和L - 測(cè)試點(diǎn)（LINEP/N OUT）	與TP2和TP3類似，這些測(cè)試點(diǎn)可用于監(jiān)控單對(duì)以太網(wǎng)（SPE）線路（或電纜）上的活動(dòng)。與TP2和TP3不同的是，TL1和TL2是在交流耦合電容器和共模扼流圈之前（在MDI處）監(jiān)控SPE信號(hào)的測(cè)試點(diǎn)。
TP7	時(shí)鐘輸出	可用于監(jiān)控設(shè)備的25MHz系統(tǒng)時(shí)鐘。有關(guān)如何啟用或禁用此輸出的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)手冊(cè)。

連接器引腳排列

PMOD連接器J6

PMOD連接器J6用于將評(píng)估板連接到主機(jī)CPU。其引腳排列主要遵循Digilent對(duì)SPI PMOD 2A連接器引腳排列的建議。

引腳	信號(hào)	注釋
1	CSn	SPI低電平有效芯片選擇信號(hào)，由主機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸入到評(píng)估板。用于選擇設(shè)備進(jìn)行SPI事務(wù)。低電平時(shí)，NCN26010將接受來自主機(jī)的SPI數(shù)據(jù)。
2	MOSI	主輸出從輸入，主機(jī)輸出，輸入到NCN26010，是SPI接口的一部分。
3	MISO	主輸入從輸出，輸入到主機(jī)，NCN26010輸出，是SPI接口的一部分。
4	SCK	SPI時(shí)鐘，由主機(jī)驅(qū)動(dòng)。SPI時(shí)鐘需要在15至25MHz的范圍內(nèi)，以符合開放聯(lián)盟規(guī)范的要求。
5	GND	接地連接
6	VDD	3.3V電源，用于為評(píng)估板供電。
7	IRQn	中斷請(qǐng)求信號(hào)，由NCN26010驅(qū)動(dòng)。NCN26010輸出，輸入到主機(jī)計(jì)算機(jī)/MCU。用于NCN26010發(fā)出RX數(shù)據(jù)和其他事件的信號(hào)。
8	RSTn	用于復(fù)位設(shè)備，此引腳需要由主機(jī)驅(qū)動(dòng)為低電平。由于此引腳是NCN26010上的開漏雙向引腳，因此不應(yīng)將其驅(qū)動(dòng)到VDD（以防止損壞主機(jī)和NCN26010）。評(píng)估板在此引腳上提供一個(gè)3.3kΩ上拉電阻。
9	DIO1	來自NCN26010的數(shù)字通用輸入輸出（GPIO），詳細(xì)信息請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)手冊(cè)。
10	DIO0	來自NCN26010的數(shù)字通用輸入輸出（GPIO），詳細(xì)信息請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)手冊(cè)。
11	GND	接地連接
12	VDD	3.3V電源，用于為評(píng)估板供電。

側(cè)面連接器J5

側(cè)面連接器J5可用于監(jiān)控SPI流量以及NCN26010的DIO0/1和IRQn引腳。它提供了將NCN26010XMNEVB連接到主機(jī)MCU所需的所有必要引腳，因此也可以用于沒有PMOD端口的第三方SBC或MCU板。

引腳編號(hào)	功能
1	GND
2	CSn
3	MOSI
4	MISO
5	SCK
6	IRQn
7	RSTn
8	DIO1
9	DIO0
10	3.3V VDD

其他使用注意事項(xiàng)

使用外部時(shí)鐘

如果用戶希望不使用板上的晶體振蕩器，而是使用外部25MHz時(shí)鐘，可以在移除R7電阻后，通過XI（TP1）測(cè)試點(diǎn)將時(shí)鐘輸入到評(píng)估板。

繞過共模扼流圈

在某些情況下，用戶可能希望在不使用共模扼流圈的情況下測(cè)試性能。此時(shí)，用戶需要安裝兩個(gè)0Ω電阻R2和R1。此外，當(dāng)安裝了R1和R2后，用戶還可以從板上移除共模扼流圈。

總的來說，onsemi的NCN26010XMNEVB評(píng)估板為工程師們提供了一個(gè)功能強(qiáng)大、易于使用的平臺(tái)，用于探索和開發(fā)基于10BASE - T1S MACPHY的應(yīng)用。在使用過程中，我們需要仔細(xì)閱讀用戶指南，按照說明進(jìn)行操作，以確保評(píng)估板的正常運(yùn)行。你在使用類似評(píng)估板時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。

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