还在为以太网PHY缺芯改版烦恼吗？

 

以太网PHY芯片使用范围广泛，但在缺“芯”大环境下，用户面临的真实痛点与困境却是：产品成熟，达到工业级标准的PHY芯片供货不稳定。如何换“芯”而不必硬件改版？如何简化设计？如何轻松全国产化呢？ 近两年，谈到以太网PHY芯片的选型和如何简化以太网设计，很多工程师可能都有一把辛酸泪，以太网PHY芯片使用范围广泛，用量庞大，但在缺“芯”大环境下，用户面临的真实痛点与困境却是：质量稳定，产品成熟，达到工业级标准的PHY芯片供货不稳定。 

毕竟每个企业和个人的时间都是有限的，重点精力都应该集中在技术核心域上以便提供最强的竞争优势，而在非核心域上，如果因为芯片供货不稳定被迫长期束缚在芯片替换，硬件改版的循环上，则会大量占用技术人员精力，不利于企业专注核心域发展。

今天，就来介绍下以太网物理层术语、常见开发方式和解决以上痛点问题的方案。
 

 什么是PHY和MAC控制器

PHY是指物理层，也是OSI的最底层， 一个以太网PHY一般是一个芯片，用来发送和接收以太网的数据帧。

物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。

数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能，数据链路层的芯片一般称之为MAC控制器，即媒体访问控制子层协议。

以太网系统框图

了解完基础概念，到了真正使用环节，工程师们还要继续被如下问题困扰：
 

PHY芯片供货不稳价格飞涨，被迫改板耗时耗力，重新调试PHY软件驱动，项目周期加长；

缺乏以太网电路设计积累，电路设计不合理；

网络链接不稳定：Ping不通，Ping延时过高，收发器无法启动；

EMC测试不通过：问题排查困难，PCB走线不合理等等。

那么有没有一种方案，可以让工程师们不必关注使用哪款以太网PHY芯片，就可以保证EMC稳定性，轻松实现嵌入式以太网功能呢？

针对以上种种困扰，致远电子推出ePort系列RJ45模块产品：

ePort产品

该产品是集成PHY和网络变压器的RJ45插座，符合IEEE802.3/az/u/ab 标准，分立元件模块化，简化电路设计，采用 THT 式封装，易于更换；提高 PCB 板空间利用率；外壳材料符合 UL94 V-0 标准；具有极低电磁辐射和高的抗电磁干扰性；高低温特性好，满足工业级产品要求。

此外，与传统的开发方式相比，可以极大地简化硬件设计，缩短开发时间。开发方式如下图所示：

设计方案对比图

在本产品的加持下，用户只需完成MCU的MAC控制器和RJ45插座管脚之间走线即可，无需处理PHY和变压器的外围电路布局和设计。轻松实现嵌入式以太网所有功能。

产品的详细参数可见下表：

产品参数表

ePort产品分为ePort-M（百兆）和ePort-G（千兆），货源有保障，全国产器件，极大地满足国产化需求，即使出现PHY芯片短缺，模块也会自行完成改版适配，使用模块的用户无需进行硬件改版，彻底摆脱以太网PHY缺芯改版的困扰。