Microchip Technology EVB-LAN7801-EDS评估板基于LAN7801超高速USB3 Gen1至10/100/1000以太网桥接器。全功能EVB-LAN7801-EDS板利用LAN7800提供功能齐全的总线供电USB Type A转千兆位以太网接口。EDS板不可独立运行,并且在没有连接子板时没有以太网功能。
数据手册:*附件:Microchip Technology EVB-LAN7801-EDS评估板数据手册.pdf
框图

标注

Microchip EVB-LAN7801-EDS评估板技术解析与应用指南
一、评估板核心功能与架构设计
EVB-LAN7801-EDS是以LAN7801为核心的USB3.0至千兆以太网桥接开发系统,其主要技术特性包括:
- 核心器件架构
- 采用LAN7801 SuperSpeed USB3 Gen1桥接芯片
- 支持10/100/1000Mbps自适应以太网
- 通过RGMII接口连接外部PHY或交换设备
- 电源管理系统
- 双电源输入模式:USB VBUS(最大900mA)和12V/2A外接电源
- 多电压轨输出:12V/5V/3.3V/2.5V/1.8V
- 智能电源选择跳线(J6/J7/J17)
- 接口资源
- USB3.0 Type-B主机接口
- 高速RGMII连接器(QTS系列)
- 25MHz参考时钟输出(J8 RF接口)
二、关键硬件设计要点
1. 电源配置方案
根据手册第2.2节说明,评估板提供灵活的电源管理:
- VBUS供电模式:跳线设置为VBUS SEL时,通过USB接口取电(J6/J7/J17跳至1-2位置)
- 12V外接电源模式:需连接J14桶形插座,跳线设置为BARREL JACK SEL(J6/J7/J17跳至2-3位置)
典型电压轨配置要求:
| 电压等级 | 最大电流 | 对应跳线 | 典型应用 |
|---|
| 12V | 2A | J9 | 大功率PHY设备 |
| 5V | 2.5A | J10 | 交换芯片核心供电 |
| 3.3V | 1.5A | J11 | 数字IO电源 |
| 2.5V | 0.6A | J12 | 特殊PHY需求 |
2. 时钟系统设计
评估板包含完整的时钟管理方案(手册2.4节):
- 主时钟源:25MHz外部晶体振荡器(Y1)
- 125MHz参考输入:默认R8接地,需移除以接受子板时钟输入
- 时钟输出:通过J8 RF连接器提供25MHz参考时钟
3. RGMII接口设计
RGMII接口规范要点:
- 阻抗匹配:22Ω串联电阻(R14-R19)靠近LAN7801放置
- 时序控制:TX/RX信号组内长度匹配公差±20mil
- 电源选择:通过J9-J12跳线配置子板所需电压
三、典型应用场景实现
1. 与EVB-KSZ9131RNX评估板联调
- 硬件连接:
- 将EVB-KSZ9131RNX通过RGMII接口连接到J13
- 配置J9-J12跳线提供子板所需电压
- 通过USB3.0连接主机
- 驱动安装:
- 从Microchip官网下载对应OS的LAN7801驱动
- 完成安装后设备管理器应正确识别网络适配器
2. 自定义固件开发
利用板载93AA66C-I/SN EEPROM(U1)实现:
- 通过MPLAB® Connect Configurator工具修改EEPROM配置
- 关键配置项:
- 开发流程:
- 下载原始bin文件(Microchip官网提供)
- 使用Hex编辑器修改配置区域
- 通过编程器烧录修改后的固件
四、设计注意事项
- 信号完整性
- RGMII差分对走线长度匹配
- 电源去耦电容(C32-C36)尽量靠近接口放置
- 避免高速信号跨越电源分割平面
- 热管理
- 持续满负载工作时监测U12(MIC45205-1YMP)温度
- 12V供电时注意L1(3.3μH电感)的饱和电流限制
- 调试技巧
- 通过TP1/TP2测试点测量关键电源轨
- 使用J3跳线控制PME模式信号
- SW1按钮实现硬件复位(需J4跳线使能)
五、扩展应用方向
- 工业以太网应用
- 结合Microchip KSZ系列交换芯片实现多端口设备
- 通过GPIO扩展IO控制功能
- 网络测试设备开发
- 利用USB3.0高速接口实现数据包捕获
- 开发定制化网络流量分析软件
- 嵌入式网关设计
- 集成RTOS实现协议转换
- 通过VARIO跳线(J18)适配不同电平标准的子板