探索onsemi NCN26010XMNEVB评估板：10BASE - T1S MACPHY的理想之选

在当今的电子设计领域，对于高效、可靠的通信解决方案的需求日益增长。onsemi的NCN26010XMNEVB评估板为工程师们提供了一个绝佳的平台，用于探索和开发基于10BASE - T1S MACPHY的应用。今天，我们就来深入了解一下这款评估板的特点、应用以及使用方法。

文件下载：onsemi NCN26010XMNEVB评估板.pdf

评估板简介

NCN26010XMNEVB是一款精心设计的印刷电路板（PCB），其核心目的是让客户能够轻松访问onsemi的NCN26010 SPI启用的10BASE - T1S MACPHY。它不仅可以展示MACPHY的基本功能，还能作为实验室工具，帮助客户为NCN26010设备开发自己的嵌入式软件驱动程序。

通过评估板上的PMOD连接器，我们可以实现SPI连接，这使得它能够与各种供应商的MCU演示板和评估板相连。例如，onsemi的RSL10 BDK - GEVK评估板就可以与之完美搭配。此外，当将NCN26010XMNEVB与NCN26010BMNEVB配对时，用户还可以将评估板连接到树莓派单板计算机（SBC）上。
 

示例设置

评估板特点

完整的电路设计

该评估板包含了所有必要的电路，当通过SPI连接到主机计算机/MCU时，它可以作为一个10BASE - T1S MACPHY节点运行。具体的实现细节可以参考NCN26010XMNEVK评估套件用户指南。

SPI流量监控

为了方便用户监控SPI流量，评估板配备了一个间距为0.1英寸的引脚头，易于访问。这个引脚头还可以用于连接逻辑分析仪，让用户在与树莓派（不提供）或任何其他合适的主机MCU或SBC一起全功能运行时，能够跟踪SPI信号。此外，用户还可以使用这个连接器连接到没有PMOD连接器的第三方MCU评估板。

双RJ45连接器

评估板上的NCN26010带有两个RJ45连接器，可用于连接标准的Cat5以太网电缆。需要注意的是，RJ45连接器中只有连接到引脚1和2的双绞线被使用。为了方便使用，用户可以利用RJ45连接器的引脚1和2来压接自己的电缆。

应用信息

要使评估板作为通信节点运行，需要一个主机计算机来执行任何网络通信。NCN26010XMNEVB执行媒体访问控制器（MAC）和物理层（PHY）设备的功能。上层协议需要由运行在主机上的软件提供，同时主机还需要处理MACPHY和主机之间的SPI通信，因为MACPHY作为SPI从设备运行。此外，MACPHY还提供一个IRQn信号，用于向主机发出新的RX数据和其他需要处理的事件的信号。

连接器和跳线位置

电源供应

NCN26010XMNEVB需要一个单一的3.3V电源，该电源至少能够提供100mA的峰值电流。在全功能运行时，评估板大约消耗45mA的电流，但在电源开启时会有高达100mA的浪涌电流。电源可以通过PMOD连接器J6或边缘连接器J5提供。

连接器和跳线功能

名称	功能	注释
J1	双RJ45 SPE	用于连接标准Cat5以太网电缆，仅使用RJ45连接器引脚1和2的双绞线。两个插座电气连接，可用于连接多个NCN26010板以构建更大的网络。
J2	设置终端的跳线	闭合时，评估板在MDI端子上提供一个100Ω的终端电阻。只有多分支段两端的板应启用终端电阻。
J3	数字IO电压选择	用于在3.3V和2.5V VDDIO电压之间进行选择。评估板有一个2.5V电压调节器，可与使用2.5V I/O的MCU接口；相应地设置跳线。无论如何，评估板的电源必须为3.3V。
J4	设置Opt - BIN终端的跳线	闭合时，添加一个电容器和一个100kΩ电阻接地。只有在J2设置时才应设置此跳线。
J5	SPI和IRQ调试/监控	可用于连接逻辑分析仪，监控SPI接口上的OA - 协议。也可用于与没有PMOD连接器的MCU板接口。评估板也可以通过此端口供电。通过PMOD（J6）连接器连接评估板时，不要使用J5为评估板供电。
J6	PMOD连接器	这是主要的连接器，用于为评估板供电，并将SPI、DIO和IRQ信号传输到主机MCU。引脚排列主要遵循Digilent PMOD接口类型2A。
J7、J8	GND	接地连接条，便于示波器探头等进行接地连接。

测试点

除了连接器和跳线，评估板还设有几个测试点，用于监控各种信号。

名称	功能	注释
TP1	时钟输入	如果评估板应由外部时钟驱动，TP1可用于注入25MHz LVCMOS外部时钟信号。为此，需要通过移除0Ω电阻R7将板上的晶体电路与NCN26010设备断开连接。
TP2、TP3	线路P和线路N测试点	可用于监控NCN26010引脚处的10BASE - T1S信号（去耦网络后面）。onsemi建议在监控LINEN/P差分10BASE - T1S信号时使用低电容的差分探头。
TL1、TL2	MDI L +和L - 测试点（LINEP/N OUT）	与TP2和TP3类似，这些测试点可用于监控单对以太网（SPE）线路（或电缆）上的活动。与TP2和TP3不同的是，TL1和TL2是在交流耦合电容器和共模扼流圈之前（在MDI处）监控SPE信号的测试点。
TP7	时钟输出	可用于监控设备的25MHz系统时钟。有关如何启用或禁用此输出的详细信息，请参阅数据手册。

连接器引脚排列

PMOD连接器J6

PMOD连接器J6用于将评估板连接到主机CPU。其引脚排列主要遵循Digilent对SPI PMOD 2A连接器引脚排列的建议。

引脚	信号	注释
1	CSn	SPI低电平有效芯片选择信号，由主机驱动，输入到评估板。用于选择设备进行SPI事务。低电平时，NCN26010将接受来自主机的SPI数据。
2	MOSI	主输出从输入，主机输出，输入到NCN26010，是SPI接口的一部分。
3	MISO	主输入从输出，输入到主机，NCN26010输出，是SPI接口的一部分。
4	SCK	SPI时钟，由主机驱动。SPI时钟需要在15至25MHz的范围内，以符合开放联盟规范的要求。
5	GND	接地连接
6	VDD	3.3V电源，用于为评估板供电。
7	IRQn	中断请求信号，由NCN26010驱动。NCN26010输出，输入到主机计算机/MCU。用于NCN26010发出RX数据和其他事件的信号。
8	RSTn	用于复位设备，此引脚需要由主机驱动为低电平。由于此引脚是NCN26010上的开漏双向引脚，因此不应将其驱动到VDD（以防止损坏主机和NCN26010）。评估板在此引脚上提供一个3.3kΩ上拉电阻。
9	DIO1	来自NCN26010的数字通用输入输出（GPIO），详细信息请参阅数据手册。
10	DIO0	来自NCN26010的数字通用输入输出（GPIO），详细信息请参阅数据手册。
11	GND	接地连接
12	VDD	3.3V电源，用于为评估板供电。

侧面连接器J5

侧面连接器J5可用于监控SPI流量以及NCN26010的DIO0/1和IRQn引脚。它提供了将NCN26010XMNEVB连接到主机MCU所需的所有必要引脚，因此也可以用于没有PMOD端口的第三方SBC或MCU板。

引脚编号	功能
1	GND
2	CSn
3	MOSI
4	MISO
5	SCK
6	IRQn
7	RSTn
8	DIO1
9	DIO0
10	3.3V VDD

其他使用注意事项

使用外部时钟

如果用户希望不使用板上的晶体振荡器，而是使用外部25MHz时钟，可以在移除R7电阻后，通过XI（TP1）测试点将时钟输入到评估板。

绕过共模扼流圈

在某些情况下，用户可能希望在不使用共模扼流圈的情况下测试性能。此时，用户需要安装两个0Ω电阻R2和R1。此外，当安装了R1和R2后，用户还可以从板上移除共模扼流圈。

总的来说，onsemi的NCN26010XMNEVB评估板为工程师们提供了一个功能强大、易于使用的平台，用于探索和开发基于10BASE - T1S MACPHY的应用。在使用过程中，我们需要仔细阅读用户指南，按照说明进行操作，以确保评估板的正常运行。你在使用类似评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。