深入解析NCN26010XMNEVB 10BASE - T1S MACPHY评估板

在电子设计领域，评估板是验证和开发新技术的重要工具。今天，我们将详细探讨安森美（onsemi）的NCN26010XMNEVB 10BASE - T1S MACPHY评估板，了解它的特性、应用以及如何在实际项目中使用。

文件下载：NCN26010XMNEVB.pdf

评估板简介

NCN26010XMNEVB是一款印刷电路板（PCB），旨在让客户能够访问安森美的NCN26010 SPI启用的10BASE - T1S MACPHY。它的主要目的是展示MACPHY的基本功能，同时也可作为实验室工具，帮助客户为NCN26010设备开发自己的嵌入式软件驱动程序。

由于插件调用失败，无法获取“10BASE - T1S MACPHY技术特点”的相关内容。我们接着介绍评估板的其他特性。

评估板特性

电路功能

该评估板包含所有必要的电路，当通过SPI连接到主机计算机/微控制器（MCU）时，可作为10BASE - T1S MACPHY节点运行。

连接方式

• RJ45接口：评估板上有两个RJ45连接器，可连接标准的Cat5以太网电缆。不过，每个RJ45连接器仅使用连接到引脚1和2的双绞线。用户可以利用RJ45连接器的引脚1和2自行压接电缆。这两个插座在电气上相互连接，便于连接多个NCN26010板以构建更大的网络。
• SPI连接：可以通过评估板上的PMOD连接器进行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，安森美的RSL10 BDK - GEVK评估板就可以与之连接。此外，当将NCN26010XMNEVB与NCN26010BMNEVB配对时，用户可以将评估板连接到树莓派单板计算机（SBC）。具体操作细节可参考NCN26010XMNEVK评估套件用户指南。

监测功能

为了便于监测SPI通信流量，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，从而在评估板与树莓派（不提供）或其他合适的主机MCU或SBC一起全功能运行时，对SPI信号进行跟踪。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。

应用信息

评估板要作为通信节点，需要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，主机还必须处理MACPHY与主机之间的SPI通信，因为MACPHY作为SPI从设备运行。此外，MACPHY提供IRQn信号，用于向主机发出新的RX数据和其他事件的信号。

连接器和跳线位置

电源供应

NCN26010XMNEVB需要一个3.3V的单电源，该电源至少能提供100mA的峰值电流。在满负荷运行时，评估板大约消耗45mA的电流，但在开机时会有高达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。

连接器和跳线列表

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。可自行压接电缆，两个插座电气连接，便于构建更大网络。
J2	设置终端的跳线	闭合时，评估板在MDI终端提供一个100Ω的终端电阻。注意，只有多分支段两端的板子才应启用终端电阻。
J3	数字IO电压选择	用于在3.3V和2.5V的VDDIO电压之间进行选择。评估板有一个2.5V的电压调节器，可与使用2.5V IO的MCU接口，需相应设置跳线。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的电阻接地。只有在J2设置时才应设置此跳线。
J5	SPI和IRQ调试/监测	可用于连接逻辑分析仪，监测SPI接口上的OA协议。也可用于连接没有PMOD连接器的MCU板，还可为评估板供电。通过PMOD（J6）连接器连接时，不要使用J5为评估板供电。J5的引脚排列在评估板上有详细说明。
J6	PMOD连接器	主要用于为评估板供电，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	接地	接地连接条，便于示波器探头等设备接地。

测试点

名称	功能	注释
TP1	时钟输入	如果评估板需要由外部时钟驱动，TP1可用于注入25MHz的LVCMOS外部时钟信号。为此，需要移除板上的0Ω电阻R7，以断开板上晶体电路与NCN26010设备的连接。
TP2, TP3	LineP和LineN测试点	可用于监测NCN26010引脚处（去耦网络后面）的10BASE - T1S信号。安森美建议在监测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，可用于监测单对以太网（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）监测SPE信号的测试点。
TP7	时钟输出	可用于监测设备的25MHz系统时钟。具体如何启用或禁用此输出，请参考数据手册。

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。引脚编号遵循PMOD的建议，从板的左边缘直接看连接器时的编号方案如下表所示：	2	3	4	5	6
8	9	10	11	12

J6 PMOD连接器引脚详细信息如下：	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SPI事务的设备，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	IROn	中断请求信号，由NCN26010驱动，输出到主机计算机/MCU。用于NCN26010发出RX数据和其他事件的信号。
8	RSTn	要重置设备，主机需要将此引脚驱动为低电平。由于此引脚是NCN26010上的开漏双向引脚，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的上拉电阻。
9	DIO1	NCN26010的数字GPIO，具体细节参考数据手册。
10	DIO0	NCN26010的数字GPIO，具体细节参考数据手册。
11	GND	接地连接
12	VDD	3.3V电源，用于为评估板供电。

侧边连接器J5

侧边连接器J5可用于监测SPI通信流量以及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，因此也可用于没有PMOD端口的第三方SBC或MCU板。J5连接器的引脚排列如下：	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）测试点将时钟信号输入到评估板。

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。要绕过共模扼流圈，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。

安森美的NCN26010XMNEVB评估板为工程师提供了一个强大的工具，用于开发和测试10BASE - T1S MACPHY技术。通过了解其特性、连接器和跳线的使用方法，工程师可以更好地利用这个评估板进行项目开发。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。