DP83869EVM用户指南：全面解析与使用攻略

一、引言

在当今的电子设备中，以太网通信扮演着至关重要的角色。德州仪器（TI）的DP83869EVM评估模块，为我们提供了一个全面了解和测试DP83869物理层（PHY）收发器的平台。DP83869是一款低功耗、功能齐全的PHY收发器，集成了PMD子层，支持多种以太网协议，包括10BASE - Te、100BASE - TX、1000BASE - T以及光纤协议1000BASE - X和100BASE - FX。那么，如何才能充分发挥DP83869EVM的功能呢？接下来，我们将详细探讨其使用方法和配置选项。

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二、定义

在深入了解DP83869EVM之前，我们先熟悉一些重要的术语：	缩写	定义
PHY	物理层收发器
MAC	媒体访问控制器
SMI	串行管理接口
MDIO	管理数据输入/输出
MDC	管理数据时钟
MII	媒体独立接口
RMII	简化媒体独立接口
RGMII	简化千兆媒体独立接口
SGMII	串行千兆媒体独立接口
VDDA	模拟核心电源轨
VDDIO	数字电源轨
PD	下拉
PU	上拉

这些术语在后续的配置和操作中会经常用到，理解它们的含义有助于我们更好地使用DP83869EVM。

三、DP83869EVM简介

3.1 关键特性

DP83869EVM具有以下多个关键特性：

• 多种操作模式：支持铜缆和光纤媒体，具备铜缆到光纤的媒体转换以及RGMII到SGMII、SGMII到RGMII的桥接转换能力。
• RGMII和SGMII MAC接口：方便与不同的媒体访问控制器进行连接。
• 多协议支持：支持1000Base - X、100Base - T、100Base - TX、10Base - Te等多种以太网协议。
• USB - 2 - MDIO支持：通过板载MSP430，可轻松访问寄存器。
• 电源选项：提供板载LDO和外部电源供应选项。
• 状态指示灯：包括链路、活动和电源指示灯，方便用户了解设备状态。
• 硬件配置引导：可通过引导程序进行硬件配置。

3.2 快速设置

3.2.1 板载电源供应操作

DP83869EVM可以通过多种方式供电。单电源操作使用板载LDO来为EVM的各个部分（如PHY、MSP430、FO收发器等）提供所需的电压。可以通过J26桶形插孔连接器、电源供应端子或USB供电。具体操作如下：

• 对于桶形插孔和端子供电，将J22的跳线置于ON位置，并将5V - LDO的跳线连接到J34。
• 对于USB供电，将5V - USB位置的跳线连接到J35，J23可不作处理。

3.2.2 外部电源供应操作

可通过图4中的跳线选择特定电压轨是由板载LDO还是外部电源供应。如果需要使用外部电源，将相应的跳线从位置1 - 2（LDO）更改为2 - 3（外部），然后将适当的电压连接到P1连接器的对应引脚。例如，若要从外部电源为VDDA2P5供电，将J36的跳线位置从1 - 2更改为2 - 3，并将2.5V外部电源连接到P1连接器的9 - 10引脚（9引脚为电源，10引脚为接地）。

3.2.3 软件设置

板载的MSP430已经预先编程，可以直接使用。首次在Windows 7（或更高版本）的PC上使用该EVM时，需要安装MSP430驱动程序和USB2MDIO软件实用程序。

• MSP430驱动程序：从网站http://softwaredl.ti.com/msp430/msp430_public_sw/mcu/msp430/MSP430_FET_Drivers/latest/index_FDS.html安装最新的MSP430驱动。
• USB - 2 - MDIO软件：从http://www.ti.com/tool/usb - 2 - mdio下载软件，该网页还包含软件的安装和使用指南。

由于MSP430集成在EVM上，无需单独购买MSP430 Launchpad套件并通过电线连接到PHY。整个EVM可以通过USB连接器供电和控制。即使不通过USB供电，也可以使用MSP430和USB2MDIO实用程序。如果由于某些原因无法使用板载MSP430，MDIO和MDC引脚也引出到J15连接器，用户可以将MSP430 Launchpad或自己的MDIO - MDC实用程序连接到J15来访问PHY寄存器。

四、板卡设置细节

4.1 板卡设置框图

DP83869EVM的框图展示了其各个部分的连接和功能。通过该框图，我们可以直观地了解EVM的整体架构，为后续的配置和使用提供参考。

4.2 EVM高级概述

DP83869EVM通过J2支持SMI，使用引脚26作为MDIO，引脚28作为MDC。这些引脚可以连接到MSP430 Launchpad，用于USB - 2 - MDIO控制。EVM具有多种应用场景，如下表所示：	编号	DP83869模式	应用	使用方法
1	RGMII到铜缆	在RGMII和铜缆之间运行流量	通过头引脚/Samtech连接器连接到DP83867 RGMII EVM或MAC系统
	执行IEEE和UNH合规测试	使用板载MSP430激活DP83869的测试模式波形
	在EVM上运行EMI/EMC测试	使用内部PRBS和环回
	测量功耗	连接外部电源
	外部MAC环回	将外部MAC连接到头引脚/Samtech连接器
2	SGMII到铜缆	在SGMII和铜缆之间运行流量	通过SMA连接器连接到DP83867 SGMII EVM或MAC系统
	执行IEEE和UNH合规测试	使用板载MSP430激活DP83869的测试模式波形
	在EVM上运行EMI/EMC测试	使用内部PRBS和环回
	外部SGMII环回	使用SMA电缆进行无源环回
3	RGMII到光纤以太网	在RGMII和光纤以太网之间运行流量	使用引脚设置启用光纤以太网，通过头/Samtech连接到DP83867 RGMII EVM或MAC系统
	执行IEEE和UNH合规测试	使用板载MSP430激活测试模式波形
	在EVM上运行EMI/EMC测试	使用内部PRBS和环回
	测量功耗	连接外部电源
4	100M媒体转换器	在EVM上演示100M功能	使用SFP和RJ45连接器进行光纤和铜缆以太网连接，引脚设置用于非管理模式，MDIO用于管理模式
	演示远端故障能力
	演示媒体转换器的非管理模式
5	1000M媒体转换器	在EVM上演示1000M功能	使用SFP和RJ45连接器进行光纤和铜缆以太网连接，引脚设置用于非管理模式，MDIO用于管理模式
	演示链路丢失直通能力
	演示媒体转换器的非管理模式
6	RGMII到SGMII桥接	演示SGMII作为MAC能够与PHY（DP83867）的SGMII接口连接	通过SMA连接器连接到DP83867 SGMII EVM，并监控869 EVM上的RGMII头
	演示SGMII链路速度反映在RGMII上
	演示完整数据路径用例	使用DP83867 RGMII EVM和SGMII EVM与DP83869EVM配合使用
7	SGMII到RGMII桥接	演示DP83869的RGMII能够与DP83867的RGMII连接	通过Samtech连接器连接到DP83867 RGMII EVM，并监控869 EVM上的SGMII SMA
	演示SGMII链路速度反映RGMII速度
	演示完整数据路径用例	使用DP83867 RGMII EVM和SGMII EVM与DP83869EVM配合使用

五、配置选项

5.1 引导选项

除了PHYADD引脚外，DP83869中的所有其他引脚都是两级引脚。EVM在RX_D0和RX_D2上为PHY地址引脚支持一个上拉电阻和一个下拉电阻焊盘，其他引脚只有一个上拉电阻，并有跳线选项可以断开它。具体的4级和2级引脚电阻配置如下表所示：	引脚值	模式1	模式2	模式3	模式4
电阻PU（kΩ）	开路	10	5.76	2.49
电阻PD（kΩ）	开路	2.49	2.49	开路

引脚值	模式1	模式2
电阻PU（kΩ）	2.49	开路
电阻PD（kΩ）	开路	2.49

5.1.1 PHY地址引脚设置

PHY地址引脚的设置如下表所示，通过不同的模式可以设置不同的PHY地址：	引脚名称	引脚名称	引脚编号	默认值
RX_D0	PHY_ADD[1:0]		00		PHY_ADD1	PHY_ADD0
	模式0	0	0
	模式1	0	1
	模式2	1	0
	模式3	1	1
RX_D1	PHY_ADD[3:2]	34	00		PHY_ADD3	PHY_ADD2
	模式0	0	0
	模式1	0	1
	模式2	1	0
	模式3	1	1

5.1.2 DP83869功能模式选择引脚设置

通过引脚设置可以选择DP83869的不同功能模式，如下表所示：	引脚名称	引脚名称	引脚编号	默认值	OPMODE2	OPMODE1	OPMODE_0	功能模式
JTAG_TDO/GPIO_1	OPMODE_0	22	0	0	0	0	RGMII到铜缆(1000Base - T/100Base - TX/10Base - Te)
			0	0	0	1	RGMII到1000Base - X
		36	0	0	1	0	RGMII到100Base - FX
RX_D3	OPMODE_1		0	1	1	RGMII - SGMII桥接模式
			1	0	0	1	1000Base - T到1000Base - X
			1	0	1	1	100Base - T到100Base - FX
RXD2	35	0	1	1	0	SGMII到铜缆(1000Base - T/100Base - TX/10Base - Te)
			1	1	1	JTAG用于边界扫描

5.1.3 RGMII/SGMII到铜缆引脚设置

这些引脚设置用于配置RGMII/SGMII到铜缆的传输模式，如下表所示：	引脚名称	引脚名称	引脚编号	默认值
LED_0	ANEG_DIS	47	0	ANEG_DIS	ANEG_SEL_1	ANEG_SEL_0	功能
	0	0	0	自动协商，1000/100/10广告，自动MDI - X
	0	0	1	自动协商，1000/100广告，自动MDI - X
LED_1	ANEGSEL_0	46	0	0	1	0	自动协商，100/10广告，自动MDI - X
	0	1	1	保留（JTAG用于边界扫描）
	1	0	0	强制1000M，主模式，MDI模式
LED_2	ANEGSEL_1	45	0	1	0	1	强制1000M，从模式，MDI模式
	1	1	0	强制100M，全双工，MDI模式
	1	1	1	强制100M，全双工，MDI - X模式
RX_CTRL	MIRROR_EN	38	0		0		端口镜像禁用
	1			端口镜像启用

5.1.4 RGMII到1000Base - X引脚设置

引脚名称	引脚名称	引脚编号	默认值
LED_0	ANEG_DIS	47	0	0	光纤自动协商开启
	1		光纤强制模式
LED_1	ANEGSEL_0	46	0	0	引脚24上的信号检测禁用
	1		配置引脚24为信号检测引脚

5.1.5 RGMII到100Base - FX引脚设置

引脚名称	引脚名称	引脚编号	默认值
LED_1	ANEGSEL_0	46	0	0	引脚24上的信号检测禁用
	1		配置引脚24为信号检测引脚

5.1.6 桥接模式（SGMII - RGMII）引脚设置

引脚名称	引脚名称	引脚编号	默认值
RX_CTRL	MIRROR_EN	38	0	0	RGMII到SGMII（RGMII：MAC接口，SGMII：PHY接口）
	1		SGMII到RGMII（SGMII：MAC接口，RGMII：PHY接口）

5.1.7 100M媒体转换器引脚设置

引脚名称	引脚名称	引脚编号	默认值
LED_1	ANEGSEL_0	46	0	ANEGSEL_1	ANEGSEL_0
LED_2	ANEGSEL_1	45	0	0	0	铜缆：自动协商（100/10广告），自动MDIX
	1	1		铜缆：自动协商（100广告），自动MDIX
RX_CTRL	M