Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik MAC+PHY beim Arm (Cortex M3 & STM)


von D a v i d K. (oekel) Benutzerseite


Lesenswert?

Hi,

ich habe mir folgenden Chip geschnappt (und entwerfe gerade den 
Schaltplan).

Arm Cortex M3-->LPC1758
Dort ist ein MAC Interface bereits drin.
Nun brauche ich noch eine PHY, doch was ist ein gängiger Chip, den ich 
verwenden kann und wo bekomme ich ihn her?

Bislang habe ich nur folgendes gefunden:
http://de.mouser.com/new/texasinstruments/nationalphyter/
http://www.marvell.com/transceivers/fast-ethernet-phy/

Dann habe ich noch hier in einem anderen Thread gelesen, dass einem hier 
besser geholfen werden kann, wenn man sich einen STM besorgt.
Wieso ist das so? Es sind doch beides ARM-32Bit-Architekturen.

In meinem Fall wäre das dann der STM32F107RC, wenn ich richtig liege, 
denn ich brauche 4x UART 1x USB und einiges an Speicher.

Nun stehen sich 72Mhz 100Mhz gegenüber, wobei ich diese Rechenexample 
bisher noch nicht ganz durchschaut habe. Beide bekommen einen viel 
kleineren Quarz verpasst, wenn ich das richtig sehe. Wie werden denn die 
max Mhz aus diesen ARM Prozis rausgeholt? Ist dort ein interner 
Multiplikator versteckt?
Und merke ich davon etwas beim Programmieren später.

Grüße Oekel

von Daniel (Gast)


Lesenswert?

Zu den üblichen Verdächtigen gehören eigentlich auch Micrel, SMSC und 
Realtek. DigiKey hat die in der Kategorie "Integrierte Schaltungen (ICs) 
-> Schnittstelle - Treiber, Empfänger, Transceiver".

> Beide bekommen einen viel
> kleineren Quarz verpasst, wenn ich das richtig sehe. Wie werden denn die
> max Mhz aus diesen ARM Prozis rausgeholt? Ist dort ein interner
> Multiplikator versteckt?

Ja, nennt sich PLL.

von D a v i d K. (oekel) Benutzerseite


Lesenswert?

Daniel schrieb:
> Zu den üblichen Verdächtigen gehören eigentlich auch Micrel, SMSC und
> Realtek. DigiKey hat die in der Kategorie "Integrierte Schaltungen (ICs)
> -> Schnittstelle - Treiber, Empfänger, Transceiver".


Danke.
Kann ich die denn theoretisch ALLE verwenden?

xQFP habe ich bereits eingeschränkt, damit ich überhaupt eine Chance 
habe den zu löten. Doch es stehen mir immer noch 37 Stück zur Auswahl ;)

Grüße Oekel

von Daniel (Gast)


Lesenswert?

Naja, RMII sollte der Baustein auch können :)
Der günstigste verfügbare und einzeln verkaufte QFP bei DigiKey ist der 
KSZ8721BT.
QFN wäre halb so teuer.

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?


von Peter D. (peda)


Lesenswert?

D a v i d K. schrieb:
> ich brauche 4x UART 1x USB und einiges an Speicher.

Falls 3 UARTs reichen würden, TI hat welche mit MAC+PHY intern, z.B.: 
LM3S9D81


Peter

von Gregor B. (Gast)


Lesenswert?

Also, für den LPC1758 brauchst Du einen mit dem sog. RMII (Reducede 
Media Independent Interface).
Der Phyter DP83848 von TI (ehemals National) ist z.B. einer dieser 
Kandidaten.

von Ersi (cell85)


Lesenswert?

Nimm den DP83848 es gibt noch den neueren TLK105 etc. aber der hat 
Probleme.
Für den DP83848VV bekommst du ne menge support. MII und RMII mit 
25/50Mhz oszi ist eigentlich eine solide Sache. Ich hab den mit der KEIL 
TCP middleware am laufen (webserver, e-meter).

Mich würd ja mal interessieren wie man den auf einfachsten Weg Wlan 
tauglich bekommt.

Für den Schaltplan schau dir mal das KEIL MCB1700 mit LPC1768 an. Wenn 
du dich daran hälst, geht nichts schief.

von D a v i d K. (oekel) Benutzerseite


Lesenswert?

Sven S. schrieb:
> Für den DP83848VV bekommst du ne menge support. MII und RMII mit
> 25/50Mhz oszi ...

Danke an alle, die das Schlüsselwort "RMII" fallen gelassen habe.
Somit ist die Auswahl wirklich auf diese beiden Bausteine eingeschränkt. 
(Zumindestim 48-LQFP (7x7)-->DigiKey spuckt nun auch genau diese beiden 
aus)


> Mich würd ja mal interessieren wie man den auf einfachsten Weg Wlan
> tauglich bekommt.


Das mit dem WLan würde mich jetzt aber auch extrem interessieren, da die 
bislang gefundenen Lösungen/Chips viel teurer als eine WLAN-Bridge waren 
und es somit für mich nicht interessant war/ist.

Grüße Oekel

von B. Scheuert (Gast)


Lesenswert?

Nun ist ja leider nicht bekannt welche Geschwindigkeitsanforderungen der 
TE hat, aber vielleicht wäre ja auch der W5200 was. Spart Pins, Platz 
und Arbeit und ist nicht (viel) teurer als ein PHY. Erweitert außerdem 
die Auswahl an Controllern.

von Ersi (cell85)


Lesenswert?

>Nun ist ja leider nicht bekannt welche Geschwindigkeitsanforderungen der
TE hat

Wohl 100Mbit. Für 1000Mbit braucht er nen ganz anderes Kaliber.


> Das mit dem WLan würde mich jetzt aber auch extrem interessieren, da die
> bislang gefundenen Lösungen/Chips viel teurer als eine WLAN-Bridge waren
> und es somit für mich nicht interessant war/ist.
>
> Grüße Oekel

Kann nicht sein, der TI Phyter kostet rund 1€ + 1€ Oszi + 1€ Stecker = 
3€

RMII muss nicht sein, kannst auch MII benutzen. Der chip unterstützt 
beides.
Der unterschied zwischen:

RMII => braucht weniger Leitungen (R steht deswegen für Reduced) aber 
dafür einen doppelt so schnellen Oszillator : 50Mhz (da es mehr Signale 
auf die selben Leitungen taktet)

MII => hat paar Leitungen mehr braucht aber nur 25Mhz => weniger EMV 
Probleme.

von Daniel (Gast)


Lesenswert?

Sven S. schrieb:
> RMII muss nicht sein, kannst auch MII benutzen. Der chip unterstützt
> beides.

Nein, der LPC1758 kann nur RMII.

von Lothar (Gast)


Lesenswert?

Daniel schrieb:
> Nein, der LPC1758 kann nur RMII.

Der LPC1768 (100-pin) kann RMII, beim LPC1758 (80-pin) nur per GPIO und 
Software:

http://www.nxp.com/documents/application_note/AN10859.pdf

von D a v i d K. (oekel) Benutzerseite


Lesenswert?

Das es möglich ist, ist schon mal super.

Doch ist mir bislang nicht klar, ob diese Softwarelösung eine 
Erweiterung des RMII ist, um die Fehlenden Leitungen "nachzupflegen" 
oder ob es sich um eine komplette Implementierung von MII handelt.

Habt ihr eine Skitze parat, auf der die Soft und Hardwareunterschiede 
von MII und RMII sind?
Ich muss mir nämlich erst Mal ein Bild davon machen, was einem bei RMII 
fehlt, weshalb man einen höheren Takt benötigt und so die Daten durch 
andere (welche?) Ports schleust.

Grüße Oekel

von Daniel (Gast)


Lesenswert?

Lothar bezieht sich auf MDIO aka. MIIM. Das ist sowas wie halb-duplex 
SPI um den PHY zu konfigurieren und z.B. zu erfragen ob eine Gegenstelle 
da ist und ob man den MAC auf 10 oder 100 MBit stellen muss. Das macht 
man einmal am Anfang und dann hin und wieder wenn der PHY sich über IRQ 
meldet weil jemand das Kabel rausgezogen hat.

Wär nicht wirklich ein Problem wenn man das bei ein paar kHz mit 
Bit-Banging machen müsste. Viel wichtiger ist, dass der MAC 
selbstständig die Daten mit 50MHz austauschen kann. Ich sehe aber im 
Datenblatt des Prozessors an Pin 49/50 etwas, das wie ein MDIO Bus 
aussieht. Oder bleiben dann nicht mehr genug UARTs übrig?

von Lothar (Gast)


Lesenswert?

Daniel schrieb:
> Ich sehe aber im
> Datenblatt des Prozessors an Pin 49/50 etwas, das wie ein MDIO Bus
> aussieht.

Die hat NXP aber vergessen anzuschliessen :-)

Errata sheet:

The LPC1758 has Ethernet interface, which interfaces between an off-chip 
Ethernet PHY using the RMII (Reduced Media Interface Management) 
protocol, and the on-chip Media Independent Interface Management (MIIM) 
serial bus. The off-chip Ethernet PHY registers are accessible via the 
Media Independent Interface Management (MIIM) interface. This interface 
consists of the Ethernet MIIM clock (ENET_MDC) signal and Ethernet MIIM 
data input and output (ENET_MDIO) signal.

Problem: The LPC1758 does not support the MIIM signals.

Workaround: The MIIM interface signals can be emulated in software by 
utilizing GPIO.

von D a v i d K. (oekel) Benutzerseite


Lesenswert?

Hi,

danke erst Mal für die ganzen Infos (die ich ja z.T. auch selber hätte 
finden müssen)! Aber ich stecke in der Materia der externen PHY einfach 
noch nicht so drin und tue mich auch immer sehr schwer mit 
Datenblättern, die mehrere Chiptypen zusammenfassen und mit nicht die 
Fakten Schwarz auf Weiß liefern.

Damit das ganze vielleicht etwas konkreter betrachtet werden kann, hier 
der Link zu meinem Projekt:
Beitrag "Re: Art-Net-Node neues Layout für 4DMX-Kanäle (2 Layer SMD)"

Dort ist der PHY so verschaltet, dass er mit 50Mhz im RMII laufen 
sollte.
(bitte nicht umbringen, aber das PHY Symbol muss ich noch Mal 
überarbeiten)

Könnt ihr mir anhand dieser "Zeichnung" (denn von Schaltplan ist ja wie 
bereits bemängelt noch nicht zu reden) sagen, was zu "verdraten" ist, 
damit ich auf 25Mhz runter gehen könnte?

Grüße Oekel

von Lothar (Gast)


Lesenswert?

D a v i d K. schrieb:
> damit ich auf 25Mhz runter gehen könnte

Nochmal: der LPC1758 hat nur 2-bit Ethernet (ENET_TXD0, ENET_TXD1, 
ENET_RXD0, ENET_RXD1) und dafür braucht es 50MHz für 100Mbit. Der 
Standard ist 4-bit Ethernet, das braucht 25MHz, aber der LPC1758 hat es 
nicht.

von Sven (Gast)


Lesenswert?

und deswegen benutz ein RMII wie die von TI

von Lothar (Gast)


Lesenswert?

D a v i d K. schrieb:
> Damit das ganze vielleicht etwas konkreter betrachtet werden kann, hier
> der Link zu meinem Projekt:

Kann auf dem Schaltplan nichts erkennen, aber es gäbe noch PHY mit 
interner PLL, die auch am LPC1758 mit 25MHz betrieben werden können z.B. 
LAN8720 (ist aber nicht so verbreitet).

von D a v i d K. (oekel) Benutzerseite


Lesenswert?

Lothar schrieb:

>
> Kann auf dem Schaltplan nichts erkennen, aber es gäbe noch PHY mit
> interner PLL, die auch am LPC1758 mit 25MHz betrieben werden können z.B.
> LAN8720 (ist aber nicht so verbreitet).

Hmm, 24-QFN Package Outline
Den in einem anderen Gehäuse und ich wäre glücklich.
Ansonsten müsste ich die teile alle auf der Arbeit mit Reflow bestücken.
(Möchte ich gerne vermeiden, da es ein Projekt zum nachbauen werden 
soll)

Grüße Oekel

von Ersi (cell85)


Lesenswert?

Oekel, muss es denn der LPC1758 sein ? Ich hab das was du willst als 
LPC1769 variante in eagle. Wenn du es nicht kommerziell verkäufst (falls 
ja will ich nen Kasten Bier) kann ich dir meine Schaltung zusenden. 
Baseboard + LAN + USB + RS485

von Lothar (Gast)


Lesenswert?

Oder kauf es mit 50MHz fertig als Modul:

http://elmicro.com/de/chip1768.html

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.