Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ethernet PHY für RMII mit 25Mhz gesucht


von Pete K. (pete77)


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Hallo,
ich möchte gerne einen STM32F4 mit dem Ethernet verbinden und suche nach 
einer Möglichkeit, den PHY über RMII anzubinden aber ohne einen 50Mhz 
Quarz zu verwenden.
Gibt es Alternativen zum LAN8720A im TQFP48 Gehäuse?

von mh (Gast)


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Schau doch mal bei micrel.com vorbei (gehört inzwischen Microchip). Die 
dürften so manches in der Richtung haben.
Mein erster Klick dort ware gleich ein Treffer: KSZ8091MLX - 25MHz 
Quarz, im LQFP-48 Gehäuse und kostet z.B. bei Mouser 1,41€ in 
Einzelstückzahlen (bei 25 Stück schon unter 1€).
Zu den 10/100Mbit-PHYs habe ich leider keine Erfahrungswerte, mit dem 
KSZ9031RNX (10/100/1000) bin ich aber sehr zufrieden.

von mh (Gast)


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Sorry, Kommando zurück. Hatte mich verklickt. Der KSZ8091MLX hat nur 
MII. Je nachdem, was Du löten kannst, wäre der KSZ8091RNB das Äquivalent 
mit RMII.

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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ich kenne 25MHz nur mit MII,
und bei RMII kenne ich nur 50MHz.
Lasse mich aber gerne eines Besseren belehren!

von mh (Gast)


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von CAN-Fan (Gast)


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Das STM32F7 Disco-Board macht das, die nutzen einen LAN8742a-cz den 
Schaltplan kannst du dir anschauen. Ob der 407 den Clock-Eingang für 
ETH_RMII hat, den die in dem Beispiel nutzen ka.

von Pete K. (pete77)


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CAN-Fan schrieb:
> die nutzen einen LAN8742a-cz

Hmm, das ist ein 24 pol. QFN. Mal schauen, ob ich das mit der Hand löten 
kann.

von Bernd (Gast)


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Pete K. schrieb:
> Gibt es Alternativen zum LAN8720A im TQFP48 Gehäuse?

Was stört dich am LAN8720A? Geht es um das TQFP Gehäuse und Handlöten?

Das mit dem 25 MHz bei RMII ist zumindest außerhalb der RMII 
Spezifikation, steht auch so im Datenblatt. Allerdings steht dort auch, 
dass man es so machen könnte, wenn man das Timing kontrolliert und sich 
auch die entsprechenden Daten vom Controller dazu anguckt. Man kann dann 
aber beim LAN8720 den IRQ Ausgangbnicht nutzen, weil der mit dem Clock 
Ausgang gemultiplext ist.
Viele Demoboards machen das so und nutzen einen durch PLL hochgetaktetes 
Signal eines 25 MHz Quarzes. Hatte bei einem LPC2378 mal Probleme damit, 
da wurde der PHY mit dem MCO Ausgang des PCs geclockt und dieser mit 
einem 25 MHz Quarz getaktet und nach einem Revisionsupdate des LPCs ging 
das Ethernet dann nicht mehr.

Hatte auch aktuell noch mal nach der Thematik gesucht, mich dann aber 
dafür entschieden, doch einen 50MHz Oszillator zu nehmen.

von Pete K. (pete77)


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Bernd schrieb:
> Was stört dich am LAN8720A? Geht es um das TQFP Gehäuse und Handlöten?

Ja, der LAN8720A ist ja so ein Mittelding zwischen QFN und TQFP.

von Eberhard H. (sepic) Benutzerseite


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Pete K. schrieb:
> Hallo,
> ich möchte gerne einen STM32F4 mit dem Ethernet verbinden und suche nach
> einer Möglichkeit, den PHY über RMII anzubinden aber ohne einen 50Mhz
> Quarz zu verwenden.
> Gibt es Alternativen zum LAN8720A im TQFP48 Gehäuse?

Wenn Du die Wahl zwischen MII und RMII hast (das scheint bei STM32F4 der 
Fall zu sein) und ausreichend Pins für das MII-Pins übrig sind, würde 
ich immer das MII bevorzugen.

Dann wäre der KSZ8081MLX ein aktueller und stromsparender 
Fast-Ethernet-PHY im TQFP-48, das man locker von Hand löten kann.

Der 25MHz-Takt für das MII wird immer vom PHY geliefert, der hierfür 
entweder (bevorzugt) einen 25MHz-Quarz oder einen jitterarmen 25MHz-Takt 
benötigt.

Beim RMII ist immer ein 50MHz-Takt nötig, der (im Unterschied zum MII) 
wahlweise vom PHY, vom MAC oder extern (dann für MAC und PHY) geliefert 
werden kann.

Wenn der RMII-Takt vom PHY geliefert wird, kann bei richtiger Wahl des 
PHYs dennoch ein 25MHz-Quarz verwendet werden. Aus diesen 25MHz werden 
PHY-intern diverse andere Frequenzen (so auch die 50MHz) erzeugt.

Z.B. der KSZ8081RNB (im QFN-32) wird mit einem 25MHz-Takt/Quarz 
betrieben. Die KSZ8081*-Familie mit RMII gibt es nur in QFN-Gehäusen.

Den zwei Generationen älteren KSZ8721B würde ich nicht mehr empfehlen, 
da er zwar bewährt und immer noch verfügbar ist, aber im Vergleich zu 
KSZ8081/91 doppelt so viel Strom und externe RX/TX-Abschlusswiderstände 
benötigt.

Der KSZ8041TL (ebenfalls im TQFP-48) ist mit dem KSZ8721B vergleichbar, 
aber eine Generation jünger. Beide unterstützen wahlweise sowohl das MII 
als auch das RMII.

Für ein Design unbedingt das jeweilige Design-Kit von Micrel 
herunterladen. Dort sind vollständige Schaltpläne für den richtigen 
Anschluss der Übertrager dabei (das Datenblatt allein reicht nicht für 
ein Design, zumindest nicht bei den älteren PHYs).

*Die genannte KSZ8091-Familie ist der KSZ8081-Familie ähnlich, 
unterstützt zusätzlich EEE/WoL.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Pete K. schrieb:
> ich möchte gerne einen STM32F4 mit dem Ethernet verbinden und suche nach
> einer Möglichkeit, den PHY über RMII anzubinden aber ohne einen 50Mhz
> Quarz zu verwenden.
> Gibt es Alternativen zum LAN8720A im TQFP48 Gehäuse?

RMII läuft mit 50MHz Takt.
Gerade beim STM32F4 ist die PLL aber so jitterig, dass es besser ist, 
die PHY direkt zu takten.
Ich sage nicht, dass es nicht anders geht, die Performance kann aber 
leiden.

Mit der KSZ8863RLL haben wir das Thema hier beackert:
Beitrag "Re: STM32 Fehler in Webserver Software von STM"

von ethernet-phy (Gast)


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evtl. DP83848

von Pete K. (pete77)


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Marcus H. schrieb:
> Gerade beim STM32F4 ist die PLL aber so jitterig

Ist das bei den aktuelleren Modellen, z.B. STM32F429 auch noch so?

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Pete K. schrieb:
> Marcus H. schrieb:
>> Gerade beim STM32F4 ist die PLL aber so jitterig
> Ist das bei den aktuelleren Modellen, z.B. STM32F429 auch noch so?

Das müsste man ausprobieren.
Aber wenn ich sehe, was ein Entwicklungs-/Fertigungszyklus kostet, würde 
ich immer den externen Taktgeber vorsehen.
Wenn Du die PLL-Specs der Datenblätter F407/F429 vergleichst, siehst Du 
denselben Jitter.

Der STM32F4 bietet ja zusätzlich noch die Möglichkeit der Bandspreizung 
auf der PLL. Hier wären echte EMV Messungen notwendig, um zu 
entscheiden, was besser ist:
- eine PLL ohne Bandspreizung (hinreichend geringer Jitter 
vorausgesetzt)
- STM32-PLL mit Bandspreizung plus externem RMII Oszillator

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