Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RTL8305 Switch funktioniert nicht


von Thomas F. (tf1973)


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Hallo zusammen,

angehängte Schaltung eines RTL8305 Netzwerk Switches funktioniert nicht. 
Ist da grundlegend etwas falsch? PCB hat Impedanz- und Längenmatch.

Inwieweit können C1 bis C4 dafür verantwortlich sein? Das Signal kommt 
aus einem PHY.


Danke!

von Gerd E. (robberknight)


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Thomas F. schrieb:
> angehängte Schaltung eines RTL8305 Netzwerk Switches funktioniert nicht.

Das heißt was genau?

Kommt kein Link an den beiden Ports zustande? Wie sieht es aus mit dem 
Link Upstream? Oder fließen keine Pakete?

Wie sieht es aus mit den Basics, also Spannungen, Stromverbrauch und 
Takt?

Die Konfiguration aller Straps im Datenblatt sorgfältig durchgegangen?

von Harald K. (kirnbichler)


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Thomas F. schrieb:
> Ist da grundlegend etwas falsch?

Laut Datenblatt gibt es drei "strapping pins", von denen Du zwei nicht 
beschaltet hast. Da Du kein EEPROM vorsiehst, und auch µC zur 
Konfiguration verwendest, sind die Deine einzige Möglichkeit zur 
Konfiguration.

Hältst Du das im Datenblatt beschriebene Power-Sequencing ein?


Und dann, ganz blöd gefragt: Warum baust Du einen 100-MBit-Switch 
selbst? Sowas gibt es mit Gehäuse und Steckernetzteil sogar bei Reichelt 
für sechs Euro 
(https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/switch_5-port_fast_ethernet-408084)

von Thomas F. (tf1973)


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> Und dann, ganz blöd gefragt: Warum baust Du einen 100-MBit-Switch
> selbst? Sowas gibt es mit Gehäuse und Steckernetzteil sogar bei Reichelt
> für sechs Euro
> (https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/switch_5-port_fast_ethernet-408084)

Ist natürlich Teil einer größeren Schaltung, nicht nur der Switch selbst 
:)

von Thomas F. (tf1973)


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Gerd E. schrieb:
> Thomas F. schrieb:
>> angehängte Schaltung eines RTL8305 Netzwerk Switches funktioniert nicht.
>
> Das heißt was genau?
>
> Kommt kein Link an den beiden Ports zustande? Wie sieht es aus mit dem
> Link Upstream? Oder fließen keine Pakete?
>
> Wie sieht es aus mit den Basics, also Spannungen, Stromverbrauch und
> Takt?
>
> Die Konfiguration aller Straps im Datenblatt sorgfältig durchgegangen?

Es passiert nichts beim Anschließen des Kabels. Windows zeigt mir 
Ethernet Kabel als nicht angeschlossen.
Strapping Pins gibt es, allerdings beziehen sich diese auf Loop 
detection, Power LED Blinking und Energy Efficient Ethernet - alles 
aktuell nicht relevant.

Ich habe gerade nochmal geschaut, meine RESET Zeitkonstante könnte 
eventuell etwas kurz sein, werde ich nochmal überprüfen.

von Markus W. (naggusm)


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Thomas F. schrieb:
> Ich habe gerade nochmal geschaut, meine RESET Zeitkonstante könnte
> eventuell etwas kurz sein, werde ich nochmal überprüfen.

Das hätte ich jetzt auch vermutet. Das Datenblatt empfiehlt, den Reset 
erst 10ms nachdem beide Supply-Rails stabil sind, loszulassen.
Power-Supply Sequencing hast du auch wie empfohlen?

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

So auf die Schnelle hab' ich nur ein Datenblatt >10 Jahre alt gefunden. 
Da wundert mich so ein bisschen die Diskrepanz zwischen 1.0V 
Corespannung(im Datenblatt) und 1.2V Corespannung(Schaltplan im Thread). 
Kann auch voellig bedeutungslos sein, wundert mich nur.
Dann find ich nirgends was, ob da nicht irgendwo z.b. an den Centertaps 
der MagJacks evtl. 3.3V oder sowas haengen sollten, gibts da irgendwo 
eine AppNote/Schaltplan im Netz? Oder Beschreibung, wie die 
Treiber/Receiver der RX/TX Pins funktonieren - auch im Hinblick auf den 
Anschluss via 100nF.

Gruss
WK

von Harald K. (kirnbichler)


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Dergute W. schrieb:
> So auf die Schnelle hab' ich nur ein Datenblatt >10 Jahre alt gefunden.

Realtek ist dafür beliebt & bekannt, so gut wie überhaupt keine 
Datenblätter zu veröffentichen. Was man mit Glück finden kann, sind 
"geleakte" Datenblätter.

Ein 10/100-MBit-Switch aber ist für die meisten Anwendungen obsolet, da 
wird nicht viel Weiterentwicklung betrieben werden, daher kann das 
Datenblatt von 2012 durchaus das einzige sein.

Für den RTL8305SC ist das Datenblatt sogar noch sieben Jahre älter ...

von Thomas F. (tf1973)


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Markus W. schrieb:
> Thomas F. schrieb:
>> Ich habe gerade nochmal geschaut, meine RESET Zeitkonstante könnte
>> eventuell etwas kurz sein, werde ich nochmal überprüfen.
>
> Das hätte ich jetzt auch vermutet. Das Datenblatt empfiehlt, den Reset
> erst 10ms nachdem beide Supply-Rails stabil sind, loszulassen.
> Power-Supply Sequencing hast du auch wie empfohlen?

Die 1.0V bzw. 1.2V werden intern erzeugt, von externer Seite sind da nur 
die 3.3V relevant,

von Thomas F. (tf1973)


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Realtek und Datenblätter ist eine absolute Katastrophe.

Ich habe dieses Projekt als Basis genommen:

https://github.com/vanvught/EXT-PHY-RTL8201F-RTL8305NB-2xHR871181A

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Thomas F. schrieb:
> Realtek und Datenblätter ist eine absolute Katastrophe.
Was etwas doof ist, sowie man mal irgendwas machen will, was dann nicht 
explizit beschrieben ist, so wie z.b. die kapazitive Kopplung.

> Ich habe dieses Projekt als Basis genommen:
Das hatte ich auch gesehen, kann aber mit dem Schaltbildformat nix 
anfangen. Kannst du das als pdf hier anhaengen - fuer das beliebte 
Spiel: Finde die 8 Unterschiede :-) ?

Gruss
WK

von Harald K. (kirnbichler)


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Dergute W. schrieb:
> kann aber mit dem Schaltbildformat nix
> anfangen

Eagle 9.6.2.

Kann man mit https://www.altium.com/viewer/ angucken.

Um es in pdf zu konvertieren, muss man aber natürlich ein "Altium 365 
Personal Space" haben ...

Ich hab' das mal als Screenshot angehängt.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Harald K. schrieb:
> Eagle 9.6.2.
>
> Kann man mit https://www.altium.com/viewer/ angucken.
Soweit geht die Motivation bei mir dann doch nicht :-)

> Ich hab' das mal als Screenshot angehängt.
Danke!

Ja, wenn das dann tatsaechlich mal in Echt funktioniert, dann scheinen 
ja die kapazitive Kopplung und die Centertapbeschaltung so OK zu sein.
Da ist dann natuerlich die voellig andere Zeitkonstante beim Resetsignal 
schon hoch verdaechtig.

Gruss
WK

von Gerd E. (robberknight)


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Thomas F. schrieb:Taktsignal liegt sauber an?
> Es passiert nichts beim Anschließen des Kabels. Windows zeigt mir
> Ethernet Kabel als nicht angeschlossen.

Wie sieht es mit den Spannungen aus, also 3,3V und 1,0V? Sind die da und 
passen?

Wie sieht es mit dem Stromverbrauch des Switches aus, ist der 
realistisch?

Taktsignal liegt sauber an?

Wenn Du einen Lötfehler hast, z.B. einen Kurzschluss irgendwo unter dem 
Package, sieht man das meist schon bei Spannungen & Stromverbrauch. 
Ansonsten jeden Pin einzeln mal zu den Nachbarn mit dem Durchgangsprüfer 
testen.

Wenn Du mit dem Oszi auf einen der TX-Pins an den Buchsen gehst, siehst 
Du da was wackeln?

> Ich habe gerade nochmal geschaut, meine RESET Zeitkonstante könnte
> eventuell etwas kurz sein, werde ich nochmal überprüfen.

Du kannst ja einfach mal manuell einen Reset machen indem Du Reset mit 
ner Prüfspitze auf GND ziehst nachdem alle Spannungen da sind. 
Spätestens dann müsste ein Fehler durch zu kurzen Reset gelöst sein.

von Thomas F. (tf1973)


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Ok, es war tatsächlich die RESET Zeitkonstante...

Manuell auf GND gezogen, nach ~1s losgelassen und es funktioniert wie 
gewünscht. Trotzdem danke für die Hinweise.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Merci fuers Feedback.
Jetzt, "wo's geht" muss ich dann aber schon die Frage stellen: Warum 
nimmt man einen Chip von einem Hersteller her, wo ja alle wissen, dass 
es keine gscheite Doku dazu gibt? Grad bei FastEthernetSwitches sollt's 
doch wirklich besser dokumentierte Chipse geben...
Alleine, dass da ein 10µF Kondensator, der auf Betriebsspannung geladen 
wird, direkt an einem Eingangspin haengt, wuerde mich nervoes machen. 
Denn wenn die Betriebsspannung hurtig absinkt, z.B. weil irgendwer das 
Ding abgeschaltet hat, und der Rest der Schaltung zuenftig Strom an den 
3.3V zieht, faend' ich das nicht so toefte, wenn sich ein geladener 
Kondensator im µF-Bereich dann z.b. ueber die IO-Schutzdioden im Chip 
ohne weitere Strombegrenzung auf die 3.3V Rail entlaedt...

Gruss
WK

von Harald K. (kirnbichler)


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Dergute W. schrieb:
> Warum
> nimmt man einen Chip von einem Hersteller her, wo ja alle wissen, dass
> es keine gscheite Doku dazu gibt? Grad bei FastEthernetSwitches sollt's
> doch wirklich besser dokumentierte Chipse geben...

Könnte an der Verfügbarkeit liegen. Oder daran, daß das Design, das zur 
Inspiration diente, den halt verwendete.

Insgesamt dürfte der Markt für 100-MBit-Ethernet überschaubar geworden 
sein, jetzt, wo auch im Consumermarkt GBit-Ethernet als überholt 
angesehen wird, und viele Geräte von Hause aus mit 2.5-GBit-Ethernet 
daherkommen.

von Gerd E. (robberknight)


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Dergute W. schrieb:
> Alleine, dass da ein 10µF Kondensator, der auf Betriebsspannung geladen
> wird, direkt an einem Eingangspin haengt, wuerde mich nervoes machen.

Da könnte man ne Schottky-Diode gegen das 3.3V-Rail dranhängen um das 
Problem zu lösen.

Harald K. schrieb:
> Insgesamt dürfte der Markt für 100-MBit-Ethernet überschaubar geworden
> sein, jetzt, wo auch im Consumermarkt GBit-Ethernet als überholt
> angesehen wird, und viele Geräte von Hause aus mit 2.5-GBit-Ethernet
> daherkommen.

Das hängt doch sehr von der Anwendung ab. Wenn Du z.B. nur nen 
TCP/IP<->Seriell-Wandler, Modbus-Wandler, ArtNet-Node oder ähnliches 
baust, reichen 100 MBit dicke aus. Der Switch könnte dann z.B. gedacht 
sein um mehrere dieser Geräte ohne extra Bauteile zu kaskadieren. Selbst 
wenn Du da 10 Stück von hintereinanderhängst wird die Geschwindigkeit 
dann immer noch mehr als ausreichend sein.

100 MBit ist robuster gegenüber Störungen, Clock-Jitter und ähnlichem. 
Außerdem von Haus aus energiesparender als Gigabit, ohne das 
empfindliche EEE zu benötigen.

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Gerd E. schrieb:
> Wenn Du z.B. nur nen
> TCP/IP<->Seriell-Wandler, Modbus-Wandler, ArtNet-Node oder ähnliches
> baust, reichen 100 MBit dicke aus.

Unbestritten, aber das funktioniert auch alles mit einem GBit-Switch.

Gerd E. schrieb:
> Außerdem von Haus aus energiesparender als Gigabit

GBit ist in den vergangenen Jahren enorm effizienter geworden, was man 
daran sieht, daß ein 8-Port-Switch komplett lüfterlos daherkommt und mit 
einem kleinen 5V-Steckernetzteil betrieben werden kann.

Bei 100-MBit-Ethernet gab es entsprechende Fortschritte auch; ich 
erinnere mich noch an die mit kreischenden Lüftern versehen Switches, 
wie sie vor 25 Jahren üblich waren. Gab es seit Verbreitung von 
GBit-Switchen weitere Fortschritte in Sachen Stromverbrauch bei 
100-MBit-Technik?

Wenn man langsames Ethernet im industriellen oder semiindustriellen 
Umfeld nutzen will, wäre Zweidraht-Ethernet nochmal deutlich 
interessanter, weils den Verkabelungsaufwand reduziert.

Und ja, ich weiß, 100-MBit-Ethernet ist robust und anspruchsarm; grad' 
neulich habe ich in einem alten Bauernhaus die dort installierten 
ISDN-Telephonleitungen umfunktioniert, damit die dort wohnenden ein 
stabileres Netzwerk als eine Kiste voll WLAN-Repeater und 
Powerline-Geraffel haben (durch die Lehmwände wird WLAN dort sehr gut 
abgeschirmt). Und "dank" ISDN kommen da halt nur vier Drähte an, wie 
gemacht für 100 MBit ...

Allerdings verschenkt das viel von den 250 MBit, die der dortige 
Internetanschluss liefert.

von Gerd E. (robberknight)


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Harald K. schrieb:
> GBit ist in den vergangenen Jahren enorm effizienter geworden, was man
> daran sieht, daß ein 8-Port-Switch komplett lüfterlos daherkommt und mit
> einem kleinen 5V-Steckernetzteil betrieben werden kann.

Ja, aber das ist dennoch eine andere Nummer als 100 MBit.

Ich hab hier für meine Messgeräte am Labortisch nen 8-Port 100 
MBit-Switch. Wenn alle 8 Links an sind, braucht das ganze Ding unter 
einem Watt. Bei Gigabit muss man immer noch so etwa 0,5 Watt pro Link 
rechnen. Wenn irgendwas 24x7 läuft und 100 MBit gut ausreichen, muss man 
das nicht grundlos verschwenden.

> Und "dank" ISDN kommen da halt nur vier Drähte an, wie
> gemacht für 100 MBit ...
>
> Allerdings verschenkt das viel von den 250 MBit, die der dortige
> Internetanschluss liefert.

Genau da wäre das 1000Base-T1 dann nützlich, denn bei der Anwendung 
könnte man mit der zusätzlichen Geschwindigkeit dann was sinnvolles 
anfangen. Momentan ist aber leider noch die Frage ob die Nutzer den 
Aufpreis bezahlen wollen.

von Harald K. (kirnbichler)


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Gerd E. schrieb:
> Bei Gigabit muss man immer noch so etwa 0,5 Watt pro Link
> rechnen.

Auch, wenn der Link langsamer ist?

von Thomas F. (tf1973)


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Naja, ich brauche kein 1G oder gar 2.5G Switch, wenn aus dem PHY nur 
100M rauskommen. :) Ist für AES67 Network Audio.

Aber wie schon gesagt wurde, 100M verzeiht vieles. Man muss es ja nicht 
unbedingt herausfordern.

von Rolf (rolf22)


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Gerd E. schrieb:
> energiesparender als Gigabit, ohne das
> empfindliche EEE zu benötigen.

Was genau meinst du hier mit "empfindlich"?

von Gerd E. (robberknight)


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Thomas F. schrieb:
> Naja, ich brauche kein 1G oder gar 2.5G Switch, wenn aus dem PHY nur
> 100M rauskommen. :) Ist für AES67 Network Audio.

Für AES67 reichen die 100 MBit natürlich gut.

Aber - Warum dann so ein RTL8305 Switch? Der unterstützt kein TSN, kann 
also keine Hardware-Timestamps machen und an die 1588-Pakete anhängen. 
Abhängig welche Pakete von wo nach wo fließen fügt jeder Switch 
unterschiedliche Laufzeit zu den Paketen hinzu. 1588/TSN-fähige Switches 
können das kompensieren indem sie die Laufzeit jedes PTP-Pakets 
transparent kommunizieren. Bei allen anderen Switchen wird die 
unterschiedliche Laufzeit dagegen direkt zu Clock-Jitter und muss über 
Averaging, PLLs etc. gefiltert werden.

Wenn es in Deiner Anwendung also auf genaue Synchronisation 
unterschiedlicher Quellen/Senken ankommt würde ich mir das überlegen. 
Oder hast Du eine Ethernet-unabhängige, separate Master-Clock über die 
alle Geräte synchronisiert werden?

Microchip hat u.a. den LAN96455F als TSN-Switch im Angebot. Auch einige 
Prozessoren haben gleich einen TSN-fähigen Switch integriert, z.B. die 
STM32MP2.

: Bearbeitet durch User
von Gerd E. (robberknight)


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Rolf schrieb:
> Gerd E. schrieb:
>> energiesparender als Gigabit, ohne das
>> empfindliche EEE zu benötigen.
>
> Was genau meinst du hier mit "empfindlich"?

Meine Erfahrung aus nem Pool mit ca. 100 PCs unterschiedlicher 
Hersteller, Kabellängen ~50m und nem entsprechenden Stapel Switches, 
auch hier unterschiedliche Hersteller:

Nicht dauerhaft stabil.

Wir habens mal ne Weile versucht. Alle paar Wochen wurde die Verbindung 
zu nem anderen PC unzuverlässig. Also kurzzeitige Aussetzer der 
Datenübertragung, manchmal Link-Loss. An dem betroffenen PC+Switchport 
dann das EEE ausgemacht, dann war der stabil und nen paar Wochen später 
kam dann der nächste. Nachdem sich das dann ein paar Mal wiederholte 
haben wir es überall ausgemacht und seit dem Ruhe.

Die Verkabelung+Patchpanel sind professionell gemacht, alles Cat.6A, 
hinterher durchgemessen etc.

Das ist jetzt so vielleicht 5 Jahre her, haben wir nach Umzug in frisch 
gemachte Büros probiert. Denke nicht dass sich seit dem groß was daran 
geändert hat.

: Bearbeitet durch User
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