DP83822, DP83826在EtherCAT应用下的硬件配置
随着近年来工业互联网蓬勃发展，智能化信息化进程逐步加快，而ethercat技术由于其具有通讯的高性能，硬实时性能，灵活的拓扑结构，简单、低成本及充分的开放性，以ethercat为代表的工业以太网的发展势头远超现场总线，逐渐成为未来工业互联网的主流应用。
ethercat是使用100mbit/s 全双工的ethernet通讯。通常由ethercat从站控制器（ethercat slave controller，esc）和物理层接口phy实现ethercat的应用。esc通常会支持phy使用mii，rmii和rgmii接口，由于rmii和rgmii接口包含tx fifo，会增加ethercat从站设备的传输延时，同时也会引入抖动，所以一般不建议在ethercat应用中使用，本文主要讨论phy的mii接口的硬件配置。
下图是esc和phy mii之间的连接关系的示意图。esc和phy之间的时钟必须保持一致。link_status是一个led输出信号，用来指示100mbit/s全双工的通讯连接状态。
图 1 esc和mii连接关系示意图
下表是使用mii接口的ethercat phy的信号要求以及说明。
dp83822 是一款低功耗单端口10/100mbps以太网phy。它提供通过标准双绞线电缆发送和接收数据或者连接到外部光纤收发器所需的所有物理层功能。此外，dp83822还可通过标准mii、rmii或rgmii接口灵活地连接到mac。
dp83822的部分接收路径功能pin脚可以用bootstrap的方式将phy配置为特定的工作模式，这些pin脚的电压值会在上电或者reset的时候被检测到，从而完成phy的配置。dp83822可以通过一个4电平的bootstrap电路来配置，bootstrap pin脚需要增加推荐值的上拉或者下拉电阻来设置电压，从而配置为某种特定模式。
下图是dp83822的bootstrap电路示意图，一部分bootstrap pin脚内置50kω的上拉电路，另一部分的bootstrap pin脚内置9kω的下拉电阻。通过外加上拉电阻rh和下拉电阻rl可将该bootstrap pin配置为特定模式。
下表是dp83822的四电平配置上拉电阻和下拉电阻的推荐值，结合该bootstrap pin内置的上拉或者下拉电阻，可将该pin配置为四种模式中的一种。
下表是应用于ethercat mii的dp83822的bootstrap配置示例，配置pin29将地址的最低位phy_ad0配置为0（作为地址位配置的示例）。此外，配置pin27将led 0和led 1配置为ethercat应用要求的功能。其他bootstrap pin保持默认值即可。
pin name / pin number default configuration default function changed configuration changed function
col/ pin 29 01 fx_en(0)
phy_ad0(1) 1.9k pd (0 0) fx_en(0)
phy_ad0(0)
rx_d0/ pin 30 10 an_1(1)
phy_ad1(0)
rx_d1 / pin 31 00 eee disabled
phy_ad2(0)
rx_d2 / pin 32 00 fld disabled
phy_ad3 (0)
rx_d3 / pin 1 10 an_en(1)
phy_ad4(0)
led_0 / pin 17 x1 an_0(1)
crs / pin 27 01 led_cfg(1)
led speed(0) 13k pu 1.9k pd(10) led_cfg(0)
led speed(1)
rx_er / pin 28 01 rgmii disabled
amdix enabled
rx_dv / pin 26 00 50mhz input clock disabled
rmii disabled
fx_en an_en an_1 an_0 0 1 1 1 à advertised modes, 100base-tx and 10base-te, half and full-duplex
led_speed led_cfg[0] 1 0 à led 0(good link/blink activity) led 1 (show speed (100mbps/10mbps)
phy address 0 0 0 0 0 à serial management interface address 0
dp83826 能够提供很低的延迟和低功耗，并支持 10base-te、100base-tx 以太网协议，可以满足实时工业以太网系统中的严格要求。该器件包含两种可配置模式：使用通用以太网引脚的 basic 标准以太网模式，以及支持标准以太网模式和多个工业以太网现场总线应用的enhanced以太网模式。由于在basic模式下配置ethercat应用需要通过软件对寄存器进行写操作，而enhanced模式可完全通过bootstrap pin来完成配置，所以下述主要介绍用enhanced模式配置ethercat。
dp83826的bootstrap电路一共由两个电平，如下图所示，一部分bootstrap pin脚内置10kω的上拉电路，另一部分的bootstrap pin脚内置10kω的下拉电阻。通过外加2.49kω的上拉电阻rhi和下拉电阻rli可将该bootstrap pin配置为特定模式。
下表是dp83826 bootstrap pin在basic和enhanced模式下的功能说明，最后一列是配置dp83826为enhanced模式下的ethercat应用。
strap number/ pin number basic function default enhanced function default strap setting
strap 0 / pin 16 duplex mode 1 (full duplex) auto negotiation 0 (enable) 0(enable)
strap 1 / pin 31 speed 1(100 m) 0 (pull down)
strap 2 / pin 30 auto negotiation 1(enable) phy_add0 0 (pull down) define address with pull up
strap 3 / pin 29 mac mode 0 (mii mode) phy_add1 0 (pull down) define address with pull up
strap 4 / pin 28 mac mode 0 (mii mode) phy_add2 0 (pull down) define address with pull up
strap 5 / pin 22 rmii mode 0 (master mode) 0 (master mode)
strap 6 / pin 20 mii isolate 0 (disable) function on pin 31 0 (clkout 25 mhz) 1 (led1)
strap 7 / pin 13 fast link-drop 0 (disable) 0 (disable) or
1 (enable)
strap 7 / pin 13 phy_add0 1 (pull up) rmii_crs_dv 0 (standard function) 0 (standard function)
strap 8 / pin 14 phy_add1 0 (pull down) mac mode 0 (mii mode) 0 (mii mode)
strap 9 / pin 15 phy_add2 0 (pull down) auto mdix 0 (enable) 0 (enable)
strap 10 / pin 18 mac mode 0 (mii mode) applicable only when auto-mdix is disabled 0 (mdix) 0 (mdix)
basic function enhanced function
pin 1 gnd nc(3.3v) nc(3.3v)
dp83826也可通过软件修改寄存器的方式配置为ethercat应用，具体的细节可参考下述技术文章。
3d打印要上天 成功发射世界首枚3D打印电池动力火箭“Electron”
稳压二极管的伏安特性是什么？
海康威视智能仓储机器人系统的方案特点和应用分析
从产业发展的角度，分析AI技术现状、问题以及趋势
http和https的区别
DP83822, DP83826在EtherCAT应用下的硬件配置
无所不能的“GAN”究竟是什么?
vivoX60正式亮相：迄今为止最薄5G手机 机身轻薄手感超赞
手机营运佳音频传 芯片厂喜出望外
斧工智能电批：电脑组装中的新锐利器
助力双碳目标，储备未来能源——比克电池的储能布局
数字世界与现实世界相融合，会有怎样的奇迹发生？
华为P50或将首发搭载索尼1英寸IMX800
什么情况下会用到D/A转换器？ DA转换器有哪几种类型
人脸识别技术在智能零售行业中的应用优势
两个指标让GAN训练更有效
17年第一旗舰机携3D拍摄技术：荣耀V9等你来拿!
WIFI模块四种工作模式介绍_WIFI模块工作模式浅析
德国政府仍然对区块链货币的前景持谨慎态度
诺基亚真旗舰来了！京东竟然把诺基亚8的价格泄露了，价格感人
ethercat是使用100mbit/s 全双工的ethernet通讯。通常由ethercat从站控制器（ethercat slave controller，esc）和物理层接口phy实现ethercat的应用。esc通常会支持phy使用mii，rmii和rgmii接口，由于rmii和rgmii接口包含tx fifo，会增加ethercat从站设备的传输延时，同时也会引入抖动，所以一般不建议在ethercat应用中使用，本文主要讨论phy的mii接口的硬件配置。
下图是esc和phy mii之间的连接关系的示意图。esc和phy之间的时钟必须保持一致。link_status是一个led输出信号，用来指示100mbit/s全双工的通讯连接状态。
图 1 esc和mii连接关系示意图
下表是使用mii接口的ethercat phy的信号要求以及说明。
dp83822 是一款低功耗单端口10/100mbps以太网phy。它提供通过标准双绞线电缆发送和接收数据或者连接到外部光纤收发器所需的所有物理层功能。此外，dp83822还可通过标准mii、rmii或rgmii接口灵活地连接到mac。
dp83822的部分接收路径功能pin脚可以用bootstrap的方式将phy配置为特定的工作模式，这些pin脚的电压值会在上电或者reset的时候被检测到，从而完成phy的配置。dp83822可以通过一个4电平的bootstrap电路来配置，bootstrap pin脚需要增加推荐值的上拉或者下拉电阻来设置电压，从而配置为某种特定模式。
下图是dp83822的bootstrap电路示意图，一部分bootstrap pin脚内置50kω的上拉电路，另一部分的bootstrap pin脚内置9kω的下拉电阻。通过外加上拉电阻rh和下拉电阻rl可将该bootstrap pin配置为特定模式。
下表是dp83822的四电平配置上拉电阻和下拉电阻的推荐值，结合该bootstrap pin内置的上拉或者下拉电阻，可将该pin配置为四种模式中的一种。
下表是应用于ethercat mii的dp83822的bootstrap配置示例，配置pin29将地址的最低位phy_ad0配置为0（作为地址位配置的示例）。此外，配置pin27将led 0和led 1配置为ethercat应用要求的功能。其他bootstrap pin保持默认值即可。
pin name / pin number default configuration default function changed configuration changed function
col/ pin 29 01 fx_en(0)
phy_ad0(1) 1.9k pd (0 0) fx_en(0)
phy_ad0(0)
rx_d0/ pin 30 10 an_1(1)
phy_ad1(0)
rx_d1 / pin 31 00 eee disabled
phy_ad2(0)
rx_d2 / pin 32 00 fld disabled
phy_ad3 (0)
rx_d3 / pin 1 10 an_en(1)
phy_ad4(0)
led_0 / pin 17 x1 an_0(1)
crs / pin 27 01 led_cfg(1)
led speed(0) 13k pu 1.9k pd(10) led_cfg(0)
led speed(1)
rx_er / pin 28 01 rgmii disabled
amdix enabled
rx_dv / pin 26 00 50mhz input clock disabled
rmii disabled
fx_en an_en an_1 an_0 0 1 1 1 à advertised modes, 100base-tx and 10base-te, half and full-duplex
led_speed led_cfg[0] 1 0 à led 0(good link/blink activity) led 1 (show speed (100mbps/10mbps)
phy address 0 0 0 0 0 à serial management interface address 0
dp83826 能够提供很低的延迟和低功耗，并支持 10base-te、100base-tx 以太网协议，可以满足实时工业以太网系统中的严格要求。该器件包含两种可配置模式：使用通用以太网引脚的 basic 标准以太网模式，以及支持标准以太网模式和多个工业以太网现场总线应用的enhanced以太网模式。由于在basic模式下配置ethercat应用需要通过软件对寄存器进行写操作，而enhanced模式可完全通过bootstrap pin来完成配置，所以下述主要介绍用enhanced模式配置ethercat。
dp83826的bootstrap电路一共由两个电平，如下图所示，一部分bootstrap pin脚内置10kω的上拉电路，另一部分的bootstrap pin脚内置10kω的下拉电阻。通过外加2.49kω的上拉电阻rhi和下拉电阻rli可将该bootstrap pin配置为特定模式。
下表是dp83826 bootstrap pin在basic和enhanced模式下的功能说明，最后一列是配置dp83826为enhanced模式下的ethercat应用。
strap number/ pin number basic function default enhanced function default strap setting
strap 0 / pin 16 duplex mode 1 (full duplex) auto negotiation 0 (enable) 0(enable)
strap 1 / pin 31 speed 1(100 m) 0 (pull down)
strap 2 / pin 30 auto negotiation 1(enable) phy_add0 0 (pull down) define address with pull up
strap 3 / pin 29 mac mode 0 (mii mode) phy_add1 0 (pull down) define address with pull up
strap 4 / pin 28 mac mode 0 (mii mode) phy_add2 0 (pull down) define address with pull up
strap 5 / pin 22 rmii mode 0 (master mode) 0 (master mode)
strap 6 / pin 20 mii isolate 0 (disable) function on pin 31 0 (clkout 25 mhz) 1 (led1)
strap 7 / pin 13 fast link-drop 0 (disable) 0 (disable) or
1 (enable)
strap 7 / pin 13 phy_add0 1 (pull up) rmii_crs_dv 0 (standard function) 0 (standard function)
strap 8 / pin 14 phy_add1 0 (pull down) mac mode 0 (mii mode) 0 (mii mode)
strap 9 / pin 15 phy_add2 0 (pull down) auto mdix 0 (enable) 0 (enable)
strap 10 / pin 18 mac mode 0 (mii mode) applicable only when auto-mdix is disabled 0 (mdix) 0 (mdix)
basic function enhanced function
pin 1 gnd nc(3.3v) nc(3.3v)
dp83826也可通过软件修改寄存器的方式配置为ethercat应用，具体的细节可参考下述技术文章。
3d打印要上天 成功发射世界首枚3D打印电池动力火箭“Electron”
稳压二极管的伏安特性是什么？
海康威视智能仓储机器人系统的方案特点和应用分析
从产业发展的角度，分析AI技术现状、问题以及趋势
http和https的区别
DP83822, DP83826在EtherCAT应用下的硬件配置
无所不能的“GAN”究竟是什么?
vivoX60正式亮相：迄今为止最薄5G手机 机身轻薄手感超赞
手机营运佳音频传 芯片厂喜出望外
斧工智能电批：电脑组装中的新锐利器
助力双碳目标，储备未来能源——比克电池的储能布局
数字世界与现实世界相融合，会有怎样的奇迹发生？
华为P50或将首发搭载索尼1英寸IMX800
什么情况下会用到D/A转换器？ DA转换器有哪几种类型
人脸识别技术在智能零售行业中的应用优势
两个指标让GAN训练更有效
17年第一旗舰机携3D拍摄技术：荣耀V9等你来拿!
WIFI模块四种工作模式介绍_WIFI模块工作模式浅析
德国政府仍然对区块链货币的前景持谨慎态度
诺基亚真旗舰来了！京东竟然把诺基亚8的价格泄露了，价格感人