以太网接口PCB设计经验分享VIP专享VIP免费

页眉内容精心整理以太网口PCB布线经验分享目前大部分32位处理器都支持以太网口。从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MAC控制器和物理层接口（PhysicalLayer，PHY）两大部分构成，目前常见的以太网接口芯片，如LXT971、RTL8019、RTL8201、RTL8039、CS8900、DM9008等，其内部结构也主要包含这两部分。一般32位处理器内部实际上已包含了以太网MAC控制，但并未提供物理层接口，因此，需外接一片物理层芯片以提供以太网的接入通道。常用的单口10M/100Mbps高速以太网物理层接口器件主要有RTL8201、LXT971等，均提供MII接口和传统7线制网络接口，可方便的与CPU接口。以太网物理层接口器件主要功能一般包括：物理编码子层、物理媒体附件、双绞线物理媒体子层、10BASE-TX编码/解码器和双绞线媒体访问单元等。下面以RTL8201为例，详细描述以太网接口的有关布局布线问题。一、布局1、RJ45和变压器之间的距离应当尽可能的缩短.2、RTL8201的复位信号Rtset信号（RTL8201pin28）应当尽可能靠近RTL8021,并且，如果可能的话应当远离TX+/-,RX+/-,和时钟信号。3、RTL8201的晶体不应该放置在靠近I/O端口、电路板边缘和其他的高频设备、走线或磁性元件周围.4、RTL8201和变压器之间的距离也应该尽可能的短。为了实际操作的方便，这一点经常被放弃。但是，保持Tx±,Rx±信号走线的对称性是非常重要的，而且RTL8201和变压器之间的距离需要保持在一个合理的范围内，最大约10~12cm。5、Tx+andTx-(Rx+andRx-)信号走线长度差应当保持在2cm之内。二、布线1、走线的长度不应当超过该信号的最高次谐波(大约10th)波长的1/20。例如：25M的时钟走线不应该超过30cm，125M信号走线不应该超过12cm(Tx±,Rx±)。2、电源信号的走线(退耦电容走线,电源线,地线)应该保持短而宽。退耦电容上的过孔直径最好稍大一点。3、每一个电容都应当有一个独立的过孔到地。4、退耦电容应当放在靠近IC的正端（电源），走线要短。每一个RTL8201模拟电源端都需要退耦电容(pin32,36,48).每一个RTL8201数字电源最好也配一个退耦电容。5、Tx±,Rx±布线应当注意以下几点:(1)Tx+,Tx-应当尽可能的等长，Rx+,Rx-s应当尽可能的等长；(2)Tx±和Rx±走线之间的距离满足下图:(3)Rx±最好不要有过孔,Rx±布线在元件侧等。三、电源和地层的连接1、对与Power/GND层的分割，没有一个绝对的尺度来参考；对于信号/电源/总线的布线也是如此。2、RTL8201的数字地引脚应该通过过孔连接到数字地层，RTL8201的模拟地和Tx±/Rx±外围电路地应当连接到模拟地层。数字地:除了模拟地之外的RTL8201所有GND引脚;数字电源：除了模拟电源之外的RTL8201所有VDD引脚;模拟地：29,35,45模拟电源：32,36,48RJ45网口RTL8201CPUMAC变压器TX±RX±页眉内容精心整理3、变压器的两边需要割地：即RJ45连接座和变压器的次级线圈（和RJ-45座项连接的一侧）用单独的隔离地。在这个隔离区域下没有电源和接地层存在。变压器两侧割地如图所示4、从以太网物理层接口器件过来的信号接往RJ45网口插座时需要注意：金属机壳以及与印制板相连的金属前面板应与印制板内部电路（包括信号和地线层）隔离至少5mm以上，印制板静电电流泄放通路的地应优先选择机壳地，板上的金属部件和金属接插件能就近接机壳的应就近接机壳，无法就近接机壳的接静电保护地环或工作地,工作地应是大面积的地层。四、其他与模拟性能有关的方面1、模拟地引脚(29,35,45)必须位是一个好的接地回路，因此为了避免使用单独的终端地，扩大模拟地层，并使模拟电路的返回电流尽可能的返回到真正得GND，这在2-layer's布局中尤其重要。2、考虑到EMI，如果你发现当从MII接口读写时EMI问题有点严重，你最好在系统GND-Power层间增加退耦电容（0.047uf,22uf）。3、当用25Mhz晶体作为时钟源时，更应当注意晶体的规格，请参阅附带的晶体参数。当使用晶体时，应当在X1和X2脚连接2个规格匹配的电容。4、当采用25Mhz的晶振作时钟源时，避免在时钟线上连接任何电容。5、所有的模拟电源引脚(pin32,36,48)需要连接一个磁珠，这些引脚应当像原理图中建议的进行退耦，对pin48更应当注意。这些磁珠应当靠近RTL8201放置。6、当采用5V->3.3V变换时，调...