S32V234 硬件系列 | 好的 Auto PHY 设计,离不开一个好的设计思路

S32V234 是一颗高性能 ADAS 处理器,域控制器是其中一个重要应用,而车载以太网又是域控制器应用中不可或缺的一个传输标准。S32V234 内部集成了一个符合 IEEE1588 协议的以太网 MAC,速度可以达到 1GBit,接口支持 MII、RMII、RGMII。TJA1101 是基于 100BASE-T1 标准的车载以太网 PHY 芯片。

本文以 S32V234 + TJA1101 硬件设计为例子介绍 S32V234 平台的硬件设计思路。


一、原理设计思路

       1. S32V234 采用 RMII 接口方式,RMII 为 3.3V 电平。

           如下图 1  S32V234 RMII 接口部分原理图

 
          

       2. TJA1101

      (1)TJA1101 芯片框图:

       如下图 2 为 TJA1101 芯片框图

           

     (2)TJA1101 系统连接示意图:

       如下图 3 为 TJA1101 系统框图

           

 

     (3) TJA1101 支持 RMII、MII 接口,我们采用 RMII 接口方式,外接 25MHz 晶振。

       如下图 4 为 TJA1101 RMII 外接 25MHz 晶振框图


          

 

     (4)TJA1101 原理图,RMII 接口与 SoC 端一致,接到 SoC 端的 EN、INT、RST 统一用 3.3V 电平的 GPIO。TJA1101 管脚定义请参考 Datasheet。

       如下图 5 为 TJA1101 原理图

           

 

     (5)TJA1101 的 CFG[3:0] 做如下硬件配置:

       如下图 6 为 TJA1101 CFG[3:0] 硬件配置




           

     (6)TJA1101 的 PHYAD[1:0] 做如下硬件配置:

       如下图 7 为 TJA1101 PHYAD[1:0] 硬件配置

           

 

三、PCB 设计思路

        1. Auto PHY 越靠近 S32V234 布局,EMI 效果越好,距离控制在 15cm 以内。

        2. 下述信号如有串联匹配电阻,请靠近 Auto PHY 放置,以优化 EMI 性能:

            (1) RXD[3:0],RX_CLK,RX_DV 走线尽量短并做等长处理,走线长度误差小于 100mil;

            (2)RX_CLK 包地处理。

         3. 下述信号如有串联匹配电阻,请靠近 S32V234 放置,以优化 EMI 性能:

            (1) TXD[3:0],TX_CLK,TX_EN 走线尽量短并做等长处理,走线长度误差小于 100mil;

            (2)TX_CLK 包地处理。

         4. Auto PHY 座子靠近 Auto PHY 放置,距离控制在 12cm 以内。
 
         5. MDC/MDIO 线对做等长处理,误差小于 10mil,总长度小于 12cm。

         6. 确保 Auto PHY 所有高速信号线有完整参考面,与其它信号间距满足 3W 布线原则。
 
         7. 25MHz 晶体要靠近 Auto PHY 放置,走线建议包地处理,以隔离噪声。




        以上就是关于 Auto PHY 的设计思路,你 Get 到了吗?

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【参考文献】:

         1.《 ds444010 - Data sheet TJA1101 (1.0) 》

         2.《 an443810 - AH1706 TJA1101 Application Hints (1.0) 》

 

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