基于Realtek RTL9047AA 的车用 7端口网路交换器方案

RTL9047A 为车用乙太网single chip 交换机方案,如下图port0~port3 总共提供4ports 100BASE-T1,不用外挂PHY可节省cost 及PCB空间;
port4为 selection port可选择设定100BASE-T1或SGMII,其SGMII个外接CPU或对接相同型号switch做cascade扩充;
port5为 selection port可选择设定传统100base-TX FE PHY, SGMII或 RGMII/MII/RMII,其100base-TX 界面作为车载Diagnostic界面;
port6为RGMII/MII/RMII 界面,可用来外接CPU或扩充网路界面等应用。

RTL9047A相较于NXP SJA1105 多四口internal 100base-T1 PHY,可节省车厂bom cost并增加PCB layout设计弹性。

port mappinf


RTL9047AA提供的100Base-T1符合标准是IEEE 802.3bw规范,它具有100 Mb / s的速率,通过双绞线(T1)进行全双工通信。
能够支持线材至少15米,而相较于车用传统LIN、CAN 界面,可以提高更好的频宽,并能和车用交换器及资料中心做连接,达到多个节点装置互相通信,建构各种不同所需的网路拓朴 ,此外,具有低辐射,高RF抗扰度和更长距离通信的能力。


LIN CAN T1 比较


根据 Open Alliance TC1标准规范,车载乙太网路测试项目EMC、IOP、  PCS 、PMA、PHYC,
RTL9047AA 已在Open Alliance认证实验室通过以上所有测项,并可提供测试报告给车厂评估.


open report

open report-2
(一)友尚FAE能协助提供(申请)开发者需要的参考文件及软件包,如下;
1.RTL9047AA-VC_DataSheet
2.RTL9047AA-VC_Reference_Schematic
3.RTL904Xxx_Series_Demo_Board_User_Guide(让开发者快速理解switch应用及操作)
4.RTL904Xxx-VC_Schematic_Checklist(方便开发者检视硬体设计)
5.RTL904Xxx_Series_SDK_API_Programming_Guide(软件开发用)
6.Realtek Automotive Switch Tool(turnkey tool,全面UI界面设定产出image,节省软件开发effort)

(二)友尚FAE可协助开发者硬件线路及layout review

(三)友尚FAE可协助软体 API整合开发,switch tool应用及网管整合协助

(四)请车厂开发单位在大大购平台购买EVB board后,并向大大通或代理商(友尚)申请porting和网关sample code,节省开发时间。


RTL9047AA提供SPI slave\SMI slave\I2C slave界面接到SOC,让开发者将RTL9047AA API code 包入CPU系统后可以动态设定功能,也可节省FLASH元件cost。
开发者也可直接套用API里的sample code造出I2C\SMI或SPI来porting RTL9047AA,ex:src/rtk_i2c.c 、src/rtk_mdc.c 、 src/rtk_spi.c

RTL9047AA API code,可让开发者动态可调性的客制化设定网管必备功能,例如以下范例:

1.Port-Base VLAN feature,以下设定将Port0~Port2设为Group VLAN1,将Port3~Port5设为Group VLAN2,形成不同VLAN Group之间无法传递资料,要在同一个VLAN Group才能收送资料。
/* initialize VLAN */
rtk_vlan_init ();
/* all the ports are in the default VLAN 1 after VLAN is initialized. Modify it as
follows
VLAN1 member: port0, port1, port2;
VLAN2 member: port3, port4, port5 */
rtk_portmask_t mbrmsk, untagmsk;
rtk_vlan_t VLAN1, VLAN2;
VLAN1 = 100;
VLAN2 = 200;
mbrmsk.bits[0]=0x07; /* port 0~ port 2*/
untagmsk.bits[0]=0x3F;
rtk_vlan_set(VLAN1, mbrmsk, untagmsk, 0);
mbrmsk.bits[0]=0x38; /* port 3~ port 5*/
untagmsk.bits[0]=0x3F;
rtk_vlan_set(VLAN2, , mbrmsk, untagmsk, 0);

/* set PVID for each port */
rtk_vlan_portPvid_set(0, VLAN1, 0);
rtk_vlan_portPvid_set(1, VLAN1, 0);
rtk_vlan_portPvid_set(2, VLAN1, 0);
rtk_vlan_portPvid_set(3, VLAN2, 0);
rtk_vlan_portPvid_set(4, VLAN2, 0);
rtk_vlan_portPvid_set(5, VLAN2, 0);

2. Set Ingress Bandwidth Control & Ingress Flow Control  feature,RTL9047AA 每port皆有leaky bucket,搭配实体层flow control开启或关闭的设定配合,实现网口频宽流量的控制,其设定为8kbps为一皆,如下范例。

/* set port ingress bandwidth control & ingress flow control */
rtk_ingress_bwCtrl_t ingressBwCtrl;
ingressBwCtrl.bwCtrlEnable = ENABLE; /* enable ingress bandwidth control */
ingressBwCtrl.ingressRate0 = 128; /* set LB0 rate = 128 * 8Kbps */
ingressBwCtrl.ingressRate1 = 200; /* set LB1 rate = 200 * 8Kbps */
ingressBwCtrl.flowCtrlEnable0 = ENABLED; /* enable LB0 flow control ,rx port频宽使用到达设定条件,可送出pause frame*/
ingressBwCtrl.flowCtrlEnable1 = DISABLED; /* disable LB1 flow control,rx port频宽使用到达设定条件,不会送出pause frame,会直接drop封包 */
rtk_rate_ingressBWCtrl_set(4, &ingressBwCtrl); /* set port 4 ingress bandwidth control */

3.RTL9047A 支援QOS项目如下,开发者可透过大大通寻求SDK sample code,如下范例~~
/* set priority extraction weight table*/
rtk_priority_select_t priDec;
priDec.group = 0; /* table index = 0 */
priDec.port_pri = 1; /* port-based priority weight = 1 */
priDec.dot1q_pri = 3; /* dot1q port-based priority weight = 3 */
priDec.dscp_pri = 5; /* dscp priority weight = 5 */
priDec.cvlan_pri = 7; /* C-tag priority weight = 7 */
priDec.svlan_pri = 2; /* S-tag priority weight = 2 */
rtk_qos_priSel_set(&priDec); /* set table 0 */

/* set port-based priority */
rtk_qos_portPri_set(5, 3); /* set port 5 port-based priority = 3 */

/* set C-tag priority mapping table */
rtk_qos_cvlanPriRemap_set(0, 1, 2); /* set table 0, priority 1 mapping to priority 2*/
rtk_qos_cvlanRemapTable_set(2, 0); /* set port 2, select table 0 */


QOS_大大通

场景应用图

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产品实体图

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展示版照片

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方案方块图

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RTL9047AA 支援4组内转LDO for MAC port E0、E1、AVDD12和DVDD12,节省LDO cost及PCB空间

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RTL9047AA 100base-T1设计不须TVS

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接往CPU的MAC interface,靠近input pin会需要串接damper电阻,CLK pin也需预留电容到地

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核心技术优势

1.支援 AVB: 1588v1/v2, 802.1AS, 802.1Qav, 802.1Qat ,并提供turnkey tool方案,节省SW effort开发 2. Low power consumption: 1.1~1.3W 3. TC10 Wake-up & sleep supported 4.使用API code可不须外挂FLASH,节省cost 5.single chip solution,不须外挂ext PHY就能支援4 port以上 100base-T1 6.Support 3.3V power domain only 。

方案规格

1.符合AEC-Q100 Grade 1 (-40°C~125°C) 2.支援多port数100base-T1 3.支援MAC interface(RGMII\SGMII) 4.支援TC10 Wake-up & sleep supported. ultra low power sleep mode的功耗仅有65 uA (with 5x100BASE-T1 \Ta=125℃) 5.支援VLAN, ACL, 802.1X, IGMPv1/v2, 802.3ad, … etc

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