Edit online

通用接口

ETHERNET

  • RMII 内部参考时钟(外部 PHY_TXC 为 Input 情况)
    • MAC_REFCLK 时钟不使能,内部选通 PLL_EMAC_50M 作为 RMII 50 MHz 参考时钟源
    • MAC_TXC 输出时钟,提供给外部 PHY 使用
    • MAC_TXC 输出时钟接外部 PHY_TXC Input
  • RMII 外部参考时钟(外部 PHY_TXC 为 Output 情况或晶振提供 50 MHz)
    • MAC_REFCLK 时钟使能,并且选通作为 RMII 50 MHz 参考时钟源
    • MAC_TXC 不使能,无需提供外部 PHY 时钟信号
    • MAC_REFCLK 输入时钟接外部 PHY_TXC Output
    注:
    • 使用 PHY_TXC 提供参考时钟时,MAC_TXC 可不使用,对应引脚可用于其他功能。
    • 使用 MAC_TXC 提供参考时钟时,MAC_REFCLK 可不使用,对应引脚可用于其他功能。
1. 百兆以太网 RMII 接口关系
MAC 端信号 RMII 接口 类型 描述 PHY 端信号
MAC_RXD1 RMII_RXD1 I 数据接收信号线 1 PHY_RXD1
MAC_RXD0 RMII_RXD0 I 数据接收信号线 0 PHY_RXD0
MAC_CRS_DV RMII_CRS_DV I 数据接收有效 PHY_CRS_DV
MAC_REFCLK RMII_REF_CLK I 参考时钟 PHY_TXC(Output)
MAC_TXD1 RMII_TXD1 O 数据发送信号线 1 PHY_TXD1
MAC_TXD0 RMII_TXD0 O 数据发送信号线 0 PHY_TXD0
MAC_TXC RMII_TXC O 数据发送时钟 PHY_TXC(Input)
MAC_TXEN RMII_TXEN O 数据发送使能 PHY_TXEN
MAC_MDC RMII_MDC I/O 串行管理接口时钟 PHY_MDC
MAC_MDIO RMII_MDIO I/O 串行管理接口数据 PHY_MDIO
CLK_OUT CLK_OUT O 25MHz 时钟 PHY_XTAL2
../images/rmii-rtl82011.png
1. RTL8201 三种接法框图
../images/rmii-ip1011.png
2. IP101G 三种接法框图
../images/rmii1.png
3. RTL8201 RMII 电路原理图
  • 防护设计

    • 可用 TVS 阵列来保护 TXP、TXN、RXP 和 RXN 信号。

    • 可用铁氧体磁珠和隔离变压器来分别隔离电源和信号线上的高频噪声。

    • 可用 RC 或铁氧体磁珠隔离网络接口屏蔽层和信号地,以提高 ESD 性能。

SPI

SPI0/1/2/3 为标准 SPI 控制器,用于存储设备或其他 SPI 接口设备的访问。
  • 支持 Master 和 Slave。

  • SPI0/1/2 支持 QSPI 单/双/四线模式。

  • SPI3 支持 SPI 单线模式。

UART

UART 兼容工业 16550 标准,支持常用波特率,最大波特率支持 5 Mbps。

  • 支持 UART 两线(TX、RX),通常应用于 TTL、RS485、RS232、DEBUG 打印。

  • 支持 UART 三线(TX、RX、RTS),通常应用于 RS485、某些模块比如 RTL8723DS 其蓝牙只需 UART 三线。

  • 支持 UART 四线自动流控(TX、RX、RTS、CTS),通常应用于 RS232、蓝牙通信。

../images/uart-debug2.png
4. 串口烧录电路原理图
../images/uart-2322.png
5. RS232 串口电路原理图

RS485 支持硬件自动控制收发方向,也支持软件控制收发方向

  • 在 IO 资源紧张时,建议采用两线接法,通过 UART_TX 引脚进行半双工收发,UART_RX 引脚进行自动方向控制。

  • 需要做光耦隔离时,可采用常规三线接法,UART_RTS 引脚进行自动方向控制。

注:
  • 使用两线接法时,TX 引脚既当发送又当接收;RX 引脚用于自动控制收发方向。

  • 使用三线接法时,建议使用 UART_RTS 接 485-DIR,方便使用硬件自动控制收发功能。

../images/uart-485-22.png
6. RS485 两线接法电路原理图
../images/uart-485-32.png
7. RS485 三线接法电路原理图

I2C

I2C 速率最大支持 400 Kbps,支持 master 和 slave 模式。

../images/twi-rtc2.png
8. I2C 外接 RTC 电路原理图

CAN

支持 CAN0 和 CAN1 两套控制器
  • 支持 CAN2.0A 和 CAN2.0B 协议,可编程通信速率最高 1 Mbps。

  • 外围电路需接收发器,才能组成 CAN 总线网络。

../images/can2.png
9. CAN 电路原理图

CIR

支持市面常见红外协议,如 NEC、RC5、RC6、RC-MM、Sony、Sanyo、JVC 等。

../images/cir2.png
10. CIR 红外收发电路原理图

USB

USB 可支持 Device 或 Host,可用于烧录程序或接外部设备。

  • USB 插座 ID 脚用于检测外部设备类型。当 ID 脚为低则工作在 Host 模式,当 ID 脚为高则工作在 Device 模式。

  • USB ID 信号建议串联电阻,避免插入设备时产生信号下冲,同时提升 GPIO 口 ESD 性能。

  • USB DP、DM 信号为高速差分信号线,差分走线阻抗控制 90 ohm,TVS 管寄生电容建议小于 1pF。

  • USB 插座 VBUS 建议不要与板卡 5 V 直连,中间串入二极管,避免 VCC_5V 和 VBUS 同时供电时影响。

  • USB 电源建议增加限流开关,避免插入 HOST 设备瞬态电流过大。

注:
  • USB_ID 可连接到任意 GPIO,可用于检测设备类型切换 Device 或 Host。

  • 可通过软件指令动态切换 Device 或 Host。

../images/usb0-otg1.png
11. USB OTG 电路原理图
../images/usb0-host1.png
12. USB HOST 电路原理图
  • 防护设计

    • 可用 TVS 阵列来保护 VBUS、D+、D- 和 ID 信号。

    • 可在 USB 差分信号上串联共模扼流圈,改善 EMI 性能。

    • 可在 VBUS、GND 上串联铁氧体磁珠,隔离高频噪声。

    • 可用 RC 电路或铁氧体磁珠隔离 USB 外壳和信号地,提高 ESD 性能。

SDIO

SDC0/SDC1 可用于用于访问 SDIO 接口的设备,比如 eMMC、CARD、WiFi 模组。
  • SDIO 接口只支持 3.3 V IO 电平,接口顺序关系需注意。

  • SDIO 接口按等长约束走线,CLOCK 尽量包地处理。

  • 天线端增加 TVS 管,防止 ESD 静电打坏模块。

  • 所有电源滤波电容尽量靠近芯片电源输入脚放置。

../images/wifi-bt2.png
13. SDC0 WiFi+BT 电路原理图
../images/wifi-bt-sdc11.png
14. SDC1 WiFi+BT 电路原理图