探索onsemi NCN26010XMNEVB評估板：10BASE - T1S MACPHY的理想之選

在當今的電子設計領域，對于高效、可靠的通信解決方案的需求日益增長。onsemi的NCN26010XMNEVB評估板為工程師們提供了一個絕佳的平臺，用于探索和開發(fā)基于10BASE - T1S MACPHY的應用。今天，我們就來深入了解一下這款評估板的特點、應用以及使用方法。

文件下載：onsemi NCN26010XMNEVB評估板.pdf

評估板簡介

NCN26010XMNEVB是一款精心設計的印刷電路板（PCB），其核心目的是讓客戶能夠輕松訪問onsemi的NCN26010 SPI啟用的10BASE - T1S MACPHY。它不僅可以展示MACPHY的基本功能，還能作為實驗室工具，幫助客戶為NCN26010設備開發(fā)自己的嵌入式軟件驅動程序。

通過評估板上的PMOD連接器，我們可以實現(xiàn)SPI連接，這使得它能夠與各種供應商的MCU演示板和評估板相連。例如，onsemi的RSL10 BDK - GEVK評估板就可以與之完美搭配。此外，當將NCN26010XMNEVB與NCN26010BMNEVB配對時，用戶還可以將評估板連接到樹莓派單板計算機（SBC）上。

示例設置

評估板特點

完整的電路設計

該評估板包含了所有必要的電路，當通過SPI連接到主機計算機/MCU時，它可以作為一個10BASE - T1S MACPHY節(jié)點運行。具體的實現(xiàn)細節(jié)可以參考NCN26010XMNEVK評估套件用戶指南。

SPI流量監(jiān)控

為了方便用戶監(jiān)控SPI流量，評估板配備了一個間距為0.1英寸的引腳頭，易于訪問。這個引腳頭還可以用于連接邏輯分析儀，讓用戶在與樹莓派（不提供）或任何其他合適的主機MCU或SBC一起全功能運行時，能夠跟蹤SPI信號。此外，用戶還可以使用這個連接器連接到沒有PMOD連接器的第三方MCU評估板。

雙RJ45連接器

評估板上的NCN26010帶有兩個RJ45連接器，可用于連接標準的Cat5以太網(wǎng)電纜。需要注意的是，RJ45連接器中只有連接到引腳1和2的雙絞線被使用。為了方便使用，用戶可以利用RJ45連接器的引腳1和2來壓接自己的電纜。

應用信息

要使評估板作為通信節(jié)點運行，需要一個主機計算機來執(zhí)行任何網(wǎng)絡通信。NCN26010XMNEVB執(zhí)行媒體訪問控制器（MAC）和物理層（PHY）設備的功能。上層協(xié)議需要由運行在主機上的軟件提供，同時主機還需要處理MACPHY和主機之間的SPI通信，因為MACPHY作為SPI從設備運行。此外，MACPHY還提供一個IRQn信號，用于向主機發(fā)出新的RX數(shù)據(jù)和其他需要處理的事件的信號。

連接器和跳線位置

電源供應

NCN26010XMNEVB需要一個單一的3.3V電源，該電源至少能夠提供100mA的峰值電流。在全功能運行時，評估板大約消耗45mA的電流，但在電源開啟時會有高達100mA的浪涌電流。電源可以通過PMOD連接器J6或邊緣連接器J5提供。

連接器和跳線功能

名稱	功能	注釋
J1	雙RJ45 SPE	用于連接標準Cat5以太網(wǎng)電纜，僅使用RJ45連接器引腳1和2的雙絞線。兩個插座電氣連接，可用于連接多個NCN26010板以構建更大的網(wǎng)絡。
J2	設置終端的跳線	閉合時，評估板在MDI端子上提供一個100Ω的終端電阻。只有多分支段兩端的板應啟用終端電阻。
J3	數(shù)字IO電壓選擇	用于在3.3V和2.5V VDDIO電壓之間進行選擇。評估板有一個2.5V電壓調節(jié)器，可與使用2.5V I/O的MCU接口；相應地設置跳線。無論如何，評估板的電源必須為3.3V。
J4	設置Opt - BIN終端的跳線	閉合時，添加一個電容器和一個100kΩ電阻接地。只有在J2設置時才應設置此跳線。
J5	SPI和IRQ調試/監(jiān)控	可用于連接邏輯分析儀，監(jiān)控SPI接口上的OA - 協(xié)議。也可用于與沒有PMOD連接器的MCU板接口。評估板也可以通過此端口供電。通過PMOD（J6）連接器連接評估板時，不要使用J5為評估板供電。
J6	PMOD連接器	這是主要的連接器，用于為評估板供電，并將SPI、DIO和IRQ信號傳輸?shù)街鳈CMCU。引腳排列主要遵循Digilent PMOD接口類型2A。
J7、J8	GND	接地連接條，便于示波器探頭等進行接地連接。

測試點

除了連接器和跳線，評估板還設有幾個測試點，用于監(jiān)控各種信號。

名稱	功能	注釋
TP1	時鐘輸入	如果評估板應由外部時鐘驅動，TP1可用于注入25MHz LVCMOS外部時鐘信號。為此，需要通過移除0Ω電阻R7將板上的晶體電路與NCN26010設備斷開連接。
TP2、TP3	線路P和線路N測試點	可用于監(jiān)控NCN26010引腳處的10BASE - T1S信號（去耦網(wǎng)絡后面）。onsemi建議在監(jiān)控LINEN/P差分10BASE - T1S信號時使用低電容的差分探頭。
TL1、TL2	MDI L +和L - 測試點（LINEP/N OUT）	與TP2和TP3類似，這些測試點可用于監(jiān)控單對以太網(wǎng)（SPE）線路（或電纜）上的活動。與TP2和TP3不同的是，TL1和TL2是在交流耦合電容器和共模扼流圈之前（在MDI處）監(jiān)控SPE信號的測試點。
TP7	時鐘輸出	可用于監(jiān)控設備的25MHz系統(tǒng)時鐘。有關如何啟用或禁用此輸出的詳細信息，請參閱數(shù)據(jù)手冊。

連接器引腳排列

PMOD連接器J6

PMOD連接器J6用于將評估板連接到主機CPU。其引腳排列主要遵循Digilent對SPI PMOD 2A連接器引腳排列的建議。

引腳	信號	注釋
1	CSn	SPI低電平有效芯片選擇信號，由主機驅動，輸入到評估板。用于選擇設備進行SPI事務。低電平時，NCN26010將接受來自主機的SPI數(shù)據(jù)。
2	MOSI	主輸出從輸入，主機輸出，輸入到NCN26010，是SPI接口的一部分。
3	MISO	主輸入從輸出，輸入到主機，NCN26010輸出，是SPI接口的一部分。
4	SCK	SPI時鐘，由主機驅動。SPI時鐘需要在15至25MHz的范圍內，以符合開放聯(lián)盟規(guī)范的要求。
5	GND	接地連接
6	VDD	3.3V電源，用于為評估板供電。
7	IRQn	中斷請求信號，由NCN26010驅動。NCN26010輸出，輸入到主機計算機/MCU。用于NCN26010發(fā)出RX數(shù)據(jù)和其他事件的信號。
8	RSTn	用于復位設備，此引腳需要由主機驅動為低電平。由于此引腳是NCN26010上的開漏雙向引腳，因此不應將其驅動到VDD（以防止損壞主機和NCN26010）。評估板在此引腳上提供一個3.3kΩ上拉電阻。
9	DIO1	來自NCN26010的數(shù)字通用輸入輸出（GPIO），詳細信息請參閱數(shù)據(jù)手冊。
10	DIO0	來自NCN26010的數(shù)字通用輸入輸出（GPIO），詳細信息請參閱數(shù)據(jù)手冊。
11	GND	接地連接
12	VDD	3.3V電源，用于為評估板供電。

側面連接器J5

側面連接器J5可用于監(jiān)控SPI流量以及NCN26010的DIO0/1和IRQn引腳。它提供了將NCN26010XMNEVB連接到主機MCU所需的所有必要引腳，因此也可以用于沒有PMOD端口的第三方SBC或MCU板。

引腳編號	功能
1	GND
2	CSn
3	MOSI
4	MISO
5	SCK
6	IRQn
7	RSTn
8	DIO1
9	DIO0
10	3.3V VDD

其他使用注意事項

使用外部時鐘

如果用戶希望不使用板上的晶體振蕩器，而是使用外部25MHz時鐘，可以在移除R7電阻后，通過XI（TP1）測試點將時鐘輸入到評估板。

繞過共模扼流圈

在某些情況下，用戶可能希望在不使用共模扼流圈的情況下測試性能。此時，用戶需要安裝兩個0Ω電阻R2和R1。此外，當安裝了R1和R2后，用戶還可以從板上移除共模扼流圈。

總的來說，onsemi的NCN26010XMNEVB評估板為工程師們提供了一個功能強大、易于使用的平臺，用于探索和開發(fā)基于10BASE - T1S MACPHY的應用。在使用過程中，我們需要仔細閱讀用戶指南，按照說明進行操作，以確保評估板的正常運行。你在使用類似評估板時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經驗。

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