汽車以太網(wǎng)新寵：DP83TC817S-Q1深度解析

在汽車電子飛速發(fā)展的今天，以太網(wǎng)技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。DP83TC817S-Q1作為一款具有諸多先進(jìn)特性的汽車以太網(wǎng)PHY，為汽車網(wǎng)絡(luò)的安全、高效運(yùn)行提供了有力支持。今天，我們就來深入了解一下這款器件。

文件下載：dp83tc817s-q1.pdf

一、DP83TC817S-Q1概述

DP83TC817S-Q1是一款符合IEEE 802.3bw和Open Alliance (OA)標(biāo)準(zhǔn)的汽車級(jí)100Base-T1以太網(wǎng)物理層收發(fā)器。它能提供通過單一非屏蔽/屏蔽雙絞線電纜發(fā)送和接收數(shù)據(jù)所需的所有物理層功能，還具備xMII接口靈活性。其封裝與TI的100BASE-T1 PHY和1000BASE-T1 PHY兼容，這為設(shè)計(jì)帶來了極大的可擴(kuò)展性，一塊電路板就能實(shí)現(xiàn)不同的速度和特性。

二、特性亮點(diǎn)

（一）IEEE 802.1AE MACsec安全特性

1. 幀處理能力：內(nèi)置緩沖和流控制支持，可處理12字節(jié)IPG以太網(wǎng)幀，能實(shí)現(xiàn)線速身份驗(yàn)證和加密。
2. 密碼套件豐富：支持GCM - AES - XPN - 128/256、GCM AES - 128/256等密碼套件，總共16個(gè)SAK，可實(shí)現(xiàn)8個(gè)Tx/Rx SC，還支持SAK自動(dòng)翻轉(zhuǎn)。
3. 數(shù)據(jù)包分類過濾：具備EtherType、VLAN、DMAC的入口/出口分類功能，多達(dá)8條并行規(guī)則，還有窗口重放保護(hù)，能有效過濾不需要的數(shù)據(jù)包，確保網(wǎng)絡(luò)通信安全。

（二）IEEE 802.1AS時(shí)間同步

1. 高精度同步：同步抖動(dòng) < ±15ns（提供減小至 ±1ns的選項(xiàng)），同步偏移 < ±30ns，能提供高精度的1pps信號(hào)。
2. 時(shí)間戳功能：可用于MACsec編碼PTP數(shù)據(jù)包的精密時(shí)間戳，還集成了多個(gè)用于事件捕獲和觸發(fā)的IO。

（三）低功耗與睡眠喚醒

1. 低睡眠電流：睡眠電流 < 18μA，在睡眠期間保留PHY配置，可實(shí)現(xiàn)從睡眠模式快速喚醒（可選）。
2. TC - 10支持：支持OA TC - 10低功耗睡眠特性，具有喚醒轉(zhuǎn)發(fā)功能，無需通信時(shí)可降低系統(tǒng)功耗。

（四）強(qiáng)大的EMC性能

符合IEC62228 - 5、OA EMC標(biāo)準(zhǔn)、SAE J2962 - 3 EMC標(biāo)準(zhǔn)，39dBm DPI抗擾度，具有 ±5%不對(duì)稱性，GPS和Glonass頻段的輻射發(fā)射 < 4dBμV，帶狀線發(fā)射符合II類標(biāo)準(zhǔn)。

（五）接口與封裝優(yōu)勢(shì)

MAC接口支持MII、RMII、RGMII和SGMII，封裝與TI的1000BASE - T1 PHY兼容，適用于100BASE - T1和1000BASE - T1的單板設(shè)計(jì)，只需更改BOM。

（六）診斷工具套件

包含信號(hào)質(zhì)量指示 (SQI) 和時(shí)域反射法 (TDR)、電壓、溫度和ESD傳感器，PPM監(jiān)控可提供外部時(shí)鐘ppm漂移（精度高達(dá) ±100ppb）。

三、應(yīng)用場(chǎng)景

（一）ADAS系統(tǒng)

在ADAS系統(tǒng)中，DP83TC817S-Q1的MACsec安全特性可保障雷達(dá)同步等數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，其高精度的時(shí)間同步功能能確保傳感器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確同步，為ADAS系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供支持。

（二）車身電子裝置與照明

對(duì)于車身控制模塊、區(qū)域控制模塊等車身電子裝置，以及照明系統(tǒng)，DP83TC817S-Q1的線速身份驗(yàn)證和加密功能可防止數(shù)據(jù)被篡改和竊取，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

（三）遠(yuǎn)程信息處理

在遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用中，其低功耗睡眠特性和喚醒轉(zhuǎn)發(fā)功能可降低系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航時(shí)間，同時(shí)確保在需要通信時(shí)能快速喚醒。

四、器件比較

通過與其他器件的比較，我們可以更清晰地看到DP83TC817S-Q1的優(yōu)勢(shì)。它在TC10支持、MACsec支持和802.1AS支持方面表現(xiàn)出色，能滿足更多復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

五、應(yīng)用信息

（一）MAC Security

DP83TC817S-Q1集成了MAC Security或MACsec (IEEE 802.1AE) 硬件引擎，可在出口和入口數(shù)據(jù)路徑上實(shí)現(xiàn)線速安全性（加密和身份驗(yàn)證），能有效防止拒絕服務(wù)、入侵、中間人和竊聽等攻擊。

（二）時(shí)間同步

集成了IEEE 1588v2/802.1AS時(shí)間戳和其他附加硬件引擎，可提供 +/-5ns的同步精度，能實(shí)現(xiàn)ADAS傳感器數(shù)據(jù)同步、角雷達(dá)線性調(diào)頻脈沖同步、激光雷達(dá)和V2X等1pps信號(hào)的系統(tǒng)級(jí)同步。

（三）TC10睡眠喚醒

具有符合Open Alliance TC10標(biāo)準(zhǔn)的睡眠請(qǐng)求特性，可關(guān)閉以太網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)省電，典型睡眠電流8μA（27°C）、最大20μA（125°C），還有用于以太網(wǎng)喚醒的喚醒轉(zhuǎn)發(fā)特性和快速喚醒功能。

（四）DP83TC817EVM - MC和軟件支持

DP83TC817EVM - MC支持100Mbps速度，是100Base - TX轉(zhuǎn)100Base - T1的介質(zhì)轉(zhuǎn)換器。板載MSP430F5529用于通過USB2MDIO和DIEP圖形用戶界面工具訪問MDIO/MDC寄存器，還提供了DP83867以支持使用RGMII MAC接口的銅纜 (100BASE - TX)。其DIEP調(diào)試接口可滿足以太網(wǎng)PHY的所有調(diào)試需求。

六、支持與資源

（一）文檔更新通知

要接收文檔更新通知，可導(dǎo)航至ti.com上的器件產(chǎn)品文件夾，點(diǎn)擊右上角的“提醒我”進(jìn)行注冊(cè)，每周可接收產(chǎn)品信息更改摘要。

（二）支持資源

TI E2E? 中文支持論壇是工程師獲取快速、經(jīng)過驗(yàn)證的解答和設(shè)計(jì)幫助的重要渠道，可搜索現(xiàn)有解答或提出自己的問題。

（三）靜電放電警告

靜電放電 (ESD) 會(huì)損壞集成電路，使用時(shí)需通過適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施處理所有集成電路，遵守正確的處理和安裝程序。

七、總結(jié)

DP83TC817S-Q1憑借其豐富的特性、廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景和良好的兼容性，在汽車以太網(wǎng)領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢(shì)。作為電子工程師，我們?cè)谄囯娮釉O(shè)計(jì)中，不妨考慮使用這款器件，它或許能為我們的設(shè)計(jì)帶來新的突破。大家在使用DP83TC817S-Q1的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)交流分享。