Wiznet W5100 Ethernet დიზაინის სახელმძღვანელო

აღწერა

ეს დოკუმენტი არის WIZnet Ethernet Chip-ის დიზაინის მითითება. იგი შეიცავს PCB დიზაინის მითითებებს W5100, W5300, W5500, W7500 და W7500P გამოყენებით. ცნობები შეიცავს ინფორმაციას საშუალო დამოკიდებული ინტერფეისის (MDI), კვების წყაროს, ნაწილების განლაგების და მედია დამოუკიდებელი ინტერფეისის (MII) შესახებ. მნიშვნელოვანია დაიცვას ამ დოკუმენტში მოცემული ინსტრუქციები Ethernet-ის ოპტიმალური მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

SCH დიზაინის სახელმძღვანელო – W5100, W5100S, W5300, W6100:
მიკროსქემის კონფიგურაცია შეიძლება განსხვავდებოდეს Ethernet სოკეტის შიდა მიკროსქემის მიხედვით. ამიტომ, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს შესაბამის მონაცემთა ფურცლებს და შესაბამისად შეიმუშავებს წრეს. თუ იყენებთ Ethernet სოკეტს ტრანსფორმატორის გარეშე, თქვენ უნდა დააპროექტოთ მიკროსქემის სატრანსფორმატორო ნაწილიც. ტრანსფორმატორის TCT, RCT-თან დაკავშირებული GND და TX-ისა და RX-ის გრძივი წინააღმდეგობასთან დაკავშირებული GND შეიძლება შეიქმნას როგორც AGND ნორმალური GND-ის ნაცვლად. დიზაინის ეს არჩევანი ხელს უწყობს MDI სიგნალის განცალკევებას სისტემის GND ხმაურისგან. ასეთ შემთხვევებში მნიშვნელოვანია იმის უზრუნველყოფა, რომ AGND ფართობი საკმარისად დიდია. ალტერნატიულად, AGND-ისა და სისტემის GND-ის ინტეგრირება შეიძლება უფრო მოწინავე იყოსtagეუს. ვარიანტი 1 ეხება რეკლამასampწინააღმდეგობა ელექტრომაგნიტური თავსებადობის მიმართ (EMC). ეს წინააღმდეგობა ხელს უწყობს საერთო რეჟიმის ხმაურის და დიფერენციალური რეჟიმის ხმაურის ჩარევის თავიდან აცილებას. მნიშვნელოვანია აირჩიოს შესაბამისი წინააღმდეგობის მნიშვნელობა, რადგან თუ ის ძალიან დიდია, შეიძლება გამოიწვიოს მოცულობის შემცირებაtagდიფერენციალური ხაზის e დონე, რაც იწვევს Ethernet კომუნიკაციის პრობლემებს.

SCH დიზაინის სახელმძღვანელო – W5500:
მიკროსქემის კონფიგურაცია შეიძლება განსხვავდებოდეს Ethernet სოკეტის შიდა მიკროსქემის მიხედვით. ამიტომ, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს შესაბამის მონაცემთა ფურცლებს და შესაბამისად შეიმუშავებს წრეს. თუ იყენებთ Ethernet სოკეტს ტრანსფორმატორის გარეშე, თქვენ უნდა დააპროექტოთ მიკროსქემის სატრანსფორმატორო ნაწილიც. ტრანსფორმატორის TCT, RCT-თან დაკავშირებული GND და TX-ისა და RX-ის გრძივი წინააღმდეგობასთან დაკავშირებული GND შეიძლება შეიქმნას როგორც AGND ნორმალური GND-ის ნაცვლად. დიზაინის ეს არჩევანი ხელს უწყობს MDI სიგნალის განცალკევებას სისტემის GND ხმაურისგან. ასეთ შემთხვევებში მნიშვნელოვანია იმის უზრუნველყოფა, რომ AGND ფართობი საკმარისად დიდია. ალტერნატიულად, AGND-ისა და სისტემის GND-ის ინტეგრირება შეიძლება უფრო მოწინავე იყოსtagეუს. ვარიანტი 1 ეხება რეკლამასampწინააღმდეგობა ელექტრომაგნიტური თავსებადობის მიმართ (EMC). ეს წინააღმდეგობა ხელს უწყობს საერთო რეჟიმის ხმაურის და დიფერენციალური რეჟიმის ხმაურის ჩარევის თავიდან აცილებას. მნიშვნელოვანია აირჩიოს შესაბამისი წინააღმდეგობის მნიშვნელობა, რადგან თუ ის ძალიან დიდია, შეიძლება გამოიწვიოს მოცულობის შემცირებაtagდიფერენციალური ხაზის e დონე, რაც იწვევს Ethernet კომუნიკაციის პრობლემებს.

SCH დიზაინის სახელმძღვანელო – W7500, W7500P:
მიკროსქემის კონფიგურაცია შეიძლება განსხვავდებოდეს Ethernet სოკეტის შიდა მიკროსქემის მიხედვით. ამიტომ, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს შესაბამის მონაცემთა ფურცლებს და შესაბამისად შეიმუშავებს წრეს. თუ იყენებთ Ethernet სოკეტს ტრანსფორმატორის გარეშე, თქვენ უნდა დააპროექტოთ მიკროსქემის სატრანსფორმატორო ნაწილიც. ტრანსფორმატორის TCT, RCT-თან დაკავშირებული GND და TX-ისა და RX-ის გრძივი წინააღმდეგობასთან დაკავშირებული GND შეიძლება შეიქმნას როგორც AGND ნორმალური GND-ის ნაცვლად. დიზაინის ეს არჩევანი ხელს უწყობს MDI სიგნალის განცალკევებას სისტემის GND ხმაურისგან. ასეთ შემთხვევებში მნიშვნელოვანია იმის უზრუნველყოფა, რომ AGND ფართობი საკმარისად დიდია. ალტერნატიულად, AGND-ისა და სისტემის GND-ის ინტეგრირება შეიძლება უფრო მოწინავე იყოსtagეუს. ვარიანტი 1 ეხება რეკლამასampწინააღმდეგობა ელექტრომაგნიტური თავსებადობის მიმართ (EMC). ეს წინააღმდეგობა ხელს უწყობს საერთო რეჟიმის ხმაურის და დიფერენციალური რეჟიმის ხმაურის ჩარევის თავიდან აცილებას.

პროდუქტის გამოყენების ინსტრუქცია

WIZnet Ethernet ჩიპის გამოსაყენებლად, მიჰყევით ქვემოთ მოცემულ ნაბიჯებს:

1. შიდა მიკროსქემის კონფიგურაციის გასაგებად, იხილეთ შესაბამისი მონაცემთა ფურცელი თქვენი კონკრეტული ჩიპის მოდელისთვის (W5100, W5300, W5500, W7500 ან W7500P).
2. შეიმუშავეთ წრე მონაცემთა ფურცელში მოცემული ინფორმაციის მიხედვით. ყურადღება მიაქციეთ საშუალო დამოკიდებულ ინტერფეისს (MDI), კვების წყაროს, ნაწილების განთავსებას და მედია დამოუკიდებელ ინტერფეისს (MII).
3. თუ იყენებთ Ethernet სოკეტს ტრანსფორმატორის გარეშე, დარწმუნდით, რომ შეიმუშავეთ მიკროსქემის სატრანსფორმატორო ნაწილიც.
4. განვიხილოთ ტრანსფორმატორის TCT-ის დიზაინი, GND დაკავშირებული RCT-თან და GND დაკავშირებული TX-ისა და RX-ის გრძივი წინააღმდეგობასთან, როგორც AGND, ნაცვლად ნორმალური GND-ისა. ეს ხელს უწყობს MDI სიგნალის გამოყოფას სისტემის GND ხმაურისგან. დარწმუნდით, რომ AGND ფართობი საკმარისად დიდია ან გააერთიანეთ AGND და სისტემის GND, თუ მეტიაtagეუს.
5. აირჩიეთ შესაბამისი მნიშვნელობა ვარიანტი 1, dampწინააღმდეგობა ელექტრომაგნიტური თავსებადობის მიმართ (EMC). ამ წინააღმდეგობამ თავიდან უნდა აიცილოს საერთო რეჟიმის ხმაური და დიფერენციალური რეჟიმის ხმაურის ჩარევა. მოერიდეთ წინააღმდეგობის მნიშვნელობის გამოყენებას, რომელიც ძალიან დიდია, რადგან ამან შეიძლება გამოიწვიოს მოცულობის შემცირებაtage დონის და Ethernet კომუნიკაციის პრობლემები.

ამ ინსტრუქციების დაცვით, შეგიძლიათ უზრუნველყოთ WIZnet Ethernet Chip-ის ოპტიმალური მუშაობა და ფუნქციონირება.

აღწერა

ეს დოკუმენტი არის WIZnet Ethernet Chip-ის დიზაინის მითითება. იგი შეიცავს PCB დიზაინის მითითებებს W5100, W5300, W5500, W7500 და W7500P გამოყენებით. მოყვება საშუალოზე დამოკიდებული ინტერფეისი (MDI), ელექტრომომარაგება, ნაწილების განთავსება, მედია დამოუკიდებელი ინტერფეისი (MII) და ა.შ. თქვენ უნდა მიჰყვეთ ქვემოთ მოცემულ ინსტრუქციას. ინსტრუქციების შეუსრულებლობამ შეიძლება გამოიწვიოს Ethernet-ის ცუდი შესრულება.

SCH დიზაინის სახელმძღვანელო

W5100, W5100S, W5300, W6100

• წრე შეიძლება შეიცვალოს Ethernet სოკეტის შიდა მიკროსქემის კონფიგურაციის მიხედვით. დარწმუნდით, რომ მიმართეთ მონაცემთა ცხრილს და შეიმუშავეთ მიკროსქემის შესაბამისი გზა.
• თუ იყენებთ Ethernet სოკეტს, რომელიც არ შეიცავს ტრანსფორმატორს, თქვენ ასევე უნდა დააპროექტოთ მიკროსქემის სატრანსფორმატორო ნაწილი.
• ტრანსფორმატორის TCT, RCT-თან დაკავშირებული GND და TX-ისა და RX-ის გრძივი წინააღმდეგობასთან დაკავშირებული GND შეიძლება შეიქმნას როგორც AGND ნორმალური GND-ის ნაცვლად. ეს არის MDI სიგნალის სისტემის GND ხმაურისგან განცალკევებისთვის, ამ შემთხვევაში AGND-ის ფართობი საკმარისად დიდი უნდა იყოს. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ეს უფრო მოწინავეაtageous ინტეგრირება AGND და სისტემის GND.
• ვარიანტი 1 არის რეკლამაampEMC წინააღმდეგობის გაწევა. წინააღმდეგობა საერთო რეჟიმის ხმაურის და დიფერენციალური რეჟიმის ხმაურის ჩარევის თავიდან ასაცილებლად; თუ წინააღმდეგობის მნიშვნელობა ძალიან დიდია შემუშავებული, მოცtagდიფერენციალური ხაზის დონე შეიძლება შემცირდეს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს Ethernet კომუნიკაციის პრობლემები.

W5500

• წრე შეიძლება შეიცვალოს Ethernet სოკეტის შიდა მიკროსქემის კონფიგურაციის მიხედვით. დარწმუნდით, რომ მიმართეთ მონაცემთა ცხრილს და შეიმუშავეთ წრე სათანადო გზით.
• თუ იყენებთ Ethernet სოკეტს, რომელიც არ შეიცავს ტრანსფორმატორს, თქვენ ასევე უნდა დააპროექტოთ მიკროსქემის სატრანსფორმატორო ნაწილი.
• ტრანსფორმატორის TCT, RCT-თან დაკავშირებული GND და TX-ისა და RX-ის გრძივი წინააღმდეგობასთან დაკავშირებული GND შეიძლება შეიქმნას როგორც AGND ნორმალური GND-ის ნაცვლად. ეს არის MDI სიგნალის სისტემის GND ხმაურისგან განცალკევებისთვის, ამ შემთხვევაში AGND-ის ფართობი საკმარისად დიდი უნდა იყოს. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ეს უფრო მოწინავეაtageous ინტეგრირება AGND და სისტემის GND.
• ვარიანტი 1 არის რეკლამაampEMC წინააღმდეგობის გაწევა. წინააღმდეგობა საერთო რეჟიმის ხმაურის და დიფერენციალური რეჟიმის ხმაურის ჩარევის თავიდან ასაცილებლად; თუ წინააღმდეგობის მნიშვნელობა ძალიან დიდია შემუშავებული, მოცtagდიფერენციალური ხაზის დონე შეიძლება შემცირდეს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს Ethernet კომუნიკაციის პრობლემები.

W7500, W7500P

• წრე შეიძლება შეიცვალოს Ethernet სოკეტის შიდა მიკროსქემის კონფიგურაციის მიხედვით. დარწმუნდით, რომ მიმართეთ მონაცემთა ცხრილს და შეიმუშავეთ წრე სათანადო გზით.
• თუ იყენებთ Ethernet სოკეტს, რომელიც არ შეიცავს ტრანსფორმატორს, თქვენ ასევე უნდა დააპროექტოთ მიკროსქემის სატრანსფორმატორო ნაწილი.
• ტრანსფორმატორის TCT, RCT-თან დაკავშირებული GND და TX-ისა და RX-ის გრძივი წინააღმდეგობასთან დაკავშირებული GND შეიძლება შეიქმნას როგორც AGND ნორმალური GND-ის ნაცვლად. ეს არის MDI სიგნალის სისტემის GND ხმაურისგან განცალკევებისთვის, ამ შემთხვევაში AGND-ის ფართობი საკმარისად დიდი უნდა იყოს. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ეს უფრო მოწინავეაtageous ინტეგრირება AGND და სისტემის GND.
• ვარიანტი 1 არის რეკლამაampEMC წინააღმდეგობის გაწევა. წინააღმდეგობა საერთო რეჟიმის ხმაურის და დიფერენციალური რეჟიმის ხმაურის ჩარევის თავიდან ასაცილებლად; თუ წინააღმდეგობის მნიშვნელობა ძალიან დიდია შემუშავებული, მოცtagდიფერენციალური ხაზის დონე შეიძლება შემცირდეს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს Ethernet კომუნიკაციის პრობლემები.
• Current Mode PHY-ს აქვს შეწყვეტის რეზისტორის წრე შიგნით, რაც გამორიცხავს გარე დამთავრების რეზისტორის დიზაინის საჭიროებას.
• ვინაიდან W7500-ს არ აქვს PHY, უნდა შეიქმნას დამატებითი PHY სქემები.

RJ-45-ის გამოყენება ტრანსფორმატორის გარეშე

• თუ იყენებთ Ethernet სოკეტს ტრანსფორმატორის გარეშე, თქვენ უნდა შეიმუშავოთ დამატებითი ტრანსფორმატორის წრე.
• ზემოაღნიშნული წრე არის ტიპიური მიკროსქემის კონფიგურაცია და შეესაბამება W5100, W5100S, W5300 და W6100-ს WIZnet Ethernet ჩიპზე.
• Transformer-ზე დაყრდნობით, PHY to Transformer არის სისტემის GND არეალი.
• რეკომენდირებულია, რომ შეწყვეტის წინააღმდეგობა განთავსდეს სიგნალის ბოლოსთან ყველაზე ახლოს. (მიმღები მხარე)

PCB დიზაინის სახელმძღვანელო

გამყოფი კონდენსატორი

• გამყოფი კონდენსატორი გამოიყენება ელექტროგადამცემი ხაზიდან ხმაურის მოსაშორებლად.
• იმის გამო, რომ ფილტრაცია არის მიზანი, რეკომენდებულია მისი განთავსება რაც შეიძლება ახლოს ჩიპთან.
• რეკომენდებულია მინიმუმ ერთი კონდენსატორის დაპროექტება თითოეული ელექტროგადამცემი ხაზისთვის.

ოსცილატორი

• იმის გამო, რომ ეს არის მაღალი სიხშირის სიგნალი, რეკომენდირებულია დიზაინი Via-ს გარეშე ფენებში, როგორიცაა Chip ნამუშევრის დროს.
• რეკომენდირებულია, რომ მხოლოდ ერთი ჩიპი იყოს დაკავშირებული ერთ რხევად ელემენტთან. (აქტუალური პრობლემა, ჩარევა

GND თვითმფრინავი

• ასევე რეკომენდირებულია ჩიპის შიდა მხარეს GND სპილენძის ფხვნილის დადება.
• რეკომენდირებულია, რომ სხვა ციფრული ხაზები არ გაიაროს ჩიპზე.
• რეკომენდებულია რამდენიმე Via-ის განთავსება კარგი GND კავშირის შესანარჩუნებლად.
• რეკომენდებულია განასხვავოთ AGND და DGND.
• თუ გამოყოფთ AGND და DGND, ეს არ არის ფუნქციურად კარგი, თუ ის განლაგებულია იმავე კოორდინატზე, თუნდაც ის იყოს განსხვავებული ფენა.

დენის ნიმუში

• Power Plane-მა ასევე უნდა განიხილოს Pattern და Via. ნიმუშის მიმდინარე სიმძლავრე დამოკიდებულია სიგანეზე, სისქეზე, OZ-ზე და ტემპერატურაზე.
• თუ ეს შესაძლებელია, უმჯობესია შეიმუშავოთ რამდენიმე პატარა Via-ით, ვიდრე ერთი დიდი Via-ით. (მიმდინარე სიმძლავრე უფრო დიდია)

Ethernet სოკეტი

• თუ იყენებთ RJ-45 სოკეტს ტრანსფორმატორის გარეშე, თქვენ დამატებით უნდა დააპროექტოთ ტრანსფორმატორის წრე.
• ზემოაღნიშნული წრე არის ტიპიური მიკროსქემის კონფიგურაცია და შეესაბამება W5100S, W6100 და W5300-ს WIZnet Ethernet ჩიპზე.
• Transformer-ზე დაყრდნობით, PHY to Transformer არის სისტემის GND არეალი.

MDI

• მანძილი RJ-45-სა და Chip-ს შორის უნდა იყოს რაც შეიძლება ახლოს.
• იმის გამო, რომ Tx, Rx სიგნალები დიფერენციალური სიგნალებია, თითოეული ხაზი უნდა იყოს იგივე სიგრძის. თუ ხაზები სხვაგვარად არის ჩამოყალიბებული, დიფერენციალური რეჟიმის სიგნალი შეიძლება გადავიდეს საერთო რეჟიმის ხმაურზე, იმოქმედოს EMI-ზე და გამოიწვიოს Ethernet კომუნიკაციის პრობლემა.
• რეკომენდირებულია, რომ GND ნიმუში განთავსდეს TX-სა და RX-ს შორის ისე, რომ არ იყოს გავლენა ორ ხაზს შორის.
• თუ ორ ხაზს შორის მანძილი საკმარისად ფართოა, რომ არ იმოქმედოს ერთმანეთზე, არ არის საჭირო GND Copper.
• ხაზის წინაღობა დამოკიდებულია GND დამუშავებაზე. ამ ნაწილის დაპროექტებისას, წინაღობის შესატყვისი შესაძლებელია ხაზის სისქით და კლირენსით.
• სხვა ციფრული ხაზებისთვის არ არის კარგი TX და RX ხაზების გავლა.
• არ არის კარგი მაღალი სიხშირის მოწყობილობის გარშემო (OCS და ა.შ.)
• მინიმალური პირობა Ethernet Impedance Line-ის დიზაინისთვის.
• Ethernet-ის წინაღობა არის 100 ohms.
• ზუსტი წინაღობის 100 Ohm-ის შესაქმნელად, თქვენ უნდა სთხოვოთ PCB მწარმოებელს მისი დიზაინი. (წინააღდეგობა იცვლება შედუღების ნიღბის, ოზისა და პროცესის მეთოდის მიხედვით.)

ტესტის შესაბამისობა

• ტესტი ჩატარდა 10/100 მ
• სიმძლავრე - USB Micro B ტიპი

EMI -RE

• წყაროს სიმძლავრე - 5 ვოლტი ადაპტერის სიმძლავრე
• ტესტის გაშვება მაქსიმალური Dummy მონაცემთა გადაცემით და მიღებით

დოკუმენტები / რესურსები

Wiznet W5100 Ethernet დიზაინის სახელმძღვანელო [pdf] მომხმარებლის სახელმძღვანელო W5100 Ethernet დიზაინის სახელმძღვანელო, W5100, Ethernet დიზაინის სახელმძღვანელო, დიზაინის სახელმძღვანელო

ცნობები

• მომხმარებლის სახელმძღვანელო