【产品应用】ePort-M PCB设计技巧与案例分享

  产品简介

在传统方式的网络通讯威廉希尔官方网站 设计中，MCU的MAC控制器应先通过RMII信号线连接至PHY芯片，再经由网络变压器连接至RJ45座子，设计过程复杂，对设计人员要求较高，且遇到问题需要改动时，非常不便。

  PCB设计技巧

1. RMII信号线布线时需控制单端50欧阻抗匹配，避免阻抗不连续造成信号反射，影响通讯质量；

2. RMII中TX组与REF_CLK的串联匹配电阻（如图2中的R5~R8）布局时应靠近信号发射端即MCU端放置；

3. RMII走线间距建议至少保持2W，若受限PCB空间，应优先确保REF_CLK的间距要求；

4. RMII信号线以REF CLK时钟线为基准进行等长布线，建议控制在200mil左右；

5. RMII信号线及MDC/MDIO应远离板上其它干扰源布线，如远离开关电源等；

6. RMII信号回流平面应完整；

7. 当使用一路MDIO接口同时管理多路ePort-M时，MDIO走线推荐按图3所示方式布线。

图3 MDC/MDIO推荐布线

1. RMII中TX组信号线的串接电阻布局于ePort-M端，正常应布局在核心板/MCU端（案例中REF_CLK串接电阻已集成在核心板上）；

2. 同组RMII信号线布线间距过近，可能会造成线间干扰；

3. 不同组RMII信号线相邻层平行布线，可能会造成层间干扰；

4. RMII信号线未控制阻抗，会造成信号反射；

5. RMII、MDC/MDIO信号线布线与5V_DC-DC开关电源威廉希尔官方网站 相邻，导致RMII、MDC/MDIO受到干扰。

进一步分析发现工控底板的MDIO脉冲频率与DC-DC电源威廉希尔官方网站 的开关频率相近，测得其两者波形如图7所示，可见两者具有强相关性。

对此情况，我们将DC-DC开关电源威廉希尔官方网站 断开，直接由外部电源供电，经测试，两路网均口能够正常通讯，且通讯速率符合要求，通讯速率测试结果如图8所示。

通过上述案例可见，PCB布局布线对ePort-M模块的通讯质量具有较大影响，工程师在进行PCB设计时，应满足上文所述的设计规则。

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