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如何解决以太网故障?
(2025年2月21日更新)
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以太网经常出现通信异常、丢包等现象,你会认为这是硬件电路设计的问题吗?成熟的以太网电路设计似乎很简单,但如何保证通信质量,如何快速定位异常通信,本文将通过实际述网络通信异常的分析过程和处理方案。
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一、案例情况
核心板基于一天TI公司的DP83848KSQ PHY在芯片二次开发过程中,建立了100兆以太网电路。在研发测试阶段,发现以太网电路通信异常频繁,表现为网络工作一段时间后自动脱机,无法重新连接。许多原型都表现出相同的现象,因此开发了一系列的问题定位。
二、现场调查
软硬件工程师开始各自的问题定位,这里就来谈谈硬件问题定位。
1.电源电路测试
首先,确定电源电路的情况并进行测试PHY芯片工作作和通信异常时,电源电压稳定TI一级代理,无跌落,电平为3.3V;其次,测试纹波噪声,测试结果也符合要求。暂时可以消除电源电路的影响。
2.检查原理图:
然后从原理图开始检查PHY芯片的外围电路和控制处理器的引脚顺序,外围电路接线正确,设计符合设计规范。继续检查以太网的变压器电路,该电路也符合设计规范。可以排除原理图设计。
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图1 PHY芯片外围电路图
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图2 变压器外围电路图
3.样机电路试验
时钟信号测试:时钟信号振幅值、频率、上下时间、空比等参数均符合要求。
时序测试:数据信号和控制信号的时序裕度满足手册要求。
数据信号波形测试:在信号测试中发现PHY如下图3、4所示:
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图3 RMII_RXD信号
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图4 RMII_TXD信号
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图5 PHY芯片的IO参数信息
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图6 处理器芯片IO参数信息
TI公司被热门关注的产品型号
CD74ACT163:逻辑和电压转换
TI 具有同步复位的同步可预设的二进制计数器
LM26:传感器
TI 具有模拟输出的 ±3°C、出厂预设跳变点温度开关
CSD17576Q5B:电源管理
TI 采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、2.9mΩ、30V、N 沟道 NexFET 功率 MOSFET
TLV743P:电源管理
TI 具有使能功能的 300mA、低 IQ、低压降稳压器
SN74AHC1G08-Q1:逻辑和电压转换
TI 汽车类单路 2 输入、2V 至 5.5V 与门
TMS320F28032:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有 60MHz 频率、64KB 闪存、4.6MSPS ADC 的 C2000 32 位 MCU
SN74HC640:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的八路总线收发器
ADS8509:数据转换器
TI 具有可编程 (±10/±5/±3.3V) 输入范围和 SPI 接口的 16 位、250kSPS、单通道 SAR ADC
MSP430G2453-Q1:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有 8KB 闪存、512B SRAM、10 位 ADC、比较器、UART/SPI/I2C 和计时器的汽车类 16MHz MCU
LMR33630-Q1:电源管理
TI 3.8V 至 36V、3A 同步降压转换器
TPS40057:电源管理
TI 宽输入 (8V-40V)、频率高达 1MHz 的同步降压控制器,具有预偏置的输出驱动/吸入
DAC3161:数据转换器
TI 12 位 500MSPS 数模转换器 (DAC)
BQ20Z65-R1:电源管理
TI 采用 Impedance Track 技术且符合 SBS 1.1 标准的电量监测计,具有改进的特性集
TPS59603-Q1:电源管理
TI 适用于汽车应用中高频 CPU 内核电源的同步降压 FET 驱动器
LM2902B-Q1:放大器
TI 运行温度范围为 -40°C 至 125°C 的汽车类四路、36V、1.2MHz 运算放大器
SN75LVDT390:接口
TI 具有直通式引脚排列的 250Mbps、4 路 LVDS 接收器
CD54HCT173:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的高速 CMOS 逻辑四路 D 型触发器
TRF4140-Q1:无线连接
TI 汽车和基站 IC
TPS62080A:电源管理
TI 采用 2mm x 2mm 小外形尺寸无引线 (SON) 封装的 1.2A 高效降压转换器
LMV341-Q1:放大器
TI Automotive-grade, single, 5.5-V, 1-MHz, high output current (75-mA) operational amplifier
- 线性器件 - 放大器 - 仪器、运算放大器、缓
- 嵌入式 - DSP(数字信号处理器)
- 直流转换器
- 电源管理IC - 稳压器 - DC DC 开关稳压器
- 逻辑 - 信号开关,多路复用器,解码器
- 线性 - 放大器 - 音频
- 线性器件 - 放大器 - 仪器、运算放大器、缓
- 接口 - 驱动器,接收器,收发器
- 电源管理IC - LED 驱动器
- 线性器件 - 放大器 - 仪器、运算放大器、缓
- 电源管理IC - 热插拔控制器
- 线性器件 - 放大器 - 仪器、运算放大器、缓
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