正点原子lwIP学习笔记——PHY芯片简介

1.PHY芯片简介

从硬件上来看，一般的PHY芯片为模数混合电路，负责接收光、电一类的模拟信号，经过解调和A/D转换后通过MII/RMII接口将信号交给MAC内核处理。

RJ45就是网口，用来接收光电信号；然后经过解调和AD转换，PHY芯片把这个数据交付给MAC内核。

2.LAN8720A与YT8512

都是低功耗的10/100M以太网PHY层芯片，支持MII以及RMII接口与以太网MAC层通信。
支持Auto MDIX自动翻转功能，无需更换网线即可将连接更改为直连或交叉连接。
主要特性：

1. 自动翻转：支持Auto MDIX自动翻转功能，可实现例如：对等线和交叉线连接；
2. 多种接口：支持MII和RMII介质接口；
3. 传输速率：支持10/100Mbit/s传输速率；
4. 低功耗：支持低功耗运行。

3.PHY地址设置

SMI站管理接口就是通过PHY地址来访问指定的PHY芯片，故PHY地址也可简称为：PHY芯片的标识。
SMI最多可以管理32个PHY芯片，就是通过PHY地址来进行管理的。

LAN8720A的PHY地址设置

从图中可以看到，地址仅与PIN10相关，默认下拉，相当于0x00，高电平则变成0x01。

YT8512C的PHY地址设置

YT8512C通过PIN24和PIN25来控制PHY地址，与LAN8720A相比，可以设置的地址数更多。

4.RMII模式选择

LAN8720A与YT8512C在RMII介质接口下延伸出两个连接方式。

对于LAN8720A而言：

• REF_CLK In模式，通过外部提供的50MHz，给PHY和MAC提供50MHz的时钟源；
• RED_CLK Out模式，则是外部的晶振给PHY一个25MHz的时钟源，而PHY会输出50MHz给MAC内核。

对于YT8512C而言：

• RMII1模式，外部给25MHz到PHY芯片，PHY自己内部可以倍频到50MHz；但是MAC内核还需要另一个外部晶振来提供50MHz，也就是说要两个外部时钟源；
• RMII2模式，PHY也是外接25MHz，但是PHY的PIN15（TXC）会输出50MHz的时钟给到MAC内核。

LAN8720A设置

这两种的模式选择，是通过PHY的PIN2进行设定的，低电平就是Out模式（REF_CLK输出时钟），而高电平就是In模式（中断）。

YT8512C设置

这两种模式，通过PHY的PIN8和PIN12进行选择，PIN8高电平而PIN12低电平，硬件电路就会选择RMII2模式。

5.PHY寄存器简介

LAN8720A和YT8512C均有32个寄存器，每个寄存器都是16位。

前16个寄存器用于配置PHY，后16个寄存器来判断网络参数（例如双工、网速等）。
ST已经把主要框架打好了（前16个寄存器配好了），我们的使用只需要负责设置双工和网速参数即可。

特殊功能寄存器

通过确认网速以及双工模式来配置BCR寄存器的bit8和bit13（10/100Mbit/s，全双工还是半双工），
需要去翻阅相关的手册来确定配置方法。

LAN8720A特殊功能寄存器

第31号寄存器，所以PHY_SR是0x1F；
PHY_SPEED_STATUS配置为0x11；
PHY_DUPLEX_STATUS配置为0x08。
只能把PHY_SPEED_STATUS配置为0x11，因为HAL库的代码中，为了进100Mbit/s的配置if语句，就一定要这么做，不然因为PHY的地址问题就会被配成10Mbit/s。

YT8512C特殊功能寄存器

选择PHY芯片

通过宏定义来进行选择：