探索Microchip EVB-KSZ9897千兆以太網(wǎng)交換機(jī)評(píng)估板

在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，以太網(wǎng)技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)連接中扮演著至關(guān)重要的角色。Microchip的EVB-KSZ9897千兆以太網(wǎng)交換機(jī)評(píng)估板為工程師們提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具，用于開(kāi)發(fā)和測(cè)試千兆以太網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用。今天，我們就來(lái)深入了解一下這款評(píng)估板。

文件下載：EVB-KSZ9897-1.pdf

一、評(píng)估板概述

1. 主要產(chǎn)品

EVB-KSZ9897評(píng)估板集成了三款關(guān)鍵的千兆以太網(wǎng)產(chǎn)品：

• KSZ9897R：這是一款七端口管理型千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，擁有五個(gè)10BASE-Te/100BASE-TX/1000BASE-T物理層收發(fā)器（PHYs）以及相關(guān)的MAC單元，還有兩個(gè)具有獨(dú)立可配置RGMII/MII/RMII接口的MAC端口。這兩個(gè)端口可直接連接到主機(jī)微處理器、微控制器、其他以太網(wǎng)交換機(jī)或以太網(wǎng)PHY，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。
• KSZ9031RNX：作為單芯片10/100/1000 Mbps IEEE 802.3兼容以太網(wǎng)PHY，它具備豐富的診斷功能，如LinkMD?、參數(shù)化NAND樹(shù)和環(huán)回功能，有助于在產(chǎn)品測(cè)試和部署過(guò)程中進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和啟動(dòng)。同時(shí)，片上四個(gè)差分對(duì)的終端電阻降低了總板成本。
• LAN7801：這是一款USB 3.1到10/100/1000千兆以太網(wǎng)橋，集成了OTP和EEPROM控制器。其內(nèi)部USB控制器和USB PHY符合USB 3.1 Gen 1 SuperSpeed標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了控制、中斷、批量輸入和批量輸出USB端點(diǎn)。以太網(wǎng)控制器則符合IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.3ab和802.3az（節(jié)能以太網(wǎng)）標(biāo)準(zhǔn)，并提供多種電源管理功能，包括節(jié)能以太網(wǎng)（IEEE 802.3az）、支持微軟的Always On Always Connected（AOAC）以及“Magic Packet”、“Wake On LAN”和“Link Status Change”喚醒事件。

2. 時(shí)鐘源

評(píng)估板采用了外部時(shí)鐘DSC400，為KSZ9897、LAN7801和KSZ9031千兆以太網(wǎng)控制器提供極低抖動(dòng)的時(shí)鐘脈沖。DSC400是一款四輸出無(wú)晶體時(shí)鐘發(fā)生器，利用MEMS技術(shù)提供出色的抖動(dòng)和穩(wěn)定性，同時(shí)具備良好的抗沖擊和抗振動(dòng)能力。它的輸出頻率范圍為2.3 MHz至460 MHz，具有-50 dbC的高噪聲抑制能力，還提供兩個(gè)獨(dú)立的選擇線，用于在每組預(yù)配置頻率之間進(jìn)行選擇，并設(shè)有兩個(gè)輸出使能引腳，可用于啟用和禁用輸出。

3. 端口連接

KSZ9897R以太網(wǎng)交換機(jī)的1至5端口直接連接到帶有集成磁體的RJ45以太網(wǎng)插孔，可與任何以太網(wǎng)設(shè)備配合使用。其余兩個(gè)MAC端口配置為RGMII接口，端口6連接到KSZ9031千兆以太網(wǎng)PHY和帶有集成磁體的RJ45以太網(wǎng)插孔，端口7連接到LAN7801 USB到以太網(wǎng)橋和USB連接器。

二、評(píng)估板使用前準(zhǔn)備

1. 文檔獲取

在使用EVB-KSZ9897之前，建議參考相關(guān)文檔，可訪問(wèn)www.microchip.com獲取最新文檔，包括KSZ9897R數(shù)據(jù)手冊(cè)、KSZ9031RNX數(shù)據(jù)手冊(cè)、LAN7801數(shù)據(jù)手冊(cè)、EVB-KSZ9897原理圖和DSC400數(shù)據(jù)手冊(cè)等。

2. 文檔約定

手冊(cè)采用了一些特定的文檔約定，例如：

• Arial字體：斜體字符表示參考書(shū)籍；強(qiáng)調(diào)文本用于突出關(guān)鍵信息；首字母大寫表示窗口、對(duì)話框、菜單選擇等；引號(hào)表示窗口或?qū)υ捒蛑械淖侄蚊Q；帶下劃線的斜體文本和右尖括號(hào)表示菜單路徑；粗體字符表示對(duì)話框按鈕或標(biāo)簽；N‘Rnnnn表示Verilog格式的數(shù)字；角括號(hào)< >表示鍵盤上的按鍵。
• Courier New字體：普通Courier New表示示例源代碼、文件名、文件路徑、關(guān)鍵字、命令行選項(xiàng)、位值和常量；斜體Courier New表示可變參數(shù)；方括號(hào)[ ]表示可選參數(shù)；花括號(hào)和豎線{ }表示互斥參數(shù)的選擇；省略號(hào)...表示替換重復(fù)文本；代表用戶提供的代碼。

3. 網(wǎng)站支持

Microchip通過(guò)其網(wǎng)站www.microchip.com提供在線支持，包含產(chǎn)品支持（數(shù)據(jù)手冊(cè)、勘誤表、應(yīng)用筆記、示例程序、設(shè)計(jì)資源、用戶指南和硬件支持文檔、最新軟件版本和存檔軟件）、一般技術(shù)支持（常見(jiàn)問(wèn)題解答、技術(shù)支持請(qǐng)求、在線討論組、Microchip顧問(wèn)計(jì)劃成員列表）以及Microchip業(yè)務(wù)相關(guān)信息（產(chǎn)品選擇器和訂購(gòu)指南、最新Microchip新聞稿、研討會(huì)和活動(dòng)列表、Microchip銷售辦事處、經(jīng)銷商和工廠代表列表）。

4. 客戶通知服務(wù)

Microchip的客戶通知服務(wù)可幫助客戶及時(shí)了解產(chǎn)品的變化、更新、修訂或勘誤信息。用戶可訪問(wèn)Microchip網(wǎng)站，點(diǎn)擊“Customer Change Notification”并按照注冊(cè)說(shuō)明進(jìn)行注冊(cè)。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)品組類別包括編譯器、仿真器、在線調(diào)試器、MPLAB IDE和編程器等。

5. 客戶支持

用戶可通過(guò)經(jīng)銷商或代表、當(dāng)?shù)劁N售辦事處、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師（FAE）和技術(shù)支持等渠道獲得Microchip產(chǎn)品的幫助。技術(shù)支持可通過(guò)網(wǎng)站http://www.microchip.com/support獲取。

三、評(píng)估板詳細(xì)配置

1. 電源

評(píng)估板需要連接一個(gè)5V/2A的電源到J7，SW2開(kāi)關(guān)必須處于ON位置才能為板卡供電。板上還提供了F1保險(xiǎn)絲用于過(guò)壓保護(hù)。

2. 復(fù)位

評(píng)估板有三個(gè)跳線J15、J21和J23，可用于配置芯片的各種復(fù)位選項(xiàng)。在不需要進(jìn)行復(fù)位實(shí)驗(yàn)時(shí)，建議使用默認(rèn)配置。默認(rèn)設(shè)置下，按下SW1復(fù)位按鈕將復(fù)位所有三個(gè)設(shè)備（KSZ9897、KSZ9031和LAN7801），通過(guò)更改跳線可將SW1的影響限制在部分設(shè)備上。

3. 時(shí)鐘

評(píng)估板使用外部時(shí)鐘DSC400，為KSZ9897、LAN7801和KSZ9031提供25 MHz、25 ppm的時(shí)鐘，同時(shí)為L(zhǎng)AN7801提供125 MHz的時(shí)鐘。

4. 配置

4.1 開(kāi)關(guān)設(shè)置

4.2 跳線設(shè)置

手冊(cè)中詳細(xì)列出了各種跳線的設(shè)置，包括兩針跳線、三針跳線和多針插頭的配置。例如，J16用于KSZ9897端口6的RGMII速度配置，J18用于啟用KSZ9897的帶內(nèi)管理（IBA）等。具體設(shè)置可參考手冊(cè)中的表格。

4.3 SPI、I2C和MIIM管理

需要注意的是，SPI或I2C可訪問(wèn)KSZ9897的所有寄存器，而MIIM僅能訪問(wèn)交換機(jī)的PHY寄存器。

四、評(píng)估板的使用

1. 設(shè)備連接

EVB-KSZ9897板可通過(guò)6個(gè)以太網(wǎng)端口和1個(gè)USB端口連接多達(dá)7個(gè)以太網(wǎng)設(shè)備。例如，可將一臺(tái)PC（PC1）連接到端口1，另一臺(tái)PC（PC2）連接到端口2，通過(guò)以太網(wǎng)接口的屬性窗口為兩臺(tái)PC配置靜態(tài)IP地址，然后運(yùn)行簡(jiǎn)單的PING命令測(cè)試兩臺(tái)PC之間的通信。最后，可將PC2連接到板上的USB端口（端口7）。

2. 寄存器訪問(wèn)

用戶可通過(guò)將Aardvark I2C/SPI主機(jī)適配器連接到跳線22來(lái)訪問(wèn)KSZ9897交換機(jī)的內(nèi)部寄存器。該適配器可從MicrochipDirect.com網(wǎng)站購(gòu)買（部件編號(hào)TTP100005）。

五、評(píng)估板的機(jī)械尺寸

手冊(cè)中提供了KSZ9897的機(jī)械尺寸圖，方便工程師在設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中進(jìn)行參考。

六、附錄信息

1. 評(píng)估板展示

附錄A展示了EVB-KSZ9897評(píng)估板的外觀。

2. 原理圖

附錄B提供了EVB-KSZ9897評(píng)估板的原理圖，有助于工程師深入了解板卡的電路設(shè)計(jì)。

3. 物料清單

附錄C列出了EVB-KSZ9897評(píng)估板的物料清單（BOM），包括各種元件的數(shù)量、參考編號(hào)、描述、是否安裝、制造商和制造商部件編號(hào)等信息。

Microchip的EVB-KSZ9897千兆以太網(wǎng)交換機(jī)評(píng)估板為工程師提供了一個(gè)全面的平臺(tái)，用于開(kāi)發(fā)和測(cè)試千兆以太網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用。通過(guò)合理配置和使用該評(píng)估板，工程師們可以更高效地進(jìn)行以太網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。你在使用類似評(píng)估板的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。