EtherCAT芯片TR8253L替代LAN9252的可行性分析
这里我们对比一下TR8253L和LAN9252,看看两者共用一套PCB设计的可能性。
第一,官方授权
国内有不少的芯片厂商宣称支持EtherCAT,但是大多并未获得Beckhoff官方授权,这即为后期获得技术支持和软件更新带来隐患,也令国产工控设备在进军海外市场时面临合规挑战。
获得倍福正规授权的厂商主要有:德国Beckhoff、Hilscher、英飞凌、美国Microchip、Ti、ADI、Intel、AMD、日本Renesas、中国台湾亚信、苏州创耀,等等。
倍福对于中国大陆地区芯片厂商授权是2023年开始,目前苏州创耀的EtherCAT从站芯片TR8253/TR8253L集成了倍福授权的 ESC core模块,还集成了两个支持100Mbps全双工操作和HP Auto - MDIX功能的快速以太网物理,已经推出并且在部分龙头企业开始量产使用。
第二,看封装和脚位
LAN9252和TR8253L脚位对比
TR8253L封装:64-pin LGA 9×9 mm,
LAN9252封装:64- PIN QFN 9×9 mm,
两个芯片封装大小一致,脚位基本一致,其他差异后续再详细解说。
从硬件上来看,两者可以共用一套PCB设计。
第三,特性对比:
|
Feature |
Triductor TR8253/TR8253L |
Microchip LAN9252 |
Microchip LAN9253 |
|
Number of supported PHY |
2xPHY,1xMII |
2xPHY,1xMII |
2xPHY,1xMII |
|
Number of supported FMMUs |
8 |
3 |
8 |
|
Number of supported SyncManagers |
8 |
4 |
8 |
|
Process Ram Data Size(kB) |
8 |
4 |
8 |
|
Fiber support(100BASE-FX) |
N |
Y |
N |
|
PHY Auto MDIX |
Y |
Y |
Y |
|
Fix 100Mbps full-duplex(AN disable) |
N |
Y |
Y |
|
Tx/RxFrame Counters (Register) |
Y |
N |
N |
|
EEPROM Emulation |
N |
N |
Y |
|
LDOs |
1.8v,1.2v |
1.2v |
1.8v,1.2v |
|
I/O Supply Voltage |
3.0v~3.6v |
1.62v~3.6v |
1.62v~3.6v |
|
Ethernet Magnetics Supply Voltage |
3.0v~3.6v |
2.25v~3.6v |
2.25v~3.6v |
|
Maximum Power Dissipation |
990mW |
821mW |
NA |
|
|
TR8253:QFN64 9x9 |
QFN64 9x9 |
QFN64 9x9 |
电源方案区别
TR8253L 与 LAN9252/LAN9253 电源方案区别主要有以下几点:
1. VDD_IO/VDD_PMU 供电只支持 3.3V,不支持 1.8V;
2. Pin7为NC,可悬空或上拉到3.3V。内部LDO Regulator固定打开,不可设置为关断模式;
3. VDD_PLL (Pin 3)可悬空或电容接地;
4. CORE VDD18和PHY VDD12之间需要断开,不能用磁珠或者0欧姆电阻连通。共PCB设计时,该磁珠或电阻作不上件加工处理。
共用PCB设计时的硬件区别
1、Pin8不支持中间电平,Pin8功能仅为 CLK_25 输出使能;
使用Crystal oscillator或者外部25MHz时钟源通过电路实现即可,均不需要通过Pin8配置;
2. 部分管脚的内部上下拉状态有区别;
例如Pin45,TR8253L==内部为下拉状态,LAN9252/LAN9253内部为上拉。该值影响EEPROM size的选择。当选择的 EEPROM size 大于 16KB 时,TR8253L 的外部上拉电阻不可省略。
例如 Pin15/16,TR8253L内部无上下拉电阻。配置外置 PHY 的 MII Tx 相位时,TR8253L 的外部电阻不可省略。
第四,从LAN9252/LAN92653 移植时 XML 文件需要注意哪些问题
TR8253L不支持间接模式,没有LAN9252/LAN9253 中的 CSR 寄存器(例如0x3054~0x305c 这些中断配置寄存器),因此 TR8253/TR8253L 在使用 HBI 的直接访问模式时通过 PDI_CONFIG(0x150~0x153)增加了一些配置参数。
|
HBI(直接访问模式) |
0x152(3) |
中断极性配置 |
EEPROM地址0x2(3) |
|
0x152(4) |
BE Pin是否可忽略 |
EEPROM地址0x2(4) | |
|
SPI(直接访问模式 |
0x150(3) |
中断极性配置 |
EEPROM地址0x0(3) |
综合来说,TR8253L可以实现P2P替代LAN9252和LAN9253,共用一套PCB设计。
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