绘制PCB板网口注意事项

网口绘制注意事项以及相关知识

关于PHY和MAC解释： 以太网包括OSI模型有两个层分别为物理层和数据链层。 （PHY）物理层定义了数据传输与接收所需要的光和电信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。 （MAC）数据链路层则提供寻址机构数据帧的构件，数据差错检查，传输控制，向网络层提供标准的数据接口等功能。

以他网信办与MCU连接方式大致为三种： 有一种是 CPU内置MAC介质访问控制器，如stm3的MAC以太网控制器，STM32的MAC控制器全称是：MediaAccess Control。 MAC控制器通过PHY的MII接口和RMII接口相连。（如LAN8720）芯片位于处于OSI模的物理层面，所以电路结构的网卡芯片又叫做 PHY物理层芯片 而CPU内置的MAC控制器则是处于数据链路层。又叫MAC芯片。 有些芯片将MAC跟PHY集成一起。名称叫做硬件协议栈芯片方案（如W5500） 通过spi或总线的方式，进行与该芯片连接进行数据的交互。

以太网接口可分为协议层和物理层。 协议层是由一个叫MAC(Media Access Layer，媒体访问层)控制器的单一模块实现。 物理层由两部分组成，即PHY(Physical Layer，物理层)和传输器。 例如我们常见的网卡芯片都是把MAC和PHY集成在一个芯片中，但目前很多主板的南桥芯片已包含了以太网MAC控制功能，只是未提供物理层接口，因此，需外接PHY芯片以提供以太网的接入通道。

网口变压器的作用如下： （1）可以增强信号使得信号传输距离更遥远。 （2）使芯片端与外部隔离抗干扰能力大大增强，而且对芯片起到很大的保护作用，如雷击，ESD等 （3）当接到不同电平，如有的是PHY的芯片是2.5V，有的PHY芯片是3.3V，由于电平不一直信号源有所区别到网口时会对彼此的设备造成影响。 （4）目前很多厂家将网口变压器做到RJ45的座里面，这样可以节省很多PCP空间，成本需要增加小许。

网口芯片走线： 1、相邻信号走线间距保持在 2～3 倍线宽。 2、避免信号走线穿越电源分割区域，保持信号参考平面完整。 3、关键信号，如时钟信号等，避免紧邻数据、地址总线。 4、避免地址/控制信号紧邻数据信号。 5、DP/DM 布线与其他信号线也应尽量距离远，保证最小的串扰。 6、信号线长度以时钟线为基准，控制在50mil 以内。 7、变压器芯片正下方的地需要挖空处理。 8、变压器和网口连接器附近区域的地需要挖空处理。为了防雷击，网口地使用1nF/2KV 电容和单板GND 单点连接，网口地和单板数字地的隔离距离要大于3mm。 9、MDI+_0、MDI-_0、MDI+_1、MDI-_1、MDI+_2、MDI-_2、MDI+_3、MDI-_3 差分对尽量等长，长度控制在5mil 以内，差分阻抗控制在100Ω。 10、RJ45和变压器之间的距离尽可能的短，器件布局的原则是通常按照信号流向放置，切不可绕来绕去 11、网口变压器的放置方向位置初次级需要完全隔离开来

1，空间不足，变压器是否可以不接？接了为什么要掏空？

从理论上来说，是可以不需要接变压器，直接接到RJ45上，也许能正常工作的。但是传输距离就很受限制，而且当接到不同电平网口时，也会有影响。而且外部对芯片的干扰也很大。当接了网络变压器后，它主要用于信号电平耦合。其一，可以增强信号，使其传输距离更远；其二，使芯片端与外部隔离，抗干扰能力大大增强，而且对芯片增加了很大的保护作用（如雷击）；其三，当接到不同电平（如有的PHY芯片是2.5V，有的PHY芯片是3.3V）的网口时，不会对彼此设备造成影响。至于掏空的原因是为了防止变压器转换的时候影响下面的电源和地。