Perché i dispoxitivi de ræ deuvian 25MHz e i seu moltipli comme frequense?
Inte di dispoxitivi de ræ comme schede de ræ, switch, router e appægi Ethernet, a seleçion da frequensa de l’oscillatô de cristallo a l’é determinâ da-e fonçioin do nucleo do dispoxitivo, da-i requixiti do chip e da-i standard do protocòllo de communicaçion. L’utilizzaçion d’oscillatoî de cristallo con unna frequensa de 25MHz e i seu moltipli a l’é dovua sorviatutto a-o streito allineamento de sto scistema de frequensa co-i standard Ethernet, i protocòlli de communicaçion e e architettue de chip, cösa ch’a permette unna progettaçion semplificâ, di costi reduti e unna prestaçion megioâ. Unna spiegaçion into menuo a l’é fornia chì sotta:
I. Perché çerne 25MHz comme frequensa de base?
25MHz o no l’é un valô seleçionou à un mòddo arbiträio. O l’é deuviou pe coscì perché o l’à unna relaçion multipla intrega con diverse frequense nucleare inta communicaçion de ræ, cösa ch’a façilita a moltiplicaçion ò a divixon de frequense.
1.1 Soddisfa i requixiti de frequensa standard Ethernet
Ethernet spedio (100BASE-TX): o deuvia un releu à 25MHz comme frequensa de trasmiscion di dæti.
Ethernet gigabit (1000BASE{1}}T): o deuvia un releuo à 125MHz, ch’o l’é 25MHz × 5.
10GbE (10 Gigabit Ethernet) e ciù erti: sciben che a frequensa do releuo prinçipâ a l’é ciù erta (comme 156,25MHz), pe-o sòlito a peu vegnî derivâ moltiplicando l’oscillatô de cristallo de 25MHz pe mezo de un PLL.
Sto fæto o l’indica che 25MHz, comme frequensa de releu de base, peuan sostegnî direttamente ò indirettamente e frequense de fonçionamento de PHY/MAC pe-e speditesse Ethernet tradiçionæ.
II. Conveniensa d'implementaçion tecnica
2.1 Moltiplicaçion de frequensa façile pe mezo de PLL
I chip de ræ (comme i chip PHY, MAC e switch) de spesso deuvian di circuiti PLL (Phase Locked Loop) internamente pe generâ e frequense de relòggio de fonçionamento neçessäie.
MHz × 2=50MHz
MHz × 4=100MHz
MHz × 5=125MHz
MHz × 6.25=156.25MHz (pe 10GbE)
Dæto che 25MHz a l’é unna frequensa de base con di moltipli intreghi basci façile da carcolâ, a semplifica o design de PLL, a permette un blocco ciù spedio e a l’assegua un output ciù stabile.
2.2 Compatibile co-i requixiti de chip prinçipæ
A ciù parte di produttoî de chip pe dispoxitivi de ræ (comme Broadcom, Realtek, Marvell, Intel, etc.) sostëgnan espliçitamente l’input d’oscillatô de cristallo à 25MHz inti requixiti de releuo d’input di seu chip PHY ò MAC ò forniscian de modalitæ de fonçionamento pe l’input à 25MHz.
III. Avvantaggi inte l’EMC, a progettaçion di çircuiti e o costo
3.1 Megio contròllo EMI e erta integritæ do segnâ
In confronto a-i oscillatoî de cristallo con de frequense ciù erte (comme 50MHz, 100MHz e 200MHz), 25MHz o l’òffre di avvantaggi scignificativi in termini d’interferensa elettromagnetica (EMI):
Unna frequensa fondamentale ciù bassa a se traduxe inte ciù pöche interferense armòniche;
O routing do PCB o l’é ciù façile da rispettâ e speçificaçioin de progettaçion EMI;
I requixii ciù basci pe-e recinçioin e l'intreghitæ de potensa, che façilitan l'integraçion do scistema.
3.2 Oscillatoî de cristallo maturi, stabili e costo-efficaçi
I oscillatoî de cristallo à 25MHz son tra e frequense ciù deuviæ inte l’industria de l’elettrònica, co-i seguenti avvantaggi:
Abbondanti produti feua da-o scaffâ e unna gran quantitæ de qualitæ;
Basci costi de produçion e prexi d'acquisiçion aboniabili;
Unna cadeña de fornitua sæta con di tempi de consegna curti e unna qualitæ stabile.
Sto fæto o l'é un muggio attraente pe-i produttoî de dispoxitivi de ræ ch'an da fâ co-a produçion in sce larga scâ-.
IV. Exempio d'applicaçion into design prattico
Piggiando comme exempio un commutatô Ethernet Gigabit:
O chip de contròllo prinçipâ o domanda unna frequensa de fonçionamento d'input de 125MHz;
Into progetto se peu deuviâ un oscillatô de cristallo à 25MHz e a frequensa a peu vegnî moltiplicâ à 125MHz pe mezo do PLL incorporou-do chip;
Into mentre, o releuo à 25MHz o peu ëse distribuio à di atri mòdoli (comme mòdoli de scincronizzaçion de releuo PHY, MAC ò) pe mezo de un erbo de releuo;
Sto fæto o razzonze unna vivagna de releuo unificâ, o semplifica l’architettua do releuo e o redue a complescitæ e i costi do scistema.
Scintexi
E raxoin pe-e quæ i dispoxitivi de ræ deuvian 25MHz e i seu moltipli comme frequense d’oscillatô de cristallo peuan vegnî ressumme comme segue:
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Categoria de raxon |
Spiegaçion speçifica |
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Compatibilitæ co-o protocòllo |
L’é in linia co-i moltipli de frequensa domandæ da-i standard Ethernet (100M / 1G / 10G) |
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Conveniensa de progetto |
Façile da generâ di releui à erta speditessa-pe mezo da moltiplicaçion de frequensa PLL, semplificando a progettaçion do çircuito |
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Integritæ do segnâ |
EMI basso, ch'o rende ciù façile a conformitæ co-i requixiti de compatibilitæ elettromagnetica |
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Costo-Reisa |
Cadeña de fornitua matua, prexo basso e prestaçioin stabile |
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Compatibilitæ co-i chippi |
A ciù parte di chip PHY/MAC sostëgnan l’input de l’oscillatô de cristallo à 25MHz |
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