Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ethernet Brücke gesucht


von David P. (devryd)


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Hallo zusammen,
ich möchte für meinen framework laptop eine Ethernet Erweiterungskarte 
bauen. Ich weiß, dass Framework selbst auch eine verkauft, ich würde 
dieses Projekt aber gerne nutzen um mich mit PCB Design vertraut zu 
machen. Wenn ich das richtig sehe brauche ich auch nicht wirklich viele 
Komponenten: Ethernet Port, USB-C Male Port, Ethernet-USB Brücke.
Leider scheitert es an letzterem. Ich habe ein wenig gegoogled und bin 
auf den LAN7800 von Microchip gestoßen. Auf den ersten blick sieht der 
so aus, als wäre er, was ich brauche. Leider ist er frühstens nächstes 
Jahr lieferbar. Habt ihr Alternativen für mich?
Vielen Dank für eure Hilfe

von Eduard I. (eiten)


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Bei Mouser lieferbar, und noch ganz viele mehr:

https://www.mouser.ch/c/semiconductors/interface-ics/usb-interface-ic/?type=Bridge%2C%20USB%20to%20Ethernet

Hab mal den RTL8152B verbastelt, der macht aber nur USB 2.0. Aber dieses 
Dokument kannst Du wohl auch bei anderen Bridges verwenden: 
http://www.jfd-ic.com/documents/RTL8152B(N)_Layout.PDF. Die RTL8152B 
hatte ich damals von lcsc.

Gruss, Edi

von Programmierer (Gast)


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David P. schrieb:
> um mich mit PCB Design vertraut zu mache

Da hast du dir aber was ausgesucht. Ethernet und USB-3 sind nicht gerade 
trivial (hohe Frequenzen).

von David P. (devryd)


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Eduard I. schrieb:
> Die RTL8152B
> hatte ich damals von lcsc.

Auf der Seite hatte ich zuertst geschaut aber nichts gefunden.
USB3 wäre schon schön, damit ich die volle Geschwindigkeit zu meinem NAS 
habe.

von David P. (devryd)


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Programmierer schrieb:
> Da hast du dir aber was ausgesucht. Ethernet und USB-3 sind nicht gerade
> trivial (hohe Frequenzen).

Muss ich da auf etwas bestimmtes achten?

von Programmierer (Gast)


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David P. schrieb:
> Muss ich da auf etwas bestimmtes achten?

Korrekte Leiterimpedanz, angepasste Leitungslängen, so genau kenn ich 
mich da selbst auch nicht aus, ist halt was für Fortgeschrittene.

von Eduard I. (eiten)


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David P. schrieb:
> Auf der Seite hatte ich zuertst geschaut aber nichts gefunden.
> USB3 wäre schon schön, damit ich die volle Geschwindigkeit zu meinem NAS
> habe.
https://lcsc.com/product-detail/Ethernet-ICs_Realtek-Semicon-RTL8152B-VB-CG_C50656.html
Aber halt wie gesagt nur 2.0.

Zu beachten ist Diverses:
- möglichst keine Vias (wegen siehe nächster Punkt)
- möglichst keine Richtungswechsel, keinesfalls 90° Winkel (Kapazität, 
Reflektionen)
- möglichst kurze Verbindungen (weniger Abstrahlung/Einstrahlung)
- Übersprechen verhindern (Notfalls GND zwischen die Leiterbahnen), im 
rechten Winkel kreuzen
- z.B. beim USB gleich lange Leiterbahnen und Impedanzanpassung bei den 
differentiellen Signalen (IIRC 10mil Leiterbahnen in 6mil Abstand, 6mil 
zur Ground Plane), paarweise Vias
- Loops verhindern
- wohl noch 1000 Dinge, die ich auf die schnelle vergessen habe...

: Bearbeitet durch User
von Alt-Zopf-Entsorger (Gast)


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Eduard I. schrieb:
> - wohl noch 1000 Dinge, die ich auf die schnelle vergessen habe...

Kann man auch kurz zusammenfassen:

viel zu viele punkte für einen Änfänger. Für den Anfang solltest du mal 
ein  Evalboard für einen 8bit µC from the scratch machen. wenn das Läuft 
kannste dich ja an ein 32bit Design mit DDR2/3 versuchen. und dann nach 
ca. 0.5 a kannst du mal an deine selbstbau bridge denken.

von David P. (devryd)


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Ok, vielen Dank für die Ratschläge.
Ich dachte tatsächlich, dass das etwas leichter wird.
Dann suche ich mir erst mal ein leichteres Projekt und wage mich später 
dran.

von AllesNichtSoSchlimm (Gast)


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Ein USB3-Layout ist, wenn man sich an die Vorgaben des Herstellers des 
USB-NIC hält, keine Raketenwissenschaft. Letztlich gibt es genau vier 
Leiterbahnen, die kritisch sind, das sind die SuperSpeed-Leitungen. Die 
führt man paarweise parallel ohne Durchkontaktierungen und möglichst 
alle gleichlang, und damit ist der größte Teil des Drops schon 
gelutscht.

GBit-USB-NICs gibt es auch von Asix, allerdings rückt Asix Datenblätter 
und andere Unterlagen nur gegen NDA raus. Vor ein paar Wochen gabs bei 
LIDL für 12 EUR einen USB-C-GBit-Adapter, da ist ein Chip von Asix drin.

Bei Realtek ist die Lage auch nicht besser, Realtek stellt auch 
keinerlei Unterlagen zur Verfügung.

Wenn Du mit 100 MBit auskommst, gibt es noch USB-NICs von Exar/MaxLinear 
(XR8820x), die enthalten zusätzlich bis zu vier 
USB-Seriell-Schnittstellen und können auch GPIOs schalten oder einen 
I2C-Master zur Verfügung stellen.

https://www.maxlinear.com/product/interface/bridges/usb-ethernet-bridges/xr22804

Für diese Bausteine gibt es auch anständige Entwicklungsdokumentation.

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