Zašto mrežni uređaji koriste 25MHz i njegove višekratnike kao frekvencije?

Zašto mrežni uređaji koriste 25MHz i njegove višekratnike kao frekvencije?

U mrežnim uređajima kao što su mrežne kartice, preklopnici, usmjerivači i Ethernet oprema, odabir frekvencije kristalnog oscilatora određen je temeljnim funkcijama uređaja, zahtjevima za čip i standardima komunikacijskog protokola. Korištenje kristalnih oscilatora s frekvencijom od 25MHz i njegovih višekratnika je uglavnom zbog bliske usklađenosti ovog frekvencijskog sustava s Ethernet standardima, komunikacijskim protokolima i arhitekturama čipova, što omogućuje pojednostavljeni dizajn, smanjene troškove i poboljšane performanse. U nastavku je navedeno detaljno objašnjenje:

I. Zašto odabrati 25MHz kao osnovnu frekvenciju?

25MHz nije proizvoljno odabrana vrijednost. Široko se koristi jer ima cjelobrojni višestruki odnos s nekoliko osnovnih frekvencija u mrežnoj komunikaciji, olakšavajući množenje ili dijeljenje frekvencija.

1.1 Zadovoljava standardne frekvencijske zahtjeve Etherneta

Brzi Ethernet (100BASE-TX): koristi takt od 25MHz kao frekvenciju prijenosa podataka.

Gigabit Ethernet (1000BASE-T): koristi takt od 125MHz, što je 25MHz × 5.

10GbE (10 Gigabit Ethernet) i više: Iako je glavna taktna frekvencija viša (npr. 156,25MHz), obično se može izvesti množenjem kristalnog oscilatora od 25MHz putem PLL-a.

To ukazuje da 25MHz, kao osnovna taktna frekvencija, može izravno ili neizravno podržati radne frekvencije PHY/MAC za glavne Ethernet brzine.

II. Pogodnost tehničke izvedbe

2.1 Jednostavno množenje frekvencije putem PLL-a

Mrežni čipovi (kao što su PHY, MAC i preklopni čipovi) često interno koriste PLL (Phase Locked Loop) sklopove za generiranje potrebnih frekvencija radnog takta. 25MHz je umjerena ulazna frekvencija koja može učinkovito generirati uobičajene frekvencije velike-brzine, kao što su:

25MHz × 2=50MHz

25MHz × 4=100MHz

25MHz × 5=125MHz

25MHz × 6.25=156.25MHz (za 10GbE)

Budući da je 25MHz osnovna frekvencija s-za-izračunavanje niskih cijelih višekratnika, to pojednostavljuje dizajn PLL-a, omogućuje brže zaključavanje i osigurava stabilniji izlaz.

2.2 Kompatibilan sa zahtjevima za glavni čip

Većina proizvođača čipova za mrežne uređaje (kao što su Broadcom, Realtek, Marvell, Intel, itd.) izričito podržavaju ulaz kristalnog oscilatora od 25MHz u zahtjevima ulaznog takta svojih PHY ili MAC čipova ili daju načine rada za ulaz od 25MHz.

III. Prednosti u EMC-u, dizajnu strujnog kruga i cijeni

3.1 Bolja EMI kontrola i visoki integritet signala

U usporedbi s kristalnim oscilatorima s višim frekvencijama (npr. 50MHz, 100MHz, 125MHz, 150MHz i 200MHz), 25MHz nudi značajne prednosti u pogledu elektromagnetskih smetnji (EMI):

Niža osnovna frekvencija rezultira s manje harmonijskih smetnji;

PCB usmjeravanje je lakše uskladiti sa EMI specifikacijama dizajna;

Niži zahtjevi za kućišta i cjelovitost napajanja, olakšavajući integraciju sustava.

3.2 Zreli, stabilni i-isplativi kristalni oscilatori

Kristalni oscilatori od 25MHz su među najčešće korištenim frekvencijama u elektroničkoj industriji, sa sljedećim prednostima:

Bogat--gotovih proizvoda i širok izbor vrsta;

Niski troškovi proizvodnje i pristupačne cijene nabave;

Zreli opskrbni lanac s kratkim rokovima isporuke i stabilnom kvalitetom.

Ovo je vrlo privlačno proizvođačima mrežnih uređaja koji se- bave proizvodnjom velikih razmjera.

IV. Primjer primjene u praktičnom dizajnu

Uzimajući Gigabit Ethernet switch kao primjer:

Glavni upravljački čip zahtijeva ulaznu radnu frekvenciju od 125MHz;

U dizajnu se može koristiti kristalni oscilator od 25MHz, a frekvencija se može umnožiti na 125MHz putem PLL-a ugrađenog-u čipu;

U međuvremenu, takt od 25MHz može se distribuirati drugim modulima (kao što su PHY, MAC ili moduli za sinkronizaciju sata) kroz stablo takta;

Time se postiže unificirani izvor takta, pojednostavljuje arhitektura sata i smanjuje složenost sustava i troškovi.

Sažetak

Razlozi zašto mrežni uređaji koriste 25MHz i njegove višekratnike kao frekvencije kristalnog oscilatora mogu se sažeti na sljedeći način:

Hangjing kristalni oscilatori naširoko se koriste u mrežnim uređajima (mrežne kartice, preklopnici, usmjerivači, Ethernet). Uz industrijske-proizvode, nudimo i kristalne oscilatore-visoke{3}}stabilnosti široke-temperature (-55~+125 stupnjeva) i možemo ponuditi primjenu kristalnog oscilatora i odgovarajuća rješenja. Ako imate relevantne potrebe, slobodno se obratite prodajnom ili tehničkom osoblju tvrtke Hangjing.