為什么你的網(wǎng)卡工作會不正常？（中）

導讀

網(wǎng)絡故障困擾重重？本文聚焦客戶網(wǎng)卡故障的兩種特殊情形：低溫運行與信號干擾下的網(wǎng)絡卡死。看似簡單卻歷經(jīng)波折的解決過程，帶你深入剖析排查中陷入的誤區(qū)。

?MDIO信號反射導致網(wǎng)絡卡死分析

客戶反饋網(wǎng)卡故障表現(xiàn)有兩種情形：

1. 在低溫情況下運行一段時間后，容易出現(xiàn)網(wǎng)絡卡死，必須重啟才能恢復；

外界稍微有點信號干擾就有可能引起網(wǎng)絡卡死。

問題的解決方法看似很簡單，但解決過程卻頗費周章，花費了很多的精力。排查出原因是MDIO的時鐘信號在低溫情況振鈴增強或受到干擾時，信號產(chǎn)生毛刺，導致寄存器被寫入了錯誤的值，PHY進入了異常狀態(tài)無法工作。最終解決的方法是在MDC信號靠近源端串聯(lián)22歐電阻。下面進行分析。

首先問題的現(xiàn)象是低溫工作一段時間后出現(xiàn)，雙網(wǎng)口的板卡只有其中一個網(wǎng)口會出現(xiàn)該問題，且網(wǎng)絡一旦卡死，必須重啟才能恢復，所以開始認為是走線問題或電源問題誘發(fā)的MAC或PHY卡死。

另一個陷阱是PHY寄存器有兩部分，由于MDIO協(xié)議定義的register address位寬為5bit，對PHY來說是不夠用的，所以原廠將其分成了一般寄存器和擴展寄存器兩部分。

以裕泰微的YT8531為例，通過一般寄存器的0x1E和0x1F間接地讀寫擴展寄存器，地址大于0x1F的寄存器都需要通過0x1E和0x1F作為入口，參考圖1。初次檢查寄存器的時候只讀出了一般寄存器的值，檢查對比異常時和正常時沒有區(qū)別就認為寄存器沒有問題了。后期又仔細核對發(fā)現(xiàn)出問題在擴展寄存器，才又將調(diào)試方向糾正過來。測試MDIO波形發(fā)現(xiàn)原本應該只在初始化過程中配置好的地址，正常通信過程中也在不停的覆寫，最終在反復的“嘗試”后，終于等到MDC毛刺，成功將錯誤值寫入了寄存器。最終也通過示波器測到了MDC上的毛刺，測量得到的波形如圖2所示。

圖1 YT8531擴展寄存器入口

圖1 示波器協(xié)議解析功能測量MDIO波形

MDIO是以太網(wǎng)電路中十分重要的部分，配置模式、調(diào)整性能都離不開MDIO，很多以太網(wǎng)故障都與MDIO有關。MDIO協(xié)議規(guī)定是可以多個網(wǎng)口使用同一個總線的，PHY芯片基本也都留有設置PHY地址的上下拉電阻，但很多主控芯片原廠還是會不建議一對多的設計。MDIO看似和I2C很像，但實際還是與I2C有很大區(qū)別，它的協(xié)議時序不同，速率也比I2C高很多，沒有應答位，所以MDIO的上拉電阻不能用阻值太小的，信號走線也需要注意抗干擾和阻抗匹配。