以太网网络通讯异常的解析过程和处理方案

以太网   通信异常

以太网频繁出现通信异常、丢包等现象，是否会想到是硬件电路设计问题?成熟的以太网电路设计看似简单，但如何保证通信质量，在通信异常时如何快速定位问题，本文将通过实际案例来讲述网络通讯异常的解析过程和处理方案。

一、案例情况

一日，核心板基于TI公司的DP83848KSQ PHY芯片二次开发时搭建一路百兆以太网电路，在研发测试阶段，发现以太网电路频繁出现通信异常，表现为工作一段时间后网络自动掉线，无法重连。多台样机均表现出同样的现象，于是研发展开一系列的问题定位。

二、现场排查

软硬件工程师开始各自的问题定位，这里则谈谈硬件问题定位。

1.电源电路测试

首先先确定电源电路情况，测试PHY芯片工作时和通信异常时的供电电源的电压，电源电压稳定，无跌落，电平为3.3V;其次测试纹波噪声，测试结果也满足要求。电源电路影响暂可以排除。

2.原理图检查：

然后从原理图下手，检查PHY芯片的外围电路和对照处理器的引脚顺序，如图1所示，外围电路接线无误，设计符合设计规范。继续检查以太网的变压器电路，如图2所示，该电路也符合设计规范。原理图设计基本可以排除。

图1 PHY芯片外围电路图

图2 变压器外围电路图

3.样机电路测试

时钟信号测试：时钟信号幅值、频率、上升下降时间、占空比等参数均满足要求。

时序测试：数据信号和控制信号的时序裕量均满足手册要求。

数据信号波形测试：在信号测试时，发现PHY芯片的数据信号和控制信号有异常的波形，如下图3、4所示：

图3 RMII_RXD信号

图4 RMII_TXD信号

图5 PHY芯片的IO参数信息

图6 处理器芯片的IO参数信息