Здравствуйте.

Разрабатывается проект на STM32F407 с Ethernet 100BASE-TX. Написание ПО предполагается отдать на сторону подрядчикам. Подрядчики утверждают, что использование встроенного MAC контроллера крайне нежелательно, т. к. "для его работы потребуется много процессорных ресурсов" и просят установить внешний MAC контроллер.

Вопросы:

1. Правда ли, что использование встроенного MAC контроллера загружает АЛУ STM32 больше, чем использование внешнего?

2. Если п. 1 истина, то какой MAC+PHY контроллер является оптимальным выбором? Рассматривается 78Q8430.

Спасибо.

Нет, не правда. Любопытно было бы послушать их аргументацию.

МАК отдельный модуль, работает сам по себе, но в отличии от внешнего мака может данные класть в память по ДМА.
Может ваш сторонний заказчик думает что МАК контроллер берет на себя уровень ТСР, тогда он сильно заблуждается....

Максимум если внешний мак сможет осуществлять фильтрацию пакетов по мак адресу, а внутренний по какой-то причине не может, тогда да, как-то проц он загрузит.... Но в любом случае вам придется данные из мака как-то вытаскивать, как вы будете их тащить из внешнего? Только здесь будет такая затупка, что никакая фиьтрация не перекроет....

Это вряд ли. Зависит от задачи, конечно. Интересно, чем они планируют загрузить процессор настолько, что на Ethernet ничего не останется?
Нет, можно представить, конечно, что процессор будет молотить числа в поте лица и прокачивать мегабайты в секунду через Ethernet. Но что-то я сомневаюсь, что у вас такая ситуация. Быстрее поверю, что подрядчик не хочет осваивать Ethernet на STM32 и хочет подвести к привычному решению.

Этот бред придумали любители визнетов и т.п.


Использую физику lan8720 ко встроенному маку, пока без нареканий..



Интересно, по какому интерфейсу они подключать его к мк предложили??

Гнать в шею. Сразу и без разговоров.

Друзья, спасибо за ответы.

Подрядчики говорят о фильтрации пакетов: мол, встроенный MAC требует отклика АЛУ, а внешний - всё делает сам.

Тов. mantech категорически прав: они предлагают именно Визнет.

А про "гнать в шею" - обращаемся на сторону не от хорошей жизни: очень тяжело найти опытного и добросовестного подрядчика, а своих сил не хватает.

Stepanich
1. Не правда. Хотя бы уже из-за наличия DMA.
Имеет смысл использовать внешний MAC+PHY если он поддерживает достаточно мощную фильтрацию (то есть специализированный контроллер).
Интересно, это какой же трафик должен через себя гонять STM32F407 если для его работы потребуется много процессорных ресурсов?
Не проще ли поставить тогда контроллер мощнее?

Зачем гнать в шею? Просто пусть баки не забивают. Ну не умеете без визнета - да и ладно. Только щёки не надувайте и небылицы не придумывайте.

ASN, по поводу фильтрации: можно ли сравнить встроенный Ethernet MAC со встроенным контроллером CAN? Ведь при настройке встроенного CAN лишь на один ID как бы ни была загружена шина CAN, АЛУ не будет обрабатывать ни один пакет, если в нём нет заданного ID.

Ethernet - вообще не шинный интерфейс. Я так понимаю, большая загрузка возможна при передачи непрерывного потока данных. Таким образом, что такого делает внешний МАС, чего не делает встроенный, что позволяет разгрузить АЛУ?

Stepanich
Можно. Но только если не нужен полный стек TCP/IP.
Использовали LAN9221 как внешний Ethernet. Но только микросхема подключалась к ОМЭВМ (параллельный интерфейс) через FPGA, которая обрабатывала трафик и формировала запросы (прерывания) только при обращении к STM (анализ UDP). Но там скорость потока - около 240 Мбит в дуплексе с минимальным задержками (менее миллисекунды).
Использование Wiznet для STM32F407, IMHO, имеет смысл только если цена серийного устройства неважна.
Кстати, не такое уж и "некрасивое" решение в условиях малой партии и ограниченных денег на разработку.

Именно. Ничего такого там нет. По прокачке данных у внешнего и у внутреннего загрузка одинаковая. Нет, у внутреннего проще, так как у него есть доступ к внутренним шинам и блокам памяти, а внешний будет гонять данные через более медленный внешний интерфейс.
Всё упирается в умение и софт. С визнетом они возились и вроде бы всё работает. А встроенный MAC не трогали, и не хочется время тратить. Лень или недостаток компетенции - в любом случае позор.


Чего там фильтровать? Нет такой проблемы (если только у вас не какой-то супер-пупер экзотический случай, в чём сомневаюсь). Это как ссылаться на космическое излучение и носить шапочку из фольги.

ASN, скорее беспокоит дополнительная микросхема с размерами, сопоставимыми с самим МК, плюс использование линий в/в и трассировка.

Друзья, ещё пара вопросов:

1. Какой выбрать интерфейс подключения PHY ко встроенному МАС (RMII, MII)? Я так, понимаю, RMII - компактнее.

2. Почему на рынке нет ни одного МК с поддержкой Gigabit ethernet?

По проводам - да. Но обычно сразу вылезает внешний тактовый генератор, ибо тактировка в два раза выше. Ну если интерфейс не медный, то RMII PHY может просто не быть.

Потому, что Если действительно микро, то все-же гигабит это серьезно. Ну в вообще котролеров полно - кто по Вашему все эти гигабиты во всяких сетевых устройствах пережевывает.

Stepanich
1. Уже лет 10 как "сидим" на RMII (типа KSZ8051 от Micrel): компактнее, удобнее. Конечно, уважаемый zltigo прав - нужен внешний генератор. Но тут дело вкуса.
2. Наверное, есть такие чипы, только зачем МК (в смысле, классическому ОМЭВМ для управления) Gigabit ethernet?

З.Ы. Тут вопрос "менеджерский" - что дешевле: оплачивать Ваше время как схемотехника, или время "программеров", которые "впихивают" сетевой стек в "нищенские" ресурсы. По моему опыту, схемотехники "в пролёте".
И да, отечественных Gigabit ethernet просто нет. От слова "совсем".

zltigo, я не точно выразился: я имел в виду МК с периферией, аналогичной STM32, LPC и т. д.

По тактировке: разве при MII также не требуется внешний такт, ведь частота такта для МК может быть отличной от той, что нужна PHY?

Я так понимаю, наиболее компактные PHY - от Microchip?

1. RMII меньше проводов. больше частоты,

2. Да наверняка есть, просто если брать LPC1768 то он на 100 МГц, с ТСР и 100 МБит не выбирает, куда ему гигабит.... Скорости процам не хватает... надо же еще стэк крутить, какой толк от езернета без стека?


кстати товарищи что визнет любят, не намекают ли они на ТСР стэк железный... может они просто уровни протокола разделить не могут правильно?

фильтрация по мак адресам вроде как и во встроеных маках должна быть, а нужна она когда устройство в плотной сети, там такая каша обмена обычно, что если не свои посылки не фильтровать железно, то это задергает проц, но вроде как почти всегда все встроенные маки делают фильтрацию посылок.

Так что думаю что все же речь о ТСР без нагрузки на проц...

Друзья, может ли кто-нибудь подтвердить предположение ув. Golikov A. про аппаратную фильтрацию МАС адресов во встроенном МАС контроллере?

А зачем? Вы задаёте какие-то ламерские вопросы, и вдруг какой-то специфический случай обрёл супер-пупер важность. Зачем и почему? Либо что-то недоговариваете, либо что-то не понимаете.

да блин мануал может, просто лень качать на ваш проц, у вас то он под рукой...

вот LPC1768
The Ethernet block contains a full featured 10 Mbps or 100 Mbps Ethernet MAC (Media
Access Controller) designed to provide optimized performance through the use of DMA
hardware acceleration. Features include a generous suite of control registers, half or full
duplex operation, flow control, control frames, hardware acceleration for transmit retry,
receive packet filtering and wake-up on LAN activity. Automatic frame transmission and
reception with Scatter-Gather DMA off-loads many operations from the CPU.

не думаю что у СТ маки тупее...

Вообще-то по стандарту любой МАС это должен делать. А иначе он не МАС... Вот только речь здесь идет о МАС адресе, а не об IP адресе...

Golikov A., да те же функции у ST.

scifi, если Вам не нравится вопрос - не отвечайте, а охарактеризовывать его не стоит.

Вопрос возник в связи с недоверием к словам наших подрядчиков-программистов. На форуме я пытаюсь получить опровержение их словам.

Разве по стандарту должен уметь фильтровать пакеты? Мне казалось он решает коллизии и кодирует слова.
А подсчет црц, фильтр по мак адресу, и прочее - это уже бонусы... Но видать креститься надо, когда кажется ))



вы у подрядчиков-программистов поинтересуйтесь они знают где граница между MAC и IP уровнями. И не отождествляют ли они Ethernet c TCP/IP? Думаю об этом спорят джентльмены). На уровне МАС встроенный выигрывает у внешнего, потому что имеет специальные интерфейсы, и ядро проца не будет нагружено сбором данных с внешнего МАС, так что нагрузка на проц от внутреннего МАС (на МАС уровне) точно не выше чем от внешнего, а по всему видится что и сильно ниже...

У более-мнее приличных котроллеров PLL хватает, кроме того, в некоторых случаях под требования важной переферии таки надо подстраиваться, а не выбирать схемы тактирования с бодуна.

Микрочип вообще-то в мире PHY просто пустое место.

По поводу физики, учитывайте что часто документация на нее под договором о неразглашении, а ее надо как-то конфигурить, потому хотя бы адреса регистров надо знать (они стандартом не задаются, производители в целом боле менее одинаково делают, но стандарта нет, бывают нюансы). Поэтому надо выбирать физику распространенную, на которую вы найдете чужой код ее активации, и просто оттуда забирете адреса и регистры. Лучше всего брать ту что на отладочных платах стоит, для которых исходники поставляют. ИМХО конечно

Либо спросите совета у тех кто много разных ставил, какая с описанием полным идет. Ну либо пусть подрядчики-программисты сами выкручиваются

Абсолютно во всех. Даже в прадедушке NE2000. Это принципиальная функция. Отключаемая, но обязательная. Но даже софтовая фильтрация, если, например, отключена для функции снифера, не утомительна, если писать с головой.



Банальное PHY под NDA??? Да ну! MAC это встречаются - тот-же Realtek и иже с ним. Но не PHY.
По PHY не вижу особых причин использовать что-то не от Miсrel - массовы, доступны, недороги.

Вы где такую нарыли? Это ещё постараться надо. Какой-нить Broadcom или Marvell?
Короче, не пудрите товарисчу моск, он и так запудренный.


Да ради бога. Только хотел помочь. Ну а если военная тайна, то извините - ничем помочь не могу.

По стандарту МАС фильтрует адреса и делает CRC...
Коллизии обнаруживает PHY, проверяя то, что он передает с тем, что есть в линии. И выдает прерывание. Которое обрабатывается не МАС, а процессором... МАС не умеет хранить пакет или повторно его передавать... Кроме конечно случаев, когда МАС вместе с PHY выполнен в виде отдельной микросхемы. Там есть и буферы для принимаемых/передаваемых пакетов и есть командоаппарат для их приема/передачи...

Да ладно, линейка бывшего SMSC весьма и весьма популярна.

это помой-му один из самых удачных интерфейсов на данном типе камня. там разбор идёт заголовка фрэйма на аппаратном уровне,
не то что фильтрация.. если грамотно написать шустрый нижний уровень - то вообще песня = обрабатываете только ваши данные либо возникшую ошибку.

Если хотите быстрый старт - тупо купите любую демку с приглянувшимся решением. там будут и примеры и разводка типовая и потратите время на
вдумчивое изучение ранее написанного кода, а не загрузку в себя всех нюансов железа и временного переваривания всего этого.

имхо: городить внешние готовые решения необходимо только когда поджимают сроки, и есть другой фронт работы который будет создавать
бОльший гимор, а поддержание интерфейса требует серьёзного подхода. Ethernet с готовыми примерами(хотя наверное так можно сказать про любой
интерфейс ) не подходит под проблемную категорию уже лет 10 точно

Я не фанат микрочипа, так-что покупку им несколько лет назад SMSC просто пропустил. Но те PHY, что сам микрочип рожал для своих миконтроллеров впечатляют багами, точнее вообще глюками, "unreliable" - любимое слово в изобильных эрратах.

У ST MAC умеет фильтрацию MAC адресов, подсчет / проверку CRC. Применять внешний MAC можно лишь от любви к идиотизму в крайних его проявлениях. У меня есть проект на stm32f417, где на встроенный MAC принимается 70 мегабит UDP трафика, при этом ещё работает вэб-морда для управления.
Даю бесплатный совет, как сэкономить на генераторе: использовать PHY lan8720. Подключаете 25Мгц кварц к МК и один из выводов MCO настраиваете на выдачу 25 МГц, которые заводите на вход lan8720 . Возможно с Micrel так тоже можно, не знаю, а с lan8720 у меня уже несколько изделий так работают.

Это не совет, это штатное включение для MII, но для RMII требуется 50MHz и тактировка PHY от 25 или навешивание кварца 25MHz на PHY это уже отдельня фича.
А на генераторе "экономить" можно и по другому - им можно и нужно затактировать и микроконтроллер.

вы рушите мой мир... неужели в моей памяти все так извратилось... надо будет перечитать....


Не знаю, досталась с платой по наследству от авторов, марвел

У меня кварц 25 МГц висит на МК, эти же 25 МГц через MCO идут на KSZ8081RNA - это RMII PHY, и он умеет тактироваться от 25 МГц.

Lan8720 это как раз RMII. А 50Мгц он делает сам, методом умножения 25 на 2. В этом и изюминка - можно использовать только один единственный кварц и тактировать lan8720 от HSE STM-ки.

А я что написал - отдельная фича. И не скажу, что очень впечатляющая. В отличие от ядра контроллера, которому тактовая по барабану, для тактровки PHY все-же надо держать никак не хуже 50 ppm, что при использовании кварца с неведомыми параметрами обвешенного неподходящими к нему конденсаторами может создать проблемы даже с обеспеченим невеликих 50 ppm. Так-что с генератором тактирующим и до кучи контролер - спокойнее.

Если руки кривые, то не только конденсаторы у кварца можно попутать, но и плюс с минусом у источника питания
Всё-таки подбор конденсаторов к кварцу - это не rocket science, не надо нас этим пугать

А что должно быть "кривое", что-бы от поставщика получть ну очень похожий кварц, но другой?

Еще раз для особо непонятливых - что-бы "подбирать" нужно знать параметры кварца. Про параметры кварца - см. выше. Проверять и подбирать нет ни малейшего желания.

А с генераторами, хотите сказать, 100% гарантия качества? Те же грабли могут повернуться. Нужно покупать у проверенных поставщиков, тогда и с кварцами все будет хорошо.

Производителей меньше, хлама меньше. И если что, то базовый параметр контроля один и не зависящий от кварца, обвески, контроллера и монтажа.

Нормальные "гарантии" только от производителя, но у них сроки поставки обычно зашкаливают ну размеры закупки тоже. Ну а поставщиками мелких партий, это, увы, не угадать - цепочка посредников потрошащих оптовую закупку может быть длинна и непредсказуема. А цена потенцианльно хорошего кварца не слишком ниже генератора твердого производителя-середнячка. При тех-же размерах корпуса и наличии обвески вносящей свою вероятность. Ну Ethernet, это еще ладно, а вот от точности и стабильности частоты в каком-нибудь трансивере уже зависит больше.

Посмотрите на сетевые платы - везде стоят обычные кварцы. Цена генератора будет в разЫ выше обычного резонатора. 30ppm кварцы , к стати, стоят по 45 центов в розницу (от 1 шт)
В общем, холивар разводить не стоит. Каждый сам решает, что лучше из соображений цены/качества.

Товарищи, всем спасибо за ответы.

zltigo, в нашей задаче тактировать МК той же частотой, что и PHY, не получится: МК должен работать на более высокой частоте.

У LAN8720, как и у гигабитного брата, немного раздражает использование выводов для светодиодов для конфигурирования регистров: это не позволяет объединять светодиоды по общей шине питания, что удобно при размещении их снаружи устройства.

Пацталом
"PLL? Не, не слышал..."

А что именно раздражает, поставить пару резисторов??

Вам уже выше ответили . Видимо сие Вам тоже "специалисты" рассказали . Все сильнее начинаю подозревать, что едиственный контроллер который Вы с ними видели был в лучшем случае Atmega8. Только это объясняет все эти бредни.

Вы хоть сами можете понять в написанном, что Вам мешает?




Разумеется не в разы, если сравнивать одного производителя, а не генератор приличного производителя и выводной кварц с лучших свалок.

mantech, бывает удобно объединить светодиоды, например, катодами или использовать два в одном. Судя по схеме (стр. 14 PDF) У LAN8720 для конфигурирования регистров такое объединение может быть не приемлемым.

zltigo, да, с этим МК мы не работали - потому и есть вопросы. Странно, на форуме становится всё больше ответов, содержащих не шибко приятные комментарии, как будто это сообщество безработных блоггеров. Раньше такого не было.

С качеством вопросов тоже напряжёнка. Переместить в раздел "для начинающих"?

ИМХО, в большинстве случаев и одного светодиода более чем достаточно.

Если соберетесь использовать LAN8720 в режиме с выдачей наружу 50MHz, то обратите внимание на отличие во временных диаграммах RMII.

ЕМНИП, мерялись мы с Rst7 пару лет назад производительностью своих сетевых стеков именно на STM32F20x. Максимальная wire speed для TCP была в обоих вариантах достигнута. У Rst7 загрузка процессорного ядра была процентов 30, у меня - около 70. А F40x пошустрее будет, так что цифры будут еще получше. К тому же MAC STM32 умеет считать не только CRC фрейма, но IP/TCP/UDP суммы, и это тоже хорошо так разгружает процессор.