導讀

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

?MDIO信號反射導致網絡卡死分析

客戶反饋網卡故障表現有兩種情形：

1. 在低溫情況下運行一段時間后，容易出現網絡卡死，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，信號產生毛刺，導致寄存器被寫入了錯誤的值，PHY進入了異常狀態無法工作。最終解決的方法是在MDC信號靠近源端串聯22歐電阻。下面進行分析。

首先問題的現象是低溫工作一段時間后出現，雙網口的板卡只有其中一個網口會出現該問題，且網絡一旦卡死，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的MAC或PHY卡死。

另一個陷阱是PHY寄存器有兩部分，由于MDIO協議定義的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別就認為寄存器沒有問題了。后期又仔細核對發現出問題在擴展寄存器，才又將調試方向糾正過來。測試MDIO波形發現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 示波器協議解析功能測量MDIO波形

MDIO是以太網電路中十分重要的部分，配置模式、調整性能都離不開MDIO，很多以太網故障都與MDIO有關。MDIO協議規定是可以多個網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有很大區別，它的協議時序不同，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。