M6Y2C+ePort-M輻射整改

本文以M6Y2C核心板平臺搭配ePort-M的工控整機為案例，通過測試結果直觀感受時鐘驅動強度與Slew Rate對輻射測試的影響。

ePort-M模塊與MAC端通過RMII接口進行通訊，其Pin6腳為RMII的參考時鐘REFCLK，頻率為50MHz，該時鐘由M6Y2C核心板提供，ePort-M作為接收端。下圖1和圖2所示為某工控整機的輻射測試結果，該工控整機使用ZLG致遠電子M6Y2C系列核心板搭配ePort-M模塊，整機需要通過輻射測試Class B等級，從圖中可以看出該整機在水平方向與垂直方向上的50MHz及其倍頻點上輻射值均較大，輻射超標頻點也集中在此。

圖1 水平方向

圖2 垂直方向

當產品已經成型，而輻射卻超標時，除了改動硬件，有沒有更簡單便捷的方式來嘗試降低輻射值呢？答案是有的，那就是通過軟件調節相應時鐘引腳的驅動強度以及Slew Rate。從上圖的超標頻點以及該工控整機的板上外設可以基本確定，超標頻點來源于M6Y2C核心板輸出的RMII接口REFCLK 50MHz時鐘信號。

通過查閱M6Y2C核心板處理器NXP Cortex-A7 i.MX6ULL手冊得知，ENET1 REFCLK時鐘信號引腳的控制寄存器為“IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ENET1_TX_CLK”，其驅動強度Drive Strength與Slew Rate的說明如下圖3所示。

圖3

上文圖1和圖2測試結果對應的驅動強度為“110”，Slew Rate為“Fast Slew Rate”，現在我們將該時鐘引腳的驅動強度調低，調至“001”最低檔（以太網通訊正常），此時輻射測試結果如下圖4和圖5所示，可見其輻射值大幅下降，超標頻點也減少許多。

圖4 水平方向

圖5 垂直方向

保持驅動強度最低，同時將Slew Rate修改為“Slow Slew Rate”（以太網通訊正常），此時輻射測試結果如下圖6和圖7所示，可見該工控整機此時已成功通過輻射測試Class B等級。

圖6 水平方向

圖7 垂直方向