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Marvell の評価ボードでテストモード(Test Mode 1-6)を起動

GLOSSARY

Marvell(マーベル)の車載イーサネットPHY(Brightlaneシリーズ:88Q4364 等)において、IEEE 802.3ch (MultiGBASE-T1) 準拠性試験用のテストモード (Test Mode 1-6) を起動するには、通常 MDIO (Management Data Input/Output) レジスタ経由で特定の値を書き込む必要があります。

Marvellチップは、標準的なIEEEレジスタ(Clause 45)に加えて、ベンダー固有のレジスタ設定が必要な場合があるため、以下の手順が一般的です。


1. テストモードの定義 (IEEE 802.3ch準拠)

それぞれのモードは、VNAやオシロスコープでの特定の測定項目に対応しています。

テストモード

信号の内容

主な測定項目

Mode 1

送信機ドループ (Transmitter Droop)

低域遮断特性の評価

Mode 2

送信機ジッタ (MASTER)

クロックの安定性(マスター側)

Mode 3

送信機ジッタ (SLAVE)

クロックの安定性(スレーブ側)

Mode 4

送信機線形性 (Transmitter Linearity)

PAM4のシンボル間隔の正確性

Mode 5

送信機出力PSD (Transmitter PSD)

スペクトラム密度、放射ノイズ

Mode 6

送信機フル出力レベル

最大振幅の確認


2. レジスタ設定の手順

MarvellのPHYをテストモードに移行させるには、通常以下のレジスタ(Device 1: PMA/PMD)を操作します。

A. 基本的なレジスタアドレス
  • Register Address: 1.2308 (16進数で 0x0904 付近、チップにより異なる場合があります)

  • 設定値:

    • Bit を使用してモードを選択します。

    • 001 = Test Mode 1

    • 010 = Test Mode 2

    • ...

    • 110 = Test Mode 6

B. 書き込み例 (mdio-tool 等を使用する場合)

Linux環境やデバッグツールからMDIOアクセスを行う例です(88Q4364の場合を想定)。

# Test Mode 4 (Linearity) を起動する場合
# Device 1, Register 0x0904 に 0x8000 (Mode 4に対応するビット) を書き込む例
mdio-write <interface> <phy_addr> 1 0x0904 0x8000

※正確なレジスタアドレスとビット配置は、Marvellから提供される Hardware Spec (Register Map) または Application Note (Compliance Test Guide) を必ず参照してください。NDA(秘密保持契約)下のドキュメントに詳細が記載されています。


3. 注意点:テストモード起動時の状態

  • リンクダウン: テストモードに入ると、通常のデータ通信(イーサネットリンク)は切断されます。

  • リセット: 通常、電源の再投入(Power Cycle)またはソフトウェアリセット(Control RegisterのBit 15を1にする)を行うまで、テストモードは維持されます。

  • 周波数選択: 802.3chは 2.5G/5G/10G のマルチスピードであるため、テストモードを入れる前に「どの速度でテストするか」を別のレジスタで固定(Force Speed)しておく必要があります。


4. 測定のヒント

Marvellの評価ボードで 2.92mm-HFM変換アダプタ を使用して測定する場合、以下の確認を行ってください。

  1. VNAでのAFR適用: 評価ボード上のSMA/HFMコネクタからチップまでの配線損失を除去(De-embed)してください。MarvellのEVBは非常に高品質ですが、10GHz帯では数dBの減衰が発生します。

  2. クロック設定: Test Mode 2/3(ジッタ測定)では、チップが外部水晶(Crystal)と内部PLLのどちらを使用しているかで結果が変わります。設計通りの構成になっているか確認してください。


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