LAN9311 Datasheet, PDF (5/461 Pages) SMSC Corporation – Two Port 10/100 Managed Ethernet Switch with 16-Bit Non-PCI CPU Interface

Two Port 10/100 Managed Ethernet Switch with 16-Bit Non-PCI CPU Interface
Datasheet
7.2.1.4
7.2.1.5
7.2.1.6
7.2.2
NRZI and MLT-3 Encoding ............................................................................................................................................................................. 86
100M Transmit Driver ..................................................................................................................................................................................... 86
100M Phase Lock Loop (PLL) ........................................................................................................................................................................ 86
100BASE-TX Receive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.2.2.1
7.2.2.2
7.2.2.3
7.2.2.4
7.2.2.5
7.2.2.6
7.2.2.7
7.2.3
A/D Converter ................................................................................................................................................................................................. 87
DSP: Equalizer, BLW Correction and Clock/Data Recovery .......................................................................................................................... 87
NRZI and MLT-3 Decoding ............................................................................................................................................................................. 88
Descrambler and SIPO ................................................................................................................................................................................... 88
5B/4B Decoding .............................................................................................................................................................................................. 88
Receiver Errors ............................................................................................................................................................................................... 88
MII MAC Interface ........................................................................................................................................................................................... 88
10BASE-T Transmit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.2.3.1
7.2.3.2
7.2.4
MII MAC Interface ........................................................................................................................................................................................... 89
10M TX Driver and PLL .................................................................................................................................................................................. 89
10BASE-T Receive. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.2.4.1
7.2.4.2
7.2.4.3
7.2.4.4
7.2.5
Filter and Squelch ........................................................................................................................................................................................... 89
10M RX and PLL............................................................................................................................................................................................. 89
MII MAC Interface ........................................................................................................................................................................................... 90
Jabber Detection............................................................................................................................................................................................. 90
PHY Auto-negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.2.5.1
7.2.5.2
7.2.5.3
7.2.5.4
7.2.5.5
7.2.6
PHY Pause Flow Control ................................................................................................................................................................................ 92
Parallel Detection............................................................................................................................................................................................ 92
Restarting Auto-Negotiation............................................................................................................................................................................ 92
Disabling Auto-Negotiation ............................................................................................................................................................................. 92
Half Vs. Full-Duplex ........................................................................................................................................................................................ 93
HP Auto-MDIX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2.7 MII MAC Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2.8 PHY Management Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.2.8.1 PHY Interrupts ................................................................................................................................................................................................ 94
7.2.9 PHY Power-Down Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.2.9.1 PHY General Power-Down ............................................................................................................................................................................. 95
7.2.9.2 PHY Energy Detect Power-Down ................................................................................................................................................................... 95
7.2.10 PHY Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.2.10.1
7.2.10.2
7.2.10.3
7.2.11
PHY Software Reset via RESET_CTL............................................................................................................................................................ 95
PHY Software Reset via PHY_BASIC_CTRL_x ............................................................................................................................................. 96
PHY Power-Down Reset................................................................................................................................................................................. 96
LEDs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.2.12 Required Ethernet Magnetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.3 Virtual PHY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.3.1 Virtual PHY Auto-Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.3.1.1
7.3.1.2
7.3.1.3
7.3.2
Parallel Detection............................................................................................................................................................................................ 97
Disabling Auto-Negotiation ............................................................................................................................................................................. 97
Virtual PHY Pause Flow Control ..................................................................................................................................................................... 98
Virtual PHY Resets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.3.2.1
7.3.2.2
7.3.2.3
Virtual PHY Software Reset via RESET_CTL ................................................................................................................................................ 98
Virtual PHY Software Reset via VPHY_BASIC_CTRL ................................................................................................................................... 98
Virtual PHY Software Reset via PMT_CTRL .................................................................................................................................................. 98
Chapter 8 Host Bus Interface (HBI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8.1 Functional Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8.2 Host Memory Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8.3 Host Data Bus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8.3.1 16-Bit Bus Writes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.3.2 16-Bit Bus Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.4 Host Endianess. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.5 Host Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
8.5.1 Special Situations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
8.5.1.1
8.5.1.2
8.5.1.3
8.5.2
Reset Ending During a Read Cycle .............................................................................................................................................................. 102
Reset Ending Between Halves of a 16-Bit Read Pair ................................................................................................................................... 102
Writes Following a Reset .............................................................................................................................................................................. 102
Special Restrictions on Back-to Back Write-Read Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
8.5.3 Special Restrictions on Back-to-Back Read Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
8.5.4 PIO Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.5.5 PIO Burst Reads. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.5.6 RX Data FIFO Direct PIO Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8.5.7 RX Data FIFO Direct PIO Burst Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
SMSC LAN9311/LAN9311i
5
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Revision 2.0 (02-14-13)