LAN9313 Datasheet, PDF (10/398 Pages) SMSC Corporation – Three Port 10/100 Managed Ethernet Switch with MII

Three Port 10/100 Managed Ethernet Switch with MII
Datasheet
List of Figures
Figure 2.1 Internal LAN9313/LAN9313i Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 2.2 System Block Diagrams - MAC/PHY Modes of Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Figure 3.1 LAN9313 128-VTQFP Pin Assignments (TOP VIEW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figure 3.2 LAN9313/LAN9313i 128-XVTQFP Pin Assignments (TOP VIEW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Figure 5.1 Functional Interrupt Register Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Figure 6.1 Switch Fabric CSR Write Access Flow Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Figure 6.2 Switch Fabric CSR Read Access Flow Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Figure 6.3 ALR Table Entry Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Figure 6.4 Switch Engine Transmit Queue Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Figure 6.5 Switch Engine Transmit Queue Calculation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Figure 6.6 VLAN Table Entry Structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Figure 6.7 Switch Engine Ingress Flow Priority Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Figure 6.8 Switch Engine Ingress Flow Priority Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Figure 6.9 Hybrid Port Tagging and Un-tagging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Figure 7.1 Port x PHY Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Figure 7.2 100BASE-TX Transmit Data Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Figure 7.3 100BASE-TX Receive Data Path. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Figure 7.4 Direct Cable Connection vs. Cross-Over Cable Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Figure 8.1 EEPROM Access Flow Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Figure 8.2 I2C Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Figure 8.3 I2C EEPROM Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Figure 8.4 I2C EEPROM Byte Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Figure 8.5 I2C EEPROM Sequential Byte Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Figure 8.6 I2C EEPROM Byte Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Figure 8.7 EEPROM ERASE Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Figure 8.8 EEPROM ERAL Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Figure 8.9 EEPROM EWDS Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Figure 8.10 EEPROM EWEN Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Figure 8.11 EEPROM READ Cycle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Figure 8.12 EEPROM WRITE Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Figure 8.13 EEPROM WRAL Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Figure 8.14 EEPROM Loader Flow Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Figure 8.1 SPI Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Figure 8.2 SPI Writes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Figure 8.3 I2C Slave Addressing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Figure 8.4 I2C Slave Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Figure 8.5 I2C Slave Writes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Figure 9.1 MII Mux Management Path Connections - MAC Mode Unmanaged . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Figure 9.2 MII Mux Management Path Connections - MAC Mode SMI Managed . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Figure 9.3 MII Mux Management Path Connections - MAC Mode I2C/SPI Managed . . . . . . . . . . . . . 130
Figure 9.4 MII Mux Management Path Connections - PHY Mode Unmanaged . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Figure 9.5 MII Mux Management Path Connections - PHY Mode SMI Managed . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Figure 9.6 MII Mux Management Path Connections - PHY Mode I2C/SPI Managed . . . . . . . . . . . . . . 133
Figure 10.1 IEEE 1588 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Figure 10.2 IEEE 1588 Message Time Stamp Point. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Figure 13.1 LAN9313/LAN9313i Base Register Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Figure 13.2 Example SWITCH_MAC_ADDRL, SWITCH_MAC_ADDRH, and EEPROM Setup . . . . . . 203
Figure 14.1 Output Equivalent Test Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
Figure 14.2 nRST Reset Pin Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
Figure 14.3 Power-On Configuration Strap Latching Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
Figure 14.4 Microwire Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
Figure 14.5 SPI Slave Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
Revision 1.2 (04-08-08)
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SMSC LAN9313/LAN9313i