1 引言

    kendin公司推出的ks8993是业界第一款包含3端口10/100物理层收发器、3个带有1个layer2交换器的mac单元以及缓存的高性能以太网快速交换电路，集成了10baset/100basetx/100basefxphy和16k×32的sram缓冲区，其带宽可达到1gbps。具有低功耗、功能齐全和易于调试等特点。

    ks8993主要具有以下特性：

    符合ieee 802.3以太网标准和ieee 802.3μ快速以太网标准；

    支持基于端口的vlan，基于硬件的10/100速率转换及自动协商机制；

    支持10m/100m和全双工/半双工自适应功能；

    支持全双工的ieee802.3x流量控制及半双工的流量控制；

    片内集成地址对照引擎、自动地址分析、老化和移位；

    mac地址自学习、自更新功能；

    可支持优先级排队、未屏蔽双绞线和光纤；

    采用128引脚的pqfp型封装。

    2 内部结构

    图1是ks8993的内部结构框图。下面介绍ks8993中各主要模块的原理。

    (1)地址对照引擎

    ks8993内置存储mac地址及其相关信息的地址对照表。该表能够提供1k字48位的中央地址存储器地址和交换信息。

    (2)sram缓冲器

    ks8993内置一个用于存储帧的16k字32位的sram缓冲器。这一资源是由该电路的3个端口共享。每个端口分配多大空间的缓冲器可以通过系统设置来决定。

    (3)流量控制

    在ks8993中，帧的接收与发送支持802.3x标准。ks8993刚刚接收一个数据包，假如该数据包的目标端口资源被占用，ks8993将对接收数据包的端口进行流量控制。这时，ks8993会发出一个含有最大停顿时间的流量控制帧。一旦目标端口资源被释放，ks8993就发出其他不含停顿时间的帧。

    3 ks8993的输入接口和输出接口

    如图2所示，ks8993的输入接口和输出接口主要分为：物理接口、mii接口、串行网络接口、led指示接口、非管理编程接口、控制和其他接口、工厂测试接口、电源和地接口。

    3.1 物理接口

    ks8993分别提供3路收发信号接口，分为变压器和光纤两种模式与媒体介质相连。光纤模式下，三路光信号检测接口接光纤信号检测输出口可完成光信号检测。还需为传输数据设置抽头变压器参考值，并设置发送电流值。

    3.2 介质无关接口（mii）

    介质无关接口（mii）的作用是使物理层可以支持不同的介质类型。mii引脚信号包括接收、发送数据、发送使能、冲突监测、收发时钟和故障指示等。还提供了载波活动、冲突检测和管理接口信号。数据穿越mii的速率是每个时钟周期为一个半位元组（4位），即25mbps。

    mii工作在forward和backward两种模式下。在forward模式下，ks8993的mac3利用外接的phy进行通信；在backward模式下，外部的mac利用ks8993的phy3进行通信。

    3.3 串行网络接口

    串行网络接口与用于网络层协议处理的控制器兼容，可以直接与这些类型的设备连接。传输信号分为两类：一类负责发送，包括发送使能、冲突检测、串行发送数据和发送时钟等。另一类负责接收，包括载波监听、串行接收和接收时钟。

    3.4 led指示接口

    状态指示信号可以设置为速度指示、冲突指示、全双工/半双工指示等。可以根据需要外接一定数目的led灯指示电路的工作状况。

    3.5 非管理编程接口

    按功能表设置modesel[3：0]引脚电平可规定led的工作模式。设置mtxd[3：1]引脚可实现全双工和半双工模式。设置miis[1：0]引脚使ks8993的mii接口工作在forward或reverse模式。设置mrxd[0]引脚为高电平，ks8993可禁止mac3的自动协商功能。设置mrxd[3]引脚为低电平，使ks8993的mac3工作在半双工模式。诸如此类，灵活设置这些