【KSZ8841-16/32MQL/MVL/MVLI/MBL单端口以太网MAC控制器非PCI接口修订版】,IC型号KSZ8841-16MQL-EVAL,KSZ8841-16MQL-EVAL PDF资料,KSZ8841-16MQL-EVAL经销商,ic,电子元器件-51电子网

KSZ8841-16/32MQL/MVL/MVLI/MBL

单端口以太网MAC控制器

非PCI接口

修订版1.6

概述

该KSZ8841系列单端口芯片包括PCI和

非PCI CPU的接口，并提供8位/ 16位和

32位总线设计。该数据表的描述

KSZ8841M系列的非PCI CPU接口芯片。为

在KSZ8841 PCI CPU接口芯片的信息，

参考KSZ8841P数据表。

该KSZ8841M是单芯片，模拟/数字混合

设备提供网络唤醒技术，有效地

针对快速以太网应用。它包括一个快速

以太网MAC控制器， 8位， 16位和32位

通用主机处理器接口，并采用了独特的

用4个字节的缓冲区边界动态内存的指针和

完全利用的8KB用于主机Tx和Rx方向

缓冲器接口。

该KSZ8841M被设计为完全兼容

适当的IEEE 802.3标准。工业

温度级版本KSZ8841M时，

KSZ8841MVLI ，也可以订购（请参阅“订购

信息部分）。

LinkMD

物理信号的发送和接收被增强

通过采用模拟电路，使得设计

更高效的并允许更低的功率消耗。

该KSZ8841M采用低功耗CMOS设计

过程中，具有5V与3.3V单电源供电

宽容的I / O 。它具有丰富的功能设置报价

管理信息库（ MIB ）计数器和CPU

控制/数据接口。

该KSZ8841M包括一个独特的电缆诊断

功能叫做LinkMD 。这一特点决定了长度

布线设备，并且还肯定了，如果有一个开放

或短路状态中的电缆。附带的软件

使电缆长度和电缆的条件是

方便的显示出来。此外， KSZ8841M

支持惠普（ HP ），自动MDIX ，从而

省去了直链或区分

交叉电缆中的应用。

工作原理图

P 1小时P自动

0I / M D I -X

1 0 /1 0 0

B一个发E -T / T X

PHY

OST M A

ê米Bé D D E D P ro的（E S） S 0

在TE RFA权证

0：N -P C I

中央处理器

公共汽车

在TE RFA权证

加利IT

QM ü

Dm的

hannel

RXQ

4KB

TXQ

4KB

8 ， 1 6 ，邻R 3 2 - B它摹简é IC

H 2 O S T在德RFA权证

0：N卓升

例如是TE R 5

M IB

C 0加利印机

P 1 L E D [ 3 ： 0 ]

LED

，D R IV E

EEPROM

在TE RFA权证

E E P R 0 M I /女

图1. KSZ8841M功能框图

LinkMD是麦克雷尔公司的注册商标。

魔包是Advanced Micro Devices公司的商标。

在此资料使用的产品名称仅用于标识目的，

只是，可能是其各自公司的商标。

麦克雷尔公司 2180财富驱动圣何塞，加利福尼亚95131 美国电话+1 （

408

） 944-0800 传真：+ 1 （ 408 ） 474-1000 http://www.micrel.com

2007年10月

M9999-102207-1.6

麦克雷尔INC 。

KSZ8841-16 / 32 MQL / MVL / MBL

特点

与IEEE802.3u标准的单芯片以太网控制器

支持

支持10BASE -T / 100BASE - TX

支持IEEE 802.3X全双工流控和

半双工背压碰撞溢流控制

支持突发数据传输

8KB内存为RX / TX FIFO缓冲区

早期的TX / RX功能，通过最小化延迟

设备

可选择使用外部串行EEPROM配置

为KSZ8841-16MQL和KSZ8841-32MQL

单个的25MHz参考时钟为PHY和MAC

网络功能

完全集成的符合IEEE802.3u标准的标准

的10BASE- T和100BASE -TX的物理层支持

自动协商： 10 / 100Mbps的全双工和半双工

自适应均衡器

基线漂移校正

附加功能

除了提供所有的2层的功能

控制器，该KSZ8841M提供：

动态缓冲存储器方案

- 基本的应用，如基于IP的视频

其中，图像抖动是不可接受的

灵活的8位， 16位和32位的通用主机

处理器接口

麦克雷尔LinkMD电缆诊断功能，

确定电缆长度，诊断故障的电缆，并

确定故障点距离

网络唤醒功能

- 集成的Magic Packet ，网络连接状态，

和唤醒帧技术

HP自动MDI -X 交叉与禁用/启用

选项

能力来传输和接收帧多达1916

字节

应用

视频分配系统

高端有线，卫星和IP机顶盒

基于IP的视频

IP语音（ VoIP）和模拟电话适配器

（ ATA ）

在等待临界应用工业控制

运动控制

工业控制传感器设备（温度，

压力，级别和阀门）

安全监控摄像头

电源模式，电源和包装

单电源供电（ 3.3V ）与5V容限I / O

缓冲器

与加电增强的电源管理功能

断特性，确保在低功耗

设备空闲时段

链路综合LED指示灯的支持，

活动中，全/半双工，和10/100速度（ 4个LED ）

用户可编程

低功耗CMOS设计

商业级温度范围： 0℃ + 70℃

工业级温度范围： -40°C至+ 85°C

MARKETS

快速以太网

嵌入式以太网

工业以太网

可提供128引脚PQFP和100球LFBGA （ 128-

引脚LQFP封装可选）

2007年10月

M9999-102207-1.6

麦克雷尔INC 。

KSZ8841-16 / 32 MQL / MVL / MBL

订购信息

产品型号

KSZ8841-16MQL

KSZ8841-32MQL

KSZ8841-16MVL

KSZ8841-32MVL

KSZ8841-16MVLI

KSZ8841-32MVLI

KSZ8841-16MBL

KSZ8841-16MBLI

KSZ8841-16MQL-Eval

KSZ8841-16MBL-Eval

温度范围

0 ℃70℃

-40°C至+ 85°C

0 ℃70℃

-40°C至+ 85°C

包

128引脚PQFP

128引脚LQFP

100球LFBGA

评估板为KSZ8841-16MQL

评估板为KSZ8841-16MBL

修订历史

调整

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

日期

06/30/05

08/08/05

10/04/05

11/01/05

03/31/06

4/10/07

10/22/07

更改摘要

首先发布的初步信息。

更新概述，功能框图，引脚说明和功能。

添加了此修订历史表和环回支持的部分。

更新节电位P1PHYCTRL和P1SCSLMD寄存器的描述。

更新图12/13/14异步时序和表16/17/18参数， PQFP

包装信息。

新增QMU RX流量控制高水位QRFCR寄存器和更新正文

提高读周期的ARDY低时到40纳秒，并在写周期QMU在50纳秒

数据寄存器的访问

加入KSZ8841-16MBL 100球BGA封装信息

2007年10月

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麦克雷尔INC 。

KSZ8841-16 / 32 MQL / MVL / MBL

概述.............................................................................................................................................................. 1

实用Diagram............................................................................................................................................................... 1

产品特点................................................................................................................................................................................. 2

网络功能........................................................................................................................................................... 2

电源模式，电源，和Packaging............................................................................................................. 2

Applications........................................................................................................................................................................... 2

Markets................................................................................................................................................................................... 2

订购信息............................................................................................................................................................ 3

修订历史.................................................................................................................................................................... 3

引脚配置KSZ8841-16芯片（8位/ 16位） ........................................................................................................... 10

球配置KSZ8841-16芯片（8位/ 16位） .......................................................................................................... 11

引脚说明的KSZ8841-16芯片（8位/ 16位） ............................................................................................................... 12

球说明了KSZ8841-16芯片（8位/ 16位） .............................................................................................................. 17

引脚配置KSZ8841-32芯片（ 32位） .............................................................................................................. 21

引脚说明的KSZ8841-32芯片（ 32位） .................................................................................................................. 22

功能描述....................................................................................................................................................... 27

功能概述........................................................................................................................................................... 27

电源管理..................................................................................................................................................... 27

掉电............................................................................................................................................................................... 27

Wake-on-LAN............................................................................................................................................................................. 27

链接Change............................................................................................................................................................................... 27

唤醒Packet......................................................................................................................................................................... 27

魔术Packet.............................................................................................................................................................................. 27

物理层收发器(PHY)................................................................................................................................ 28

100BASE-TX Transmit............................................................................................................................................................... 28

100BASE-TX Receive................................................................................................................................................................ 29

PLL时钟合成器(Recovery)............................................................................................................................................. 29

加扰/解扰器（ 100BASE -TX专用） ........................................................................................................................... 29

10Base-T传输................................................................................................................................................................... 29

10BASE -T接收.................................................................................................................................................................... 29

MDI / MDI -X自动Crossover........................................................................................................................................................ 29

直Cable........................................................................................................................................................................三十

交叉Cable....................................................................................................................................................................三十

汽车Negotiation......................................................................................................................................................................... 31

LinkMD电缆诊断......................................................................................................................................................... 32

Access................................................................................................................................................................................... 32

用法.................................................................................................................................................................................... 32

媒体访问控制（MAC ）操作...................................................................................................................... 32

包间差距(IPG)............................................................................................................................................................... 32

退避算法..................................................................................................................................................................... 32

晚Collision.............................................................................................................................................................................. 32

流Control............................................................................................................................................................................... 32

半双工背压......................................................................................................................................................... 33

时钟发生器......................................................................................................................................................................... 33

总线接口单元(BIU)................................................................................................................................................ 33

支持转账.................................................................................................................................................................. 33

物理数据总线宽度.............................................................................................................................................................. 33

异步接口............................................................................................................................................................. 35

同步接口............................................................................................................................................................... 36

BIU求和.......................................................................................................................................................................... 36

BIU实施原则................................................................................................................................................... 37

队列管理单位(QMU).................................................................................................................................. 38

传输队列（ TXQ ）帧格式....................................................................................................................................... 38

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KSZ8841-16 / 32 MQL / MVL / MBL

接收队列（ RXQ ）框架Format........................................................................................................................................ 39

EEPROM接口....................................................................................................................................................... 40

环回支持........................................................................................................................................................ 42

近端（远程） Loopback.................................................................................................................................................... 42

CPU接口I / O寄存器............................................................................................................................................... 43

I / O寄存器.............................................................................................................................................................................. 43

内部I / O空间的映射....................................................................................................................................................... 44

寄存器映射： MAC和PHY ............................................................................................................................................. 52

位类型定义........................................................................................................................................................ 52

银行0-63 Bank选择寄存器（ 0x0E的）： BSR （在所有银行同一位置） ............................... ................................. 52

银行0基地址寄存器（ 0×00 ）： BAR................................................................................................................ 52

银行0 QMU RX流量控制高水位配置寄存器（ 0×04 ）： QRFCR ................................... ........ 53

银行0总线错误状态寄存器（ 0×06 ）： BESR ......................................................................................................... 53

银行0总线突发长度寄存器（ 0x08的）： BBLR......................................................................................................... 53

银行1 ：保留......................................................................................................................................................... 53

银行2主机的MAC地址寄存器低（ 0×00 ）： MARL ...................................... .................................................. ..... 54

银行2主机的MAC地址寄存器中（ 0X02 ）： MARM ...................................... .................................................. 54

银行2主机的MAC地址寄存器高（ 0×04 ）： MARH ...................................... .................................................. .... 54

银行3片上总线控制寄存器（ 0×00 ）： OBCR ..................................... .................................................. ........... 55

银行3 EEPROM控制寄存器（ 0X02 ）： EEPCR ..................................................................................................... 55

央行3内存BIST信息寄存器（ 0×04 ）： MBIR........................................................................................................ 56

银行3全局复位寄存器（ 0×06 ）： GRR................................................................................................................. 56

银行3电源管理功能寄存器（ 0×08 ）： PMCR ....................................... ........................................ 56

银行3唤醒帧控制寄存器（ 0x0A的）： WFCR ....................................... .................................................. .... 57

央行4唤醒帧0 CRC0寄存器（ 0×00 ）： WF0CRC0 ...................................... ................................................ 58

央行4唤醒帧0 CRC1寄存器（ 0X02 ）： WF0CRC1 ...................................... ................................................ 58

央行4唤醒帧0字节掩码寄存器0 （ 0×04 ）： WF0BM0 .................................... .......................................... 58

央行4唤醒帧0字节掩码寄存器1 （ 0×06 ）： WF0BM1 .................................... .......................................... 58

央行4唤醒帧0字节掩码寄存器2 （ 0×08 ）： WF0BM2 .................................... .......................................... 58

央行4唤醒帧0字节掩码3寄存器（ 0x0A的）： WF0BM3 .................................... .......................................... 59

银行5唤醒帧1 CRC0寄存器（ 0×00 ）： WF1CRC0 ...................................... ................................................ 59

银行5唤醒帧1 CRC1寄存器（ 0X02 ）： WF1CRC1 ...................................... ................................................ 59

银行5唤醒帧1字节掩码寄存器0 （ 0×04 ）： WF1BM0 .................................... .......................................... 59

银行5唤醒帧1字节掩码寄存器1 （ 0×06 ）： WF1BM1 .................................... .......................................... 59

银行5唤醒帧1字节掩码寄存器2 （ 0×08 ）： WF1BM2 .................................... .......................................... 60

银行5唤醒帧1字节掩码3寄存器（ 0x0A的）： WF1BM3 .................................... .......................................... 60

银行6唤醒帧2 CRC0寄存器（ 0×00 ）： WF2CRC0 ...................................... ................................................ 60

银行6唤醒帧2 CRC1寄存器（ 0X02 ）： WF2CRC1 ...................................... ................................................ 60

银行6唤醒帧2字节掩码寄存器0 （ 0×04 ）： WF2BM0 .................................... .......................................... 60

银行6唤醒帧2字节掩码寄存器1 （ 0×06 ）： WF2BM1 .................................... .......................................... 61

银行6唤醒帧2字节掩码寄存器2 （ 0×08 ）： WF2BM2 .................................... .......................................... 61

银行6唤醒帧2字节掩码3寄存器（ 0x0A的）： WF2BM3 .................................... .......................................... 61

银行7唤醒帧3 CRC0寄存器（ 0×00 ）： WF3CRC0 ...................................... ................................................ 61

银行7唤醒帧3 CRC1寄存器（ 0X02 ）： WF3CRC1 ...................................... ................................................ 61

银行7唤醒帧3字节掩码寄存器0 （ 0×04 ）： WF3BM0 .................................... .......................................... 62

银行7唤醒帧3字节掩码寄存器1 （ 0×06 ）： WF3BM1 .................................... .......................................... 62

银行7唤醒帧3字节掩码寄存器2 （ 0×08 ）： WF3BM2 .................................... .......................................... 62

银行7唤醒帧3字节掩码3寄存器（ 0x0A的）： WF3BM3 .................................... .......................................... 62

银行8 - 15 ：保留................................................................................................................................................. 62

央行16发送控制寄存器（ 0×00 ）： TXCR ....................................................................................................... 63

央行16发送状态寄存器（ 0X02 ）： TXSR......................................................................................................... 63

银行16接收控制寄存器（ 0×04 ）： RXCR........................................................................................................ 64

央行16 TXQ内存信息寄存器（ 0×08 ）： TXMIR ....................................... ................................................. 64

2007年10月

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KSZ8841-16/32MQL/MVL/MVLI/MBL

单端口以太网MAC控制器

非PCI接口

修订版1.6

概述

该KSZ8841系列单端口芯片包括PCI和

非PCI CPU的接口，并提供8位/ 16位和

32位总线设计。该数据表的描述

KSZ8841M系列的非PCI CPU接口芯片。为

在KSZ8841 PCI CPU接口芯片的信息，

参考KSZ8841P数据表。

该KSZ8841M是单芯片，模拟/数字混合

设备提供网络唤醒技术，有效地

针对快速以太网应用。它包括一个快速

以太网MAC控制器， 8位， 16位和32位

通用主机处理器接口，并采用了独特的

用4个字节的缓冲区边界动态内存的指针和

完全利用的8KB用于主机Tx和Rx方向

缓冲器接口。

该KSZ8841M被设计为完全兼容

适当的IEEE 802.3标准。工业

温度级版本KSZ8841M时，

KSZ8841MVLI ，也可以订购（请参阅“订购

信息部分）。

LinkMD

物理信号的发送和接收被增强

通过采用模拟电路，使得设计

更高效的并允许更低的功率消耗。

该KSZ8841M采用低功耗CMOS设计

过程中，具有5V与3.3V单电源供电

宽容的I / O 。它具有丰富的功能设置报价

管理信息库（ MIB ）计数器和CPU

控制/数据接口。

该KSZ8841M包括一个独特的电缆诊断

功能叫做LinkMD 。这一特点决定了长度

布线设备，并且还肯定了，如果有一个开放

或短路状态中的电缆。附带的软件

使电缆长度和电缆的条件是

方便的显示出来。此外， KSZ8841M

支持惠普（ HP ），自动MDIX ，从而

省去了直链或区分

交叉电缆中的应用。

工作原理图

P 1小时P自动

0I / M D I -X

1 0 /1 0 0

B一个发E -T / T X

PHY

OST M A

ê米Bé D D E D P ro的（E S） S 0

在TE RFA权证

0：N -P C I

中央处理器

公共汽车

在TE RFA权证

加利IT

QM ü

Dm的

hannel

RXQ

4KB

TXQ

4KB

8 ， 1 6 ，邻R 3 2 - B它摹简é IC

H 2 O S T在德RFA权证

0：N卓升

例如是TE R 5

M IB

C 0加利印机

P 1 L E D [ 3 ： 0 ]

LED

，D R IV E

EEPROM

在TE RFA权证

E E P R 0 M I /女

图1. KSZ8841M功能框图

LinkMD是麦克雷尔公司的注册商标。

魔包是Advanced Micro Devices公司的商标。

在此资料使用的产品名称仅用于标识目的，

只是，可能是其各自公司的商标。

麦克雷尔公司 2180财富驱动圣何塞，加利福尼亚95131 美国电话+1 （

408

） 944-0800 传真：+ 1 （ 408 ） 474-1000 http://www.micrel.com

2007年10月

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麦克雷尔INC 。

KSZ8841-16 / 32 MQL / MVL / MBL

特点

与IEEE802.3u标准的单芯片以太网控制器

支持

支持10BASE -T / 100BASE - TX

支持IEEE 802.3X全双工流控和

半双工背压碰撞溢流控制

支持突发数据传输

8KB内存为RX / TX FIFO缓冲区

早期的TX / RX功能，通过最小化延迟

设备

可选择使用外部串行EEPROM配置

为KSZ8841-16MQL和KSZ8841-32MQL

单个的25MHz参考时钟为PHY和MAC

网络功能

完全集成的符合IEEE802.3u标准的标准

的10BASE- T和100BASE -TX的物理层支持

自动协商： 10 / 100Mbps的全双工和半双工

自适应均衡器

基线漂移校正

附加功能

除了提供所有的2层的功能

控制器，该KSZ8841M提供：

动态缓冲存储器方案

- 基本的应用，如基于IP的视频

其中，图像抖动是不可接受的

灵活的8位， 16位和32位的通用主机

处理器接口

麦克雷尔LinkMD电缆诊断功能，

确定电缆长度，诊断故障的电缆，并

确定故障点距离

网络唤醒功能

- 集成的Magic Packet ，网络连接状态，

和唤醒帧技术

HP自动MDI -X 交叉与禁用/启用

选项

能力来传输和接收帧多达1916

字节

应用

视频分配系统

高端有线，卫星和IP机顶盒

基于IP的视频

IP语音（ VoIP）和模拟电话适配器

（ ATA ）

在等待临界应用工业控制

运动控制

工业控制传感器设备（温度，

压力，级别和阀门）

安全监控摄像头

电源模式，电源和包装

单电源供电（ 3.3V ）与5V容限I / O

缓冲器

与加电增强的电源管理功能

断特性，确保在低功耗

设备空闲时段

链路综合LED指示灯的支持，

活动中，全/半双工，和10/100速度（ 4个LED ）

用户可编程

低功耗CMOS设计

商业级温度范围： 0℃ + 70℃

工业级温度范围： -40°C至+ 85°C

MARKETS

快速以太网

嵌入式以太网

工业以太网

可提供128引脚PQFP和100球LFBGA （ 128-

引脚LQFP封装可选）

2007年10月

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麦克雷尔INC 。

KSZ8841-16 / 32 MQL / MVL / MBL

订购信息

产品型号

KSZ8841-16MQL

KSZ8841-32MQL

KSZ8841-16MVL

KSZ8841-32MVL

KSZ8841-16MVLI

KSZ8841-32MVLI

KSZ8841-16MBL

KSZ8841-16MBLI

KSZ8841-16MQL-Eval

KSZ8841-16MBL-Eval

温度范围

0 ℃70℃

-40°C至+ 85°C

0 ℃70℃

-40°C至+ 85°C

包

128引脚PQFP

128引脚LQFP

100球LFBGA

评估板为KSZ8841-16MQL

评估板为KSZ8841-16MBL

修订历史

调整

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

日期

06/30/05

08/08/05

10/04/05

11/01/05

03/31/06

4/10/07

10/22/07

更改摘要

首先发布的初步信息。

更新概述，功能框图，引脚说明和功能。

添加了此修订历史表和环回支持的部分。

更新节电位P1PHYCTRL和P1SCSLMD寄存器的描述。

更新图12/13/14异步时序和表16/17/18参数， PQFP

包装信息。

新增QMU RX流量控制高水位QRFCR寄存器和更新正文

提高读周期的ARDY低时到40纳秒，并在写周期QMU在50纳秒

数据寄存器的访问

加入KSZ8841-16MBL 100球BGA封装信息

2007年10月

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