KS8993M/ML/MI

集成的3端口10/100管理

交换机与物理层

修订版1.04

概述

该KS8993M ，一个高度集成的第2层管理

交换机，是专为低端口数，对成本敏感的

10/100 Mbps交换机系统。它提供了一个广泛的

功能集，包括标签/端口的VLAN ，

服务质量（QoS ）优先级，管理质量，

管理信息库（ MIB ）计数器，

MII / SNI和CPU控制/数据接口

有效地解决当前和新兴的快速

以太网应用。

该KS8993M包含两个10/100收发器

获得专利的混合信号低功耗技术，三

媒体访问控制（ MAC）单元，一个高速

无阻塞交换结构，专用地址

查找引擎，以及一个片内帧缓冲存储器。

这两种PHY单元支持10BASE - T和100BASE-

TX 。此外， PHY单元支撑的一个

100BASE-FX.

该KS8993ML是单电源供电版本的所有

该KS8993M的相同的丰富功能。

___________________________________________________________________________________________________

工作原理图

1KLook-Up

发动机

AUTO

MDI / MDI -X

10/100

T / TX / FX

PHY 1

10/100

MAC1

队列

Manageme

nt

FIF

O，流量控制， VLANTagging ，优先级

AUTO

MDI / MDI -X

10/100

T / TX

PHY 2

10/100

MAC2

卜FF器

Manageme

nt

MII / SNI

10/100

MAC3

FRAME

缓冲器

SNI

SPI

SPI

MIB

计数器

MIIM

SMI

I2C

P1 LED [ 3 ： 0 ]

P2 LED [ 3 ： 0 ]

控制

注册

EEP

只读存储器

接口

LED

DRIVERS

背带式

配置引脚

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

2005年4月

1

M9999-041205

麦克雷尔INC 。

KS8993M/ML/MI

特点

经过验证的集成的3端口10/100以太网交换机

- 有三个互助和两个第二代开关

物理层完全符合IEEE 802.3u标准，

- 非阻塞交换结构确保了快速分组

交付使用1K的MAC地址表中查找

和一个存储和转发架构

- 全双工IEEE 802.3x流量控制（暂停）与

力模式选项

- 半双工背压流控

- 自动MDI / MDI -X交叉与禁用和

启用选项

- 在端口1 100BASE- FX支持

- MII接口支持MAC模式和PHY

模式

- 7 -线串行网络接口（ SNI ）的支持

传统的MAC

- 链路综合LED指示灯的支持，

活动中，全/半双工和10/100速度

全面的配置寄存器访问

- 串行管理接口（ SMI ）所有内部

注册

- MII管理（ MIIM ）接口PHY寄存器

SPI和I

2

C接口的所有内部寄存器

- I / 0引脚捆扎和EEPROM编程

在非网管型交换机模式选择寄存器

- 控制寄存器配置上飞（端口 -

优先级， 802.1p优先级/ D / Q ， AN ... ）

的QoS / CoS的数据包优先级支持

- 每端口， 802.1p和DiffServ的基础

- 每个端口重新映射802.1p优先级字段

先进的开关特性

- 多达16组IEEE 802.1Q VLAN支持

（全范围的VLAN ID ）

- VLAN ID标记/取消标记选项，每个端口的基础

- IEEE 802.1P / Q标签插入或移除一个对每

基于端口（出口）

- 可编程速率限制从0Mbps到

在100Mbps的入口和出口端口，速率选择

对于每个端口的基础上的高和低优先级

- 以％控制广播风暴保护（全球

和每个端口的基础上）

- IEEE 802.1D生成树协议支持

- 上行专用标记模式来通知

处理器，入端口接收的数据包

- IGMP V1 / V2侦听多播数据包支持

筛选

- 双标签的支持

交换机管理功能

- 端口镜像/监控/监听：进入和/或

出口流量到任何端口或MII

- MIB计数器完全符合统计

聚会上， 34 MIB计数器每端口

- 环回模式进行远程诊断故障

低功耗：

<0.8瓦（包括PHY

传输驱动程序）

- 全芯片的硬件掉电（寄存器

配置不会被保存）

- 每端口的软件省电的PHY （空闲

链路检测，注册CON组fi guration保留）

- 0.18微米CMOS工艺

- 电压： 1.8V核心

I / O和收发器3.3V

使用K8993ML为仅3.3V操作

工业级温度范围： -40

o

C至+ 85

o

C

可用in128引脚PQFP

应用

通用解决方案

- 宽带网关/防火墙/ VPN

- 集成的DSL或电缆调制解调器多端口路由器

- 无线局域网接入点网关+

- 住宅和企业VoIP网关/手机

- 机顶盒/游戏盒

- 家庭网络扩展

- 独立的10/100交换机

- FTTx的客户端设备

- 光纤宽带网关

可升级的解决方案

(1)

- 非网管型交换机与未来的选择迁移到

托管解决方案

- 单PHY替代与未来的扩展

选项有两个端口

工业解决方案

- 要求端口冗余和端口的应用

监测

- 在冗余环网拓扑结构的传感器设备

注意：

1.成本和PCB返工的时间。

2005年4月

2

M9999-041205

麦克雷尔INC 。

KS8993M/ML/MI

订购信息

产品型号

KS8993M

KS8993ML

KS8993MI

KSZ8993M

KSZ8993ML

温度范围

0

o

C至70

o

C

0 ℃70℃

-40°C至+ 85°C

0 ℃70℃

0

o

C至70

o

C

o

o

o

o

o

o

包

128引脚PQFP

128引脚PQFP

128引脚PQFP

128引脚PQFP ，无铅

128引脚PQFP ，无铅

2005年4月

3

M9999-041205

麦克雷尔INC 。

KS8993M/ML/MI

修订历史

调整

1.00

1.01

1.02

日期

5/14/03

5/28/03

12/8/03

更改摘要

创建的。

添加KS8993MI可用性在2003年第四季度。

改变了V

DDIO

, V

DDATX

和V

DDARX

电源电压

从3.3V至（ 3.3V或2.5V ） 。

更改的[ PS1 ， PS0 ] = [1,1]从设置保留到SMI模式。

改变了特殊标记模式为上游特殊标记模式

（仅适用于交换机端口3处理器的支持） 。

最新推荐的磁制造商名单。

增加了25MHz晶振/振荡器时钟的ppm的规格。在引脚说明。

2

更新IC从串行总线配置部分。

更新KS8993MI可用性，从2004年第一季度。

新增KS8993ML到一般说明（第1页）和所述功能

说明。

更新订购信息表。

更新引脚说明引脚22为以下内容：

V

DDC

：对于KS8993M ，这是一个输入功率Pin为1.8V数字

核心V

DD

.

V

OUT

_1V8 ：对于KS8993ML ，这是一个1.8V输出电源引脚，以

供应KS8993ML的输入电源引脚： V

DDAP

（引脚63 ），V

DDC

（引脚91 ，123） ，和V

DDA

（引脚38 ，

43, 57).

更新引脚说明P1LED3 （引脚25 ） ，表明外部

需要1K上拉下来，如果一个LED被连接。

更新引脚说明MDIO （引脚95 ） ，表明外部

4.7K的上拉是必要的，如果该引脚处于使用。

改变从300 +/- 75秒老化期为约200秒。

更新的电气特性（V

IH

, V

IL

, V

OH

, V

OL

).

转移到新的格式。

移除引用到2.5V操作

增加了复位电路的建议

1.03

9/22/04

1.04

4/12/05

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4

M9999-041205

麦克雷尔INC 。

KS8993M/ML/MI

目录

图列表.........................................................................................................................................8

名单Tables...........................................................................................................................................8

引脚说明和I / O Assignment.....................................................................................................9

针Configuration..................................................................................................................................19

功能描述.........................................................................................................................20

功能概述：物理层收发器............................................ ................................ 20

100BASE-TX Transmit.........................................................................................................................................................20

100BASE -TX接收..........................................................................................................................................................20

PLL时钟Synthesizer........................................................................................................................................................21

加扰/解扰器（ 100BASE -TX专用） ...................................................................................................................21

100BASE- FX Operation.......................................................................................................................................................21

100BASE- FX信号Detection............................................................................................................................................21

100BASE- FX远端Fault.................................................................................................................................................21

10Base-T传输.............................................................................................................................................................21

10BASE -T接收..............................................................................................................................................................22

动力Management.............................................................................................................................................................22

MDI / MDI -X自动Crossover................................................................................................................................................22

直连电缆

................................................................................................................................................................23

交叉电缆............................................................................................................................................................24

自动协商.................................................................................................................................................................24

功能概述： MAC地址和交换机............................................ .................................................. 26

地址查询..................................................................................................................................................................26

学习...............................................................................................................................................................................26

迁移..............................................................................................................................................................................26

老化....................................................................................................................................................................................26

Forwarding...........................................................................................................................................................................26

交换引擎................................................................................................................................................................29

MAC操作....................................................................................................................................................................29

包间间隙（ IPG ） ..................................................................................................................................................29

回退Algorithm.........................................................................................................................................................29

晚碰撞.................................................................................................................................................................29

非法报文................................................................................................................................................................29

流Control...................................................................................................................................................................29

半双工背压.............................................................................................................................................29

广播风暴保护...........................................................................................................................................30

MII接口Operation........................................................................................................................................................30

SNI （ 7线）操作........................................................................................................................................................31

MII管理接口（ MIIM ） .......................................................................................................................................31

串行管理接口（ SMI ） ....................................................................................................................................32

先进的开关功能................................................................................................................33

生成树Support.......................................................................................................................................................33

上游的特殊标记模式.......................................................................................................................................34

支持IGMP ......................................................................................................................................................................35

“ IGMP ”侦听...........................................................................................................................................................35

在静态MAC “多播地址插入” Table...................................................................................................35

端口镜像Support........................................................................................................................................................35

IEEE 802.1Q VLAN支持................................................................................................................................................35

QoS优先级Support...........................................................................................................................................................36

速率限制支持.........................................................................................................................................................38

配置接口.......................................................................................................................................................38

I

2

C中间串行总线配置..............................................................................................................................38

I

2

I2C从串行总线配置................................................................................................................................39

SPI从机串行总线配置...............................................................................................................................39

环回Support...............................................................................................................................................................43

MII管理（ MIIM ）寄存器.......................................................................................................44

寄存器0 ： MII基本Control..........................................................................................................................................45

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M9999-041205