TLK1221
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SLLS713 - 2007年2月
以太网收发器
特点
0.6 1.3 ，千兆比特每秒（ Gbps）的
串行器/解串器
低功耗250毫瓦（典型值）为1.25
Gbps的
LVPECL兼容差分I / O上
高速接口
单片PLL设计
支持10位接口
接收器差分输入阈值，
200 mV的最小
工业温度范围从-40 ° C到
85°C
IEEE 802.3千兆位以太网标准
0.25设计
m
CMOS技术
无需外部滤波电容
内置可测试性的综合套件
2.5 V电源电压为最低功耗
手术
3.3 -V容错的LVTTL输入
热插拔保护
40引脚6毫米
×
6毫米QFN使用PowerPad
包
RHA包装
（ TOP VIEW ）
SYNCEN
PRBSEN
30
29
GNDA
VDDPLL
GNDA
VDDA
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31
启用
TD0
TD1
TD2
RXN
RXP
TXN
TXP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
GND
SYNC
RD0
RD1
RD2
VDD
RD3
RD4
RD5
RD6
RD7
28
27
26
25
24
23
22
21
TD3
VDD
TD4
TD5
TD6
TD7
LOOPEN
RBCMODE
RBC0
RBC1
VDD
TD9
RD9
TD8
描述
该TLK1221吉比特以太网收发器提供了用于高速全双工点至点的数据传输。
这些设备是基于10位的接口规范的由IEEE 802.3的定时要求
千兆以太网规范。该TLK1221支持到1.3 Gbps的数据传输速率为0.6 Gbps的。
这些设备的主要应用是提供一种积木为点至点的基带数据
传输超过50受控阻抗媒体
.
所述传输媒体可以是印刷电路板
痕迹，铜电缆或光纤光学介质。数据传输的最终速率和距离取决于
介质的衰减特性和噪声耦合到环境中。
该TLK1221进行数据序列化，反序列化，以及时钟提取功能，为物理层
接口设备。该收发器工作在1.25Gbps的（典型值） ，可提供高达1 Gbps的数据带宽超过
铜或光学介质接口。
该设备支持所定义的10位接口（ TBI ） 。在TBI模式下，串行器/解串器（ SERDES ）
接受10比特宽的8b / 10b的并行编码的数据字节。并行数据字节的序列化和传输
差分PECL在兼容电平。在SERDES提取从输入串行时钟信息
流和反序列化的数据，输出10位并行数据字节。
综合系列内置的测试提供了自我测试目的，包括环回和伪随机
二进制序列（PRBS ）生成和校验。
请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在得克萨斯州的关键应用程序使用
仪器的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。
使用PowerPad是德州仪器的商标。
所有其他商标均为其各自所有者的财产。
PRODUCTION数据信息为出版日期。
产品符合占德州条款规范
仪器标准保修。生产加工过程中不
不一定包括所有参数进行测试。
2007 ，德州仪器
REFCLK
RD8
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该TLK1221装在一个高性能，增强散热的40引脚QFN封装。使用此包
不需要任何特殊的考虑除了要注意，垫，这是一个裸露的芯片焊盘上的
该装置的底部，是金属的热和电导体。它要求该TLK1221垫是
焊接到电路板上的热土地，因为它可以作为该装置的主接地连接。
该TLK1221的特点是操作温度范围为-40 ° C至85°C 。
该器件采用2.5 V电源。在I / O部分为3.3 - V兼容。与2.5 V电源，芯片组是非常
低功耗，当在1.25 Gbps的运行功耗低于200 mW的典型功率。
该TLK1221的设计是支持热插拔功能。上电复位引起RBC0 ， RBC1 ，并行输出
信号端子， TXP和TXN在高阻抗状态下被保持。
间TLK2201B ， TLK2201BI ， TLK1221和TNETE2201差异
该TLK1221是TNETE2201的功能等价物。有这些设备之间的若干差异
如下所述。请参阅
图12
在一个典型的应用程序的一个示例的应用程序的信息部分
电路。
V
CC
是2.5 V的TLK2201B ， TLK2201BI ， TLK1221和TLK1201A VS 3.3 V的TNETE2201 。
上销16 ，17， 48 ，和TNETE2201 49所述的PLL滤波电容都不再需要。该
TLK2201B ， TLK2201BI ， TLK1221和TLK1201A使用这些引脚提供额外的测试能力。该
电容，如果存在的话，不影响装置的动作。
无下拉电阻需要在TXP / TXN输出。
该TLK1221是GBE-仅TBI模式操作，没有JTAG优化TLK2201B的QFN封装版本
功能。
功能框图
PRBSEN
LOOPEN
PRBS
发电机
TXP
2:1
MUX
平行
串行
TXN
TD(0–9)
10位
注册
时钟
REFCLK
三相交流同步发电机
启用
控制
逻辑
插
和
时钟提取
PRBS
验证
时钟
2:1
MUX
时钟
RBC1
RBC0
SYNC / PASS
RD(0–9)
串行到并行
和
逗号检测
2:1
MUX
数据
RXP
RXN
SYNCEN
RBCMODE
2
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详细说明
在TBI的模式下，发射器部分寄存器传入的10比特宽的数据字（图8b / 10b的编码数据
TD0 - TD9 ）上的REFCLK的上升沿。 REFCLK也使用串行器，其通过乘以时钟
因子为10 ，提供了被馈送到移位寄存器的信号。在图8b / 10b的编码数据被传
按顺序，位0到9 ，在差分高速I / O通道。
传输延迟
数据传输的等待时间被定义为延迟从最初的10比特字加载到的串行传输
9位在TBI模式下的最小延迟为19位时代。在TBI模式下的最大延迟为20位的时间。
10位的代码
TXP ， TXN
t
D（的Tx延迟）
b9
TD(0–9)
10位的代码
REFCLK
图1.发送延迟，全速率模式
数据接收
接收器部分反序列化的差分串行数据。该串行数据是基于内插的重新定时
从基准时钟的时钟产生的。串行数据，然后对准到10位字边界和
向沿着与接收字节时钟（ RBC0 ， RBC1 ）的协议控制器。
接收机时钟选择模式
该TLK1221只支持对RBC0和RBC1半速率和全速率时钟的TBI模式运转。在TBI
模式中，有一些是由RBCMODE终端控制的两个用户可选时钟模式：1）全速率
在RBC0时钟和2 ）半速率时钟的RBC0和RBC1 。
表1.模式选择
RBCMODE
0
1
模式
TBI的半速率
TBI全速率
接收字节时钟
TLK1221
30-65兆赫
60-130兆赫
在半速率模式中，两个接收字节时钟（ RBC0和RBC1 ）的180度的相位差，并在操作
二分之一的数据速率。通过将走在恢复的时钟产生的时钟。所接收的数据是
相对于所述两个输出接收字节时钟（ RBC0 ， RBC1 ） ，允许协议设备时钟的并行
字节使用RBC0和RBC1上升沿。为输出到协议设备，接收到的数据的字节0
是RBC1的上升沿有效。参阅中所示的时序图
图2中。
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t
D（ S）
RBC0
t
D（ S）
RBC1
t
D（高）
SYNC
t
D（高）
RD(0–9)
K28.5
Dxx.x
Dxx.x
Dxx.x
K28.5
Dxx.x
图2.同步时序特征波形（ TBI半速率模式）
接收机时钟插器可以锁定到输入数据，而不需要锁定到参考预设。该
接收到的串行数据速率（ RXP和RXN ）是在相同的波特率为所发送的数据流，
±0.02%
(200
PPM ）的正确操作。
RBC0
t
D（ S）
SYNC
t
D（高）
RD(0–9)
K28.5
Dxx.x
Dxx.x
Dxx.x
K28.5
Dxx.x
图3.同步时序特征波形（ TBI全速率模式）
接收字对齐
这些装置使用IEEE 802.3千兆以太网定义的10位的K28.5字符，其中包含7位
逗号模式字对齐方式。以下各节说明如何计划运作，以及它如何
重新排列的数据的正规的字节边界。
预期的边界逗号字符
这些器件提供10位K28.5字符识别和字对齐。 10位字对齐
通过迫使SYNCEN终端高启用。这使得它检查并比较串行功能
数据输入到7位的同步模式。该K28.5字符由8B / 10B编码方案的定义
图案组成的0011 1110 10 （负号开头的差距） ，与7个MSB （ 0011 111）
被称为逗号字符。该K28.5字符被用于对齐数据字具体实施。
只要K28.5字符落在预期的10位边界内时，所接收到的10位数据是正确
对准并且是不需要的数据重新排列。
图2
显示RBC0 ， RBC1 ， SYNC的时序特性
和RD0 - RD9同时同步。 （注： K28.5字符是有效的RBC1的上升沿） 。
逗号而不是预期的边界
如果启用了同步和K28.5字符横跨预期的10位字边界，然后字
重新调整是必要的。重组或转移的10位字边界截断后的字符
错位的K28.5 ，但下面的K28.5和所有随后的数据被正确对齐，如图
图4中。
该
RBC0和RBC1脉冲宽度被拉伸或调整过程中停滞的当前状态。利用这一设计，
所发生的最大伸展是20位的时间。这发生在一个最坏的情况下，当所述的K28.5是
对准RBC1代替的上升沿下降沿。
图4
显示的时序特性
数据调整。
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最大接收
路径延迟
31位
时
30位
时间（最大值）
输入数据
K28.5
Dxx.x
Dxx.x
K28.5
Dxx.x
Dxx.x
Dxx.x
K28.5
RBC0
RBC1
最坏的情况下
错位K28.5
损坏的数据
错位修正
RD(0–9)
Dxx.x
Dxx.x
K28.5
Dxx.x
Dxx.x
K28.5
Dxx.x
Dxx.x
Dxx.x
K28.5
SYNC
图4.字整治时序波形特征
系统不需要成帧的数据可以通过捆扎SYNCEN低禁用字节对齐。
当检测到同步字符，同步信号拉高，并与K28.5字符对齐。
在SYNC脉冲的持续时间等于该数据的持续时间。
数据接收延迟
串行到并行的数据等待时间是从当第一位到达接收机的时间，直到其输出在
平行排列的字与RD0的接收作为第一个位。在TBI模式中，最小的延迟是21位的时间和
最大延迟是31位时代。
10位的代码
RXP ， RXN
t
D（接收延迟）
RD(0–9)
10位的代码
RBC0
RBC1
图5.接收器的延迟， TBI半速率模式下显示
可测性
环回功能提供了全速测试的发送/接收电路部分。启用
功能允许禁用所有的电路，使得一个IDDQ测试可以被执行。在PRBS功能也
允许内置自测试（BIST ） 。
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5
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