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TLK2541
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SLLS779B - 2008年1月 - 修订2008年4月
1到2.6 Gbps收发器的
1
特点
1至2.6千兆比特每秒( Gbps)的
串行器/解串器
独立的发射/接收通道的
异步数据速率操作
1.25 Gbps和2.5 Gbps的快速重新锁定
EPON OLT应用
热插拔保护
高性能80引脚TQFP封装( PFP )
2.5 -V电源的低功耗操作
串行可编程预加重等级
产量
接口与背板,铜电缆,或
光学转换器
片内的8位/ 10位编码/解码
片上PLL提供时钟合成
低速参考
2
接收器差分输入阈值200毫伏
最低
3 V公差并行数据输入信号
可选择10或20位并行TTL兼容
数据接口
工业温度范围-40° C至85°C
RX上集成的50 Ω终端电阻
发送FIFO解耦发送时钟
从参考时钟
应用
下一代EPON OLT系统
理想与EPON OLT MAC解决方案的使用
如从Teknovus的TK3723
千兆以太网和光纤通道链接
描述
该TLK2541是的一个部件
WizardLink
收发器系列多千兆收发器,用于在使用
高速双向点至点的数据传输系统。该TLK2541支持一个有效的序列
1 Gbps至1.3 Gbps或2 Gbps的2.6 ,提供超过2 Gbps的数据带宽的接口速度。
该芯片的主要应用是提供高速I / O数据通道的点至点的基带数据
透射在约50Ω阻抗受控介质。传输介质可以是
印刷电路板,铜电缆或光纤电缆。数据传输的最大速率和距离是
依赖于介质和噪声耦合到环境中的衰减特性。该
TLK2541允许独立的发送和接收的数据速率操作于需要非对称应用
数据速率,如无源光网络。
此装置也可用于通过提供在减少更换并行数据传输体系结构
痕迹,连接器端子和发射数/接收终端。加载到发射机并行数据是
传送到接收器通过串行信道,它可以是一个同轴铜线电缆,受控阻抗
底板或光学链路。它然后被重建为原来的并行格式。它提供了显著的功率和
节省成本的解决方案并行,以及可扩展性,更高的数据速率。
在全速率时, TLK2541执行数据转换并行 - 串行和串行至并行。时钟提取
用作物理层的接口设备。串行收发器接口能够以最高速度
2.6 Gbps的。发射机锁存20的并行数据时根据所提供的传输时钟( TX_CLK )的速率。该
20位的字。然后在20倍的参考时钟( REFCLK )速率差动发送的。接收机部分
对输入数据的串行 - 并行转换,同步所得20位宽的并行数据
到恢复时钟( RX_CLK ) 。然后将其输出的接收数据终端的20比特恢复的字
RXD [ 0点19分。如果内部8B / 10B编码和解码逻辑被启用, 16位的数据和控制的2位是
锁存TX_CLK和数据被编码成20位的数据字被序列化。同样接收到的20位
数据字被解码成一个16位数据字加上解码状态2比特。
1
2
请注意,一个重要的通知有关可用性,标准保修,并且在关键的应用程序中使用
德州仪器公司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。
2008 ,德州仪器
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。
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这些器件具有有限的内置ESD保护。引线应短接在一起或设备放置在导电泡棉
储存或搬运过程中,以防止对静电损坏MOS大门。
描述(续)
在半速率时, TLK2541只使用一半的并行的发送和接收的数据总线。在10位数据的
TXD [ 0 : 9 ]是由TX_CLK和系列化锁定。如果8B / 10B编码使能时, 8位的数据加上1位的控制是
锁存,并由此产生10位码字被序列化。 10位接收到的数据字上输出RXD [0 : 9 ] 。如果
8B / 10B解码使能时, 10位的接收字进行解码,并且将8位数据加上1位的状态被输出。
该TLK2541提供了自我测试目的的内部回送能力。从串行串行数据是
直接传送到解串器,提供该协议的设备与功能自检物理的
界面。
该TLK2541采用2.5 V电源。在I / O部分是3 V兼容。与2.5 V电源的芯片组是非常
节能,功耗低于625 mW的典型。该TLK2541的特点是操作从-40°C
至85℃ 。
该TLK2541的设计是支持热插拔功能。一个片上上电复位电路保持RX_CLK低
进入上电时的并行输出端信号端子的高阻抗以及TXP和TXN 。
GND
TXD1
TXD0
TXRATE
PRE
REFCLK
VDDA
GNDA
DOUTTXP
DOUTTXN
GNDA
VDDA
VDDA
DINRXP
DINRXN
GNDA
RXRATE
RXD0
RXD1
RXD2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
TXD2
VDD
TXD3
TXD4
TXD5
TXD6
GND
TXD7
TXD8
TX_CLK
VDD
TXD9
TXD10
TXD11
GND
TXD12
TXD13
TXD14
TXD15
GND
TLK2541
GND
VDD
RXD3
RXD4
RXD5
RXD6
RXD7
GND
RX_CLK
RXD8
RXD9
RXD10
VDD
RXD11
RXD12
RXD13
RXD14
RXD15
VDD
GND
2
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TXD16
VDD
TXD17
TXD18
TXD19
LOOPEN
CTRL1
SYNCEN
VDD
LCKREFN
PRBSEN
TESTEN
CTRL0
PRBSPASS
GND
RXD19
RXD18
RXD17
RXD16
RXCODE
2008 ,德州仪器
TLK2541
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SLLS779B - 2008年1月 - 修订2008年4月
框图
PRBS
发电机
REFCLK
CTRL0 , CTRL1 , RXCODE
LCKREFN
PRBSPASS
RX_CLK
SYNCEN
TX_FIFO
图1. TLK2541框图
2008 ,德州仪器
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3
TLK2541
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终端功能
终奌站
名字
DOUTTXP
DOUTTXN
DINRXP
DINRXN
TX_CLK
72
71
67
66
10
TYPE
描述
串行发送输出。
DOUTTXP和DOUTTXN是差分串行输出,
界面到铜或光学I / F模块。这些终端发送的NRZ数据的速率
10倍或20倍的TX_CLK值。 DOUTTXP和DOUTTXN被置于高阻抗
状态时LOOPEN高并且是活性时LOOPEN低。当禁用或
在上电复位时这些引脚为高阻抗。
串行接收输入。
DINRXP和DINRXN一起是差分串行输入
接口由铜或光学I / F模块。
传输时钟。
TX_CLK是一个连续的外部输入时钟同步
发射器的并行接口信号TXD [ 0:19 ] 。 TX_CLK的频率范围为100
兆赫到130兆赫。发射机使用该时钟的上升沿到寄存器的输入
数据( TXD)进行序列化。
参考时钟。
REFCLK是一种清洁的参考时钟输入到锁相环。
REFCLK必须是相同的频率TX_CLK 。
传输数据总线。
这些输入携带20位并行输出的数据的协议
设备的收发器,用于序列化和传输。此20位并行数据是
移入上TX_CLK的上升沿的收发信机。
当发射器是工作在20倍的REFCLK速率,发射的整个宽度
并行总线被锁存TX_CLK和序列化的上升沿。当发射机
运行速度为10倍的REFCLK速率,发射的并行总线的唯一的下半部是
锁定和序列化。
输入
当芯片上的编码/解码逻辑被旁路,全20位的数据总线被序列在
全数据速率。在半数据速率只有位TXD0通过TXD9被序列化。
当芯片上的编码/解码逻辑被利用,位TXD [ 0:7]组成的下一级
数据字节和位TXD [16]变为K个控制位为低字节。位
TXD [ 8时15分]弥补高字节和位TXD [17]就在K控制位
高字节。比特TXD [18]和TXD [19]被忽略。以全数据速率较低和
高阶字节被锁存,编码和串行化。在半数据速率,但只有低
字节被锁存,编码和序列化。
低阶字节总是序列第一,并在一个字节中的低阶位总是
连载第一。
接收数据总线。
这些输出传送来自收发器输出的20位并行数据,以
该协议的设备,同步RX_CLK 。该数据是在上升沿有效
RX_CLK 。这些引脚在上电复位高阻抗。
当接收机工作在20倍的REFCLK率,全宽的接收
并行总线是RX_CLK的上升沿有效。当接收机工作在10
倍REFCLK率,的接收并行总线仅下半部在上升有效
RX_CLK边缘。
输出(高阻上
电时)
当芯片上的编码/解码逻辑被旁路,原始编码的数据被呈现在
接收并行总线。以全数据速率,数据通过RXD19介绍了位RXD0 。在
半数据速率只有位RXD0通过RXD9是有效的
当芯片上的编码/解码逻辑被利用,位RXD [ 0:7]组成的下一级
数据字节和位RXD [16]变为K个状态位的低位字节。位
RXD [ 8时15分]弥补高字节和位RXD [17]成为K个状态位为
高字节。位RXD [18]和RXD [19]是高阻抗。以全数据速率两者
较低和较高阶字节被反序列化,解码和输出。在半数据速率,只
的低位字节被去串行化,解码和输出。
第一个接收字节总是在低阶字节输出,以及所述第一比特为
接收总是在一字节的低序位的呈现。
输出(低
POWER- UP )
恢复时钟。
输出时钟同步到RXD [ 0:19 ] 。 RX_CLK是
恢复的串行数据速率时钟除以10或20根据速率选择。 RX_CLK
低在上电复位。
传输速率选择。
当拉高或悬空时,发射路径工作在
的20倍的REFCLK的数据速率。这提供了2.0至2.6 Gbps的数据速率范围。在这
模式下,发送的并行总线的宽度为2个字节,或者20位的编码数据或16位
日期加上2 K-控制位未编码的数据。当拉低,发送路径运行
以10倍的REFCLK的数据速率。这提供了1.0至1.3 Gbps的数据速率范围。在
此模式下,发送的并行总线的宽度为1字节,或者10位的编码数据或8位
日期加一K-控制位未编码的数据。
产量
(高阻电)
输入
输入
REFCLK
TXD0
TXD1
TXD2
TXD3
TXD4
TXD5
TXD6
TXD7
TXD8
TXD9
TXD10
TXD11
TXD12
TXD13
TXD14
TXD15
TXD16
TXD17
TXD18
TXD19
RXD0
RXD1
RXD2
RXD3
RXD4
RXD5
RXD6
RXD7
RXD8
RXD9
RXD10
RXD11
RXD12
RXD13
RXD14
RXD15
RXD16
RXD17
RXD18
RXD19
RX_CLK
75
78
79
1
3
4
5
6
8
9
12
13
14
16
17
18
19
21
23
24
25
63
62
61
58
57
56
55
54
51
50
49
47
46
45
44
43
39
38
37
36
52
输入
TXRATE
77
输入(W /拉)
4
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TLK2541
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终端功能(续)
终奌站
名字
TYPE
描述
接收速率选择。
当拉高或悬空,接收路径预期
操作在约20倍的REFCLK的数据速率。这提供了一种数据速率范围
2.0 2.6 Gbps的。在此模式下,接收的并行总线的宽度为2个字节,或者20
位编码数据或16位的日期加上未编码数据的两个K-状态位。
当拉到低电平,接收路径期望在约10的数据速率进行操作
次REFCLK 。这提供了1.0至1.3 Gbps的数据速率范围。在这种模式下,该宽度
接收的并行总线的是1个字节,或者10位的编码数据或8位的日期加1的K-状态
未编码的数据位。
PRBS通输出。
当PRBSEN启用,该引脚反映了芯片的结果
PRBS验证。当PRBS验证是检测到解串行化数据流
相匹配的PRBS数据模式,那么这个输出变为高电平。如果PRBS验证检测
在所接收的字中的一个或多个比特的PRBS图形此输出不匹配则
变为低电平为时钟周期。
当PRBSEN使能时, PRBSPASS输出我可以锁定或解锁。如果
PRBSPASS不会被锁存,那么PRBSPASS输出将变为低电平只在时钟周期
其中存在于PRBS图形检测到错误。如果PRBSPASS被锁存,然后
该PRBSPASS将变为低电平,并保持低电平检测到错误时。虽然PRBSEN是
活跃, SYNCEN控制PRBSPASS是否被锁定或不锁定。当
SYNCEN高, PRBSPASS进行锁存。当SYNCEN低, PRBSPASS是不
锁存。当处于锁定模式时,切换SYNCEN用于清除锁存
PRBSPASS输出。
当PRBSEN没有启用,那么这个引脚变为FIFO_ERR 。 FIFO_ERR会
活跃每当内部发送FIFO溢或下溢,并保持有效,直到
FIFO的重新初始化自身,其通常需要几个时钟周期。 FIFO_ERR应
从来不去主动除非有过度漂移的TXCLK相对REFCLK上,或
还有就是TX_CLK和REFCLK时钟域之间的频率不匹配。该
TX_CLK可以接受多达相± 1个字节漫步相对REFCLK ,但
TX_CLK一定频率锁定到REFCLK ,并有0 ppm的频率不匹配
与TX_CLK和REFCLK 。发送FIFO时自动重新初始化自身
上电复位或在检测到上溢或下溢。
预加重控制。
选择已被添加到预加重的量
高速串行输出驱动器。左路低或无连接, 5 %的预加重加。
拉高,20%的预加重的溶液。
模式选择。
这些控制销控制发送并行总线上的数据的格式。
该并行数据可以是在10位的编码形式的8B / 10B的数据在这种情况下,数据
绕过上TLK2541芯片上的8b / 10b的编码逻辑。该数据也可以是
在8位数据的形式加上的K控制位未编码的数据在这种情况下,数据路径
利用上TLK2541芯片上的8b / 10b的编码逻辑。
CTRL0
CTRL1
33
27
输入( W /下拉)
当芯片上的8b / 10b的编码逻辑是利用,有可用的附加模式
其中, TLK2541可适当维持千兆以太网IEEE802.3 IDLE模式
或者适当地保持光纤通道的ANSI EOF结束帧模式。
CTRL0 =
CTRL0 =
CTRL0 =
CTRL0 =
0,
0,
1,
1,
CTRL1
CTRL1
CTRL1
CTRL1
=
=
=
=
0 :原始10位或20位编码数据
1 : 8位或16位未编码数据GigEther模式
0 : 8位或16位未编码数据光纤通道模式
1:8位或16位的未编码的数据
RXRATE
64
输入(W /拉)
PRBSPASS
/ FIFO_ERR
34
产量
(低电)
PRE
76
输入( W /下拉)
RXCODE
40
输入( W /下拉)
RXCODE 。
此控制引脚控制接收并行总线上的数据的格式。
当RXCODE为低时,并行数据将在10位编码中的8B / 10B的数据的形式
这种情况下,数据绕过上TLK2541芯片上的8b / 10b的解码逻辑。当
RXCODE为高时,数据将是未编码的数据中的8位数据的形式加上的K状态
位在此情况下,数据通路是利用片上的8b / 10b的解码器。
SYNCEN启用。
高时,该引脚使昏迷的检测逻辑,以字节对齐
接收机逗号的位置。
SYNCEN
28
输入(W /拉)
2008 ,德州仪器
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