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Two Port 10/100 Managed Ethernet Switch with 16-Bit Non-PCI CPU Interface
Datasheet
SMSC LAN9311/LAN9311i 5 Revision 1.4 (08-19-08)
DATASHEET
7.2.1.6 100M Phase Lock Loop (PLL) ........................................................................................................................................................................ 86
7.2.2 100BASE-TX Receive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.2.2.1 A/D Converter ................................................................................................................................................................................................. 87
7.2.2.2 DSP: Equalizer, BLW Correction and Clock/Data Recovery .......................................................................................................................... 87
7.2.2.3 NRZI and MLT-3 Decoding............................................................................................................................................................................. 88
7.2.2.4 Descrambler and SIPO................................................................................................................................................................................... 88
7.2.2.5 5B/4B Decoding.............................................................................................................................................................................................. 88
7.2.2.6 Receiver Errors............................................................................................................................................................................................... 88
7.2.2.7 MII MAC Interface........................................................................................................................................................................................... 88
7.2.3 10BASE-T Transmit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.2.3.1 MII MAC Interface........................................................................................................................................................................................... 89
7.2.3.2 10M TX Driver and PLL .................................................................................................................................................................................. 89
7.2.4 10BASE-T Receive. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.2.4.1 Filter and Squelch........................................................................................................................................................................................... 89
7.2.4.2 10M RX and PLL............................................................................................................................................................................................. 89
7.2.4.3 MII MAC Interface........................................................................................................................................................................................... 90
7.2.4.4 Jabber Detection............................................................................................................................................................................................. 90
7.2.5 PHY Auto-negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.2.5.1 PHY Pause Flow Control ................................................................................................................................................................................ 92
7.2.5.2 Parallel Detection............................................................................................................................................................................................ 92
7.2.5.3 Restarting Auto-Negotiation............................................................................................................................................................................ 92
7.2.5.4 Disabling Auto-Negotiation ............................................................................................................................................................................. 92
7.2.5.5 Half Vs. Full-Duplex ........................................................................................................................................................................................ 93
7.2.6 HP Auto-MDIX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2.7 MII MAC Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2.8 PHY Management Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.2.8.1 PHY Interrupts ................................................................................................................................................................................................ 94
7.2.9 PHY Power-Down Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.2.9.1 PHY General Power-Down ............................................................................................................................................................................. 95
7.2.9.2 PHY Energy Detect Power-Down ................................................................................................................................................................... 95
7.2.10 PHY Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.2.10.1 PHY Software Reset via RESET_CTL............................................................................................................................................................ 95
7.2.10.2 PHY Software Reset via PHY_BASIC_CTRL_x............................................................................................................................................. 96
7.2.10.3 PHY Power-Down Reset................................................................................................................................................................................. 96
7.2.11 LEDs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.2.12 Required Ethernet Magnetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.3 Virtual PHY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.3.1 Virtual PHY Auto-Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.3.1.1 Parallel Detection............................................................................................................................................................................................ 97
7.3.1.2 Disabling Auto-Negotiation ............................................................................................................................................................................. 97
7.3.1.3 Virtual PHY Pause Flow Control..................................................................................................................................................................... 98
7.3.2 Virtual PHY Resets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.3.2.1 Virtual PHY Software Reset via RESET_CTL ................................................................................................................................................ 98
7.3.2.2 Virtual PHY Software Reset via VPHY_BASIC_CTRL ................................................................................................................................... 98
7.3.2.3 Virtual PHY Software Reset via PMT_CTRL .................................................................................................................................................. 98
Chapter 8 Host Bus Interface (HBI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8.1 Functional Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8.2 Host Memory Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8.3 Host Data Bus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8.3.1 16-Bit Bus Writes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.3.2 16-Bit Bus Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.4 Host Endianess. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.5 Host Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
8.5.1 Special Situations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
8.5.1.1 Reset Ending During a Read Cycle .............................................................................................................................................................. 102
8.5.1.2 Reset Ending Between Halves of a 16-Bit Read Pair................................................................................................................................... 102
8.5.1.3 Writes Following a Reset .............................................................................................................................................................................. 102
8.5.2 Special Restrictions on Back-to Back Write-Read Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
8.5.3 Special Restrictions on Back-to-Back Read Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
8.5.4 PIO Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.5.5 PIO Burst Reads. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.5.6 RX Data FIFO Direct PIO Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8.5.7 RX Data FIFO Direct PIO Burst Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
8.5.8 PIO Writes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
8.5.9 TX Data FIFO Direct PIO Writes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112