Document Outline
- 1.0 Pin Descriptions
- 2.0 Configuration
- 3.0 MAC Interface
- 4.0 Architecture
- 5.0 Design Guidelines
- 6.0 Reset Operation
- 7.0 Register Block
- 7.1 Register Definition
- 7.2 Extended Registers - Page 0
- 7.3 Link Diagnostics Registers - Page 2
- 7.3.1 100Mb Length Detect Register (LEN100_DET), Page 2, address 14h
- 7.3.2 100Mb Frequency Offset Indication Register (FREQ100), Page 2, address 15h
- 7.3.3 TDR Control Register (TDR_CTRL), Page 2, address 16h
- 7.3.4 TDR Window Register (TDR_WIN), Page 2, address 17h
- 7.3.5 TDR Peak Register (TDR_PEAK), Page 2, address 18h
- 7.3.6 TDR Threshold Register (TDR_THR), Page 2, address 19h
- 7.3.7 Variance Control Register (VAR_CTRL), Page 2, address 1Ah
- 7.3.8 Variance Data Register (VAR_DATA), Page 2, address 1Bh
- 7.3.9 Link Quality Monitor Register (LQMR), Page 2, address 1Dh
- 7.3.10 Link Quality Data Register (LQDR), Page 2
- 8.0 Electrical Specifications
- 9.0 Physical Dimensions
©
2006 National Semiconductor Corporation
www.national.com
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ID PHY
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® DUAL Indus
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Support
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August 2006
DP83849ID PHYTER® DUAL Industrial Temperature with Fiber Support (FX)
Dual Port 10/100 Mb/s Ethernet Physical Layer Transceiver
General Description
The number of applications requiring Ethernet Con-
nectivity continues to expand. Along with this
increased market demand is a change in application
requirements. Where single channel Ethernet used to
be sufficient, many applications such as wireless
remote base stations and industrial networking now
require DUAL Port functionality for redundancy or sys-
tem management.
The DP83849ID is a highly reliable, feature rich device
perfectly suited for industrial applications enabling
Ethernet on the factory floor. The DP83849ID features
two fully independent 10/100 ports for multi-port appli-
cations.
The DP83849ID provides optimum flexibility in MPU
selection by supporting both MII and RMII interfaces.
The device also provides flexibility by supporting both
copper and fiber media.
In addition this device includes a powerful new diag-
nostics tool to ensure initial network operation and
maintenance. In addition to the TDR scheme, com-
monly used for detecting faults during installation,
NATIONAL's innovative cable diagnostics provides for
real time continuous monitoring of the link quality. This
allows the system designer to implement a fault pre-
diction mechanism to detect and warn of changing or
deteriorating link conditions.
With the DP83849ID, National Semiconductor contin-
ues to build on its Ethernet expertise and leadership
position by providing a powerful combination of fea-
tures and flexibility, easing Ethernet implementation for
the system designer.
System Diagram
PHYTER is a registered trademark of National Semiconductor Corporation
Status
10BASE-T
or
100BASE-TX
MII/RMII/SNI
25 MHz
M
agnet
i
c
s
RJ
-45
Clock
LEDs
DP83849ID
MPU/CPU
Source
Typical Application
MA
C
MA
C
MII/RMII/SNI
10BASE-T
or
100BASE-TX
M
agnet
ics
RJ
-4
5
100BASE-FX
100BASE-FX
Port A
Port B
Features
·
Low-power 3.3V, 0.18
µ
m CMOS technology
·
Low power consumption <600mW Typical
·
3.3V MAC Interface
·
Auto-MDIX for 10/100 Mb/s
·
Energy Detection Mode
·
Dynamic Integrity Utility
·
Dynamic Link Quality Monitoring
·
TDR based Cable Diagnostic and Cable Length Detection
·
Optimized Latency for Real Time Ethernet Operation
·
Reference Clock out
·
RMII Rev. 1.2 Interface (configurable)
·
SNI Interface (configurable)
·
MII Serial Management Interface (MDC and MDIO)
·
IEEE 802.3u MII
·
IEEE 802.3u Auto-Negotiation and Parallel Detection
·
IEEE 802.3u ENDEC, 10BASE-T transceivers and filters
·
IEEE 802.3u PCS, 100BASE-TX transceivers and filters
·
IEEE 802.3u 100BASE-FX Fiber Interface
·
IEEE 1149.1 JTAG
·
Integrated ANSI X3.263 compliant TP-PMD physical sub-layer
with adaptive equalization and Baseline Wander compensation
·
Programmable LED support for Link, 10 /100 Mb/s Mode, Activ-
ity, Duplex and Collision Detect
·
Single register access for complete PHY status
·
10/100 Mb/s packet BIST (Built in Self Test)
·
80-pin TQFP package (12mm x 12mm)
Applications
·
Medical Instrumentation
·
Factory Automation
·
Motor & Motion Control
·
Wireless Remote Base Station
·
General Embedded Applications
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MANAGEMENT
RX
TX
TX
RX
LED
DRIVERS
LEDS
INTERFACE
10/100 PHY CORE
10/100 PHY CORE
BOUNDARY
JTAG
SCAN
MII/RMII/SNI
PORT A
MII/RMII/SNI
PORT B
MII MANAGEMENT
INTERFACE
MDC
MDIO
LED
DRIVERS
LEDS
PORT B
PORT A
TPTD/FXTD±
TPRD/FXRD±
TPTD/FXTD±
TPRD/FXRD±
Figure 1. DP83849ID Functional Block Diagram
3
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Table of Contents
1.0 Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1 Serial Management Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.2 MAC Data Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.3 Clock Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
1.4 LED Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
1.5 JTAG Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
1.6 Reset and Power Down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
1.7 Strap Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
1.8 10 Mb/s and 100 Mb/s PMD Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
1.9 Special Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
1.10 Power Supply Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
1.11 Package Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
2.0 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1 Media Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
2.2 Auto-Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
2.2.1 Auto-Negotiation Pin Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.2 Auto-Negotiation Register Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.3 Auto-Negotiation Parallel Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2.4 Auto-Negotiation Restart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2.5 Enabling Auto-Negotiation via Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2.6 Auto-Negotiation Complete Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3 Auto-MDIX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
2.4 PHY Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
2.4.1 MII Isolate Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.5 LED Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
2.5.1 LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.5.2 LED Direct Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.6 Half Duplex vs. Full Duplex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
2.7 Internal Loopback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
2.8 BIST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
3.0 MAC Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.1 MII Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
3.1.1 Nibble-wide MII Data Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.1.2 Collision Detect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.1.3 Carrier Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2 Reduced MII Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
3.3 10 Mb Serial Network Interface (SNI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
3.4 802.3u MII Serial Management Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
3.4.1 Serial Management Register Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.4.2 Serial Management Access Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.4.3 Serial Management Preamble Suppression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.4.4 Simultaneous Register Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.0 Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.1 100BASE-TX TRANSMITTER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
4.1.1 Code-group Encoding and Injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.1.2 Scrambler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.1.3 NRZ to NRZI Encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.1.4 Binary to MLT-3 Convertor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.2 100BASE-TX RECEIVER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
4.2.1 Analog Front End . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.2.2 Digital Signal Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.2.2.1 Digital Adaptive Equalization and Gain Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.2.2.2 Base Line Wander Compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.2.3 Signal Detect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.2.4 MLT-3 to NRZI Decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.2.5 NRZI to NRZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.2.6 Serial to Parallel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
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4.2.7 Descrambler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.2.8 Code-group Alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.2.9 4B/5B Decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.2.10 100BASE-TX Link Integrity Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.2.11 Bad SSD Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.3 100BASE-FX Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
4.3.1 100BASE-FX Transmit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.3.2 100BASE-FX Receive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.3.3 Far-End Fault . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.4 10BASE-T TRANSCEIVER MODULE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
4.4.1 Operational Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.4.2 Smart Squelch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.4.3 Collision Detection and SQE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.4 Carrier Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.5 Normal Link Pulse Detection/Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.6 Jabber Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.7 Automatic Link Polarity Detection and Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.8 Transmit and Receive Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.9 Transmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.10 Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.0 Design Guidelines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1 TPI Network Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
5.2 Fiber Network Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
5.3 ESD Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
5.4 Clock In (X1) Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
5.5 Power Feedback Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
5.6 Power Down/Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
5.6.1 Power Down Control Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.6.2 Interrupt Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.7 Energy Detect Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
5.8 Link Diagnostic Capabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
5.8.1 Linked Cable Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.8.1.1 Polarity Reversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.8.1.2 Cable Swap Indication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.8.1.3 100MB Cable Length Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.8.1.4 Frequency Offset Relative to Link Partner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.8.1.5 Cable Signal Quality Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.8.2 Link Quality Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.8.2.1 Link Quality Monitor Control and Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.8.2.2 Checking Current Parameter Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.8.2.3 Threshold Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.8.3 TDR Cable Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.8.3.1 TDR Pulse Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.8.3.2 TDR Pulse Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.8.3.3 TDR Control Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.8.3.4 TDR Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.0 Reset Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
6.1 Hardware Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
6.2 Full Software Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
6.3 Soft Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
7.0 Register Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
7.1 Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
7.1.1 Basic Mode Control Register (BMCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
7.1.2 Basic Mode Status Register (BMSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
7.1.3 PHY Identifier Register #1 (PHYIDR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.1.4 PHY Identifier Register #2 (PHYIDR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.1.5 Auto-Negotiation Advertisement Register (ANAR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.1.6 Auto-Negotiation Link Partner Ability Register (ANLPAR) (BASE Page) . . . . . . . . . . . . . . . . 54
7.1.7 Auto-Negotiation Link Partner Ability Register (ANLPAR) (Next Page) . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7.1.8 Auto-Negotiate Expansion Register (ANER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
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7.1.9 Auto-Negotiation Next Page Transmit Register (ANNPTR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
7.1.10 PHY Status Register (PHYSTS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7.1.11 MII Interrupt Control Register (MICR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
7.1.12 MII Interrupt Status and Misc. Control Register (MISR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
7.1.13 Page Select Register (PAGESEL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
7.2 Extended Registers - Page 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
7.2.1 False Carrier Sense Counter Register (FCSCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
7.2.2 Receiver Error Counter Register (RECR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
7.2.3 100 Mb/s PCS Configuration and Status Register (PCSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
7.2.4 RMII and Bypass Register (RBR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
7.2.5 LED Direct Control Register (LEDCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
7.2.6 PHY Control Register (PHYCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
7.2.7 10 Base-T Status/Control Register (10BTSCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
7.2.8 CD Test and BIST Extensions Register (CDCTRL1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
7.2.9 Phy Control Register 2 (PHYCR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
7.2.10 Energy Detect Control (EDCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
7.3 Link Diagnostics Registers - Page 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
7.3.1 100Mb Length Detect Register (LEN100_DET), Page 2, address 14h . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
7.3.2 100Mb Frequency Offset Indication Register (FREQ100), Page 2, address 15h . . . . . . . . . 71
7.3.3 TDR Control Register (TDR_CTRL), Page 2, address 16h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
7.3.4 TDR Window Register (TDR_WIN), Page 2, address 17h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7.3.5 TDR Peak Register (TDR_PEAK), Page 2, address 18h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7.3.6 TDR Threshold Register (TDR_THR), Page 2, address 19h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7.3.7 Variance Control Register (VAR_CTRL), Page 2, address 1Ah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
7.3.8 Variance Data Register (VAR_DATA), Page 2, address 1Bh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
7.3.9 Link Quality Monitor Register (LQMR), Page 2, address 1Dh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
7.3.10 Link Quality Data Register (LQDR), Page 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
8.0 Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
8.1 DC Specs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
8.2 AC Specs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
8.2.1 Power Up Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
8.2.2 Reset Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
8.2.3 MII Serial Management Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
8.2.4 100 Mb/s MII Transmit Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
8.2.5 100 Mb/s MII Receive Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
8.2.6 100BASE-TX and 100BASE-FX MII Transmit Packet Latency Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
8.2.7 100BASE-TX and 100BASE-FX MII Transmit Packet Deassertion Timing . . . . . . . . . . . . . . 83
8.2.8 100BASE-TX Transmit Timing (tR/F & Jitter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
8.2.9 100BASE-TX and 100BASE-FX MII Receive Packet Latency Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
8.2.10 100BASE-TX and 100BASE-FX MII Receive Packet Deassertion Timing . . . . . . . . . . . . . 85
8.2.11 10 Mb/s MII Transmit Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
8.2.12 10 Mb/s MII Receive Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
8.2.13 10 Mb/s Serial Mode Transmit Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
8.2.14 10 Mb/s Serial Mode Receive Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
8.2.15 10BASE-T Transmit Timing (Start of Packet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
8.2.16 10BASE-T Transmit Timing (End of Packet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
8.2.17 10BASE-T Receive Timing (Start of Packet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
8.2.18 10BASE-T Receive Timing (End of Packet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
8.2.19 10 Mb/s Heartbeat Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
8.2.20 10 Mb/s Jabber Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
8.2.21 10BASE-T Normal Link Pulse Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
8.2.22 Auto-Negotiation Fast Link Pulse (FLP) Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
8.2.23 100BASE-TX Signal Detect Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
8.2.24 100 Mb/s Internal Loopback Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
8.2.25 10 Mb/s Internal Loopback Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
8.2.26 RMII Transmit Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
8.2.27 RMII Receive Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
8.2.28 Isolation Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
8.2.29 CLK2MAC Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
9.0 Physical Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
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